Наука и техника, 2006 № 04 (4) - [11]
Внешне ракета выглядела как уменьшенная и более обтекаемая V-2. Ее сварные тонкостенные баки были изготовлены из алюминиевого сплава 51S. Окислитель — жидкий кислород — вытеснялся собственным давлением, а топливный бак с керосином поддавливался азотом. В отделяемой головной части находилось телеметрическое оборудование.
Длина МХ-774В составляла 9,63 м, диаметр — 0,76 м. В хвостовой части устанавливались трапециевидные стабилизаторы с размахом 2,08 м. Вес пустой ракеты равнялся 544,8 кг, а снаряженной — 1860 кг. (Под термином “снаряженная” понимается полностью заправленная и подготовленная к пуску ракета).
Силовая установка состояла из четырех ЖРД Reaction Motors XLR35-RM-1 с суммарной тягой 3630 кг. Двигатель был модификацией ЖРД, стоявшего на экспериментальном самолете Х-1. По расчетам аэродинамиков ракета могла разогнаться до скорости 3200 км/ч.
14 ноября провели огневые испытания двигателя на стенде фирмы Convair. Затем начались статические испытания ракет. После их окончания в мае 1948 года ракеты перевезли на ракетный полигон White Sands в штате New Mexico.
Для пуска решили использовать стартовый стол немецкой Фау. Пробный запуск двигателя на столе состоялся 26 мая.
13 июля 1948 года МХ-774 поднялась в воздух. Через одну минуту полета возникшие неполадки в двигателе привели к взрыву.
Второй пуск состоялся 27 сентября. На этот раз ракета взорвалась на высоте 64 км. Пуск посчитали удачным, так как аппаратура успела передать на землю основные параметры полета.
Третий и последний старт МХ-774 прошел 2 декабря. На большой высоте произошло самопроизвольное выключение двигателя и полетное задание выполнено не было.
Хотя летные испытания МХ-774 прошли неудачно, а программу закрыли, результаты работ группы Боссарта можно назвать историческими. Ничего подобного МХ-774В ни в США, ни в СССР на то время не было. Пока весь мир развивал идеи штурмбанфюрера 4-го кавалерийского эскадрона 6-го полка СС Вернера фон Брауна, Боссарту удалось создать сверхлегкую конструкцию корпуса-бака ракеты.
В ракете V-2 корпус и баки были двумя разными составляющими, или, если хотите — разными сборочными единицами. Корпус изготавливался по технологии, принятой в авиации, он состоял из силового набора: стрингеров и шпангоутов, и цельнометаллической обшивки. Баки делались отдельно и крепились внутри корпуса болтами.
Боссарт решил объединить корпус и бак в единое целое. Тонкостенная обшивка МХ-774В взяла на себя роль емкости для топлива и окислителя. При этом внутреннее давление, созданное в корпусе-баке, поддерживало его форму и сопротивлялось внешним силам во время полета. Выигрыш в весе был поистине огромным.
Самым наглядным примером этого, простого на первый взгляд, решения может служить современная пластиковая бутылка для газировки. Попробуйте изменить форму только что купленной бутылки, находящейся под давлением…, а ведь пустая она почти ничего не весит и легко поддается деформации. На ракете Atlas вес несущего корпуса-бака не превышал 2 % от веса топлива и окислителя! Даже у пластиковой бутылки весовая отдача хуже — 2,96 %. Однако, следует заметить, что первенство в изобретении баллоноподобных баков не принадлежало Боссарту. Их описание было впервые опубликовано в работе “Ракета в межпланетном пространстве” немецкого профессора Генриха Оберта в 1923 году.
Еще одним инновационным решением, примененным на МХ-774В, стал верньерный двигатель от фирмы Reaction Motors. Конструкторы установили камеры сгорания в карданный подвес, и двигатель получил способность изменять вектор тяги без каких-либо потерь. Первоначальная идея верньерного двигателя принадлежала Константину Эдуардовичу Циолковскому, он назвал этот принцип управления ракетой: “качанием выхлопного сопла”.
Главным итогом программы МХ-774 стало доказательство целесообразности применения тонкостенных топливных баков, отклоняющихся камер сгорания ЖРД и отделяющегося носового конуса.
Atlas А на стартовой позиции космодрома Канаверал
Ракета Atlac С на стартовой позиции. На заднем плане летит стратегический бомбардировщик В-52С.
Когда программа МХ-774 была закрыта, на столе Боссарта лежали чертежи новой двух-ступенчатой ракеты. Первая ступень состояла из пяти ЖРД с тягой по 9000 кг, а вторая — из одного ЖРД с тягой 9000 кг. Ракета предназначалась для исследований входа в атмосферу при скорости, соответствующей числу М=18. Но военное ведомство не проявило интереса к этому проекту. Главным приоритетом для ВВС стала программа разработки стратегической крылатой ракеты Navaho, фирмы North American.
Финансирование выделили только под разработку наиболее сложной части радиоинерциальной системы наведения для перспективной межконтинентальной баллистической ракеты (МБР). По мнению специалистов Convair, такой частью была система слежения за ракетой, выдающая исходные данные для вычисления поправок к траектории на радиоуправляемом участке полета.
Разработка следящей системы с обозначением AZUSA началась 1948 году и завершилась в 1951 году, когда у военных вновь возникла необходимость в МБР.
В этот период Боссарт занимался чисто теоретическими изысканиями в ракетной области, на средства фирмы. В 1949 году его группа разработала проект так называемой полутораступенчатой ракеты. У нее имелся маршевый двигатель и несколько ЖРД, выполняющих роль стартовых ускорителей. На старте включались все двигатели. При достижении заданной скорости ускорительные ЖРД выключались и сбрасывались, а маршевый двигатель выводил ракету на траекторию полета к цели. Такое решение позволяло отказаться от сложных и ненадежных систем запуска двигателей второй ступени в полете.
