Ракеты для «лунной женщины»

11 июня 1927 года в небольшом немецком городке Бреслау (ныне – польский город Вроцлав) собрались несколько человек, увлекавшихся идеей космических полетов, и учредили «Общество межпланетных сообщений» («Verein fьr Raumschiffahrt»), получившее впоследствии известность как «Немецкое ракетное общество». Президентом «Общества» стал инженер Винклер.

Иоганн Винклер родился в 1897 году. С 1925 года он занимался проблемами ракетной техники. В Высшей технической школе в Бреслау Винклер изучал процессы теплопередачи в камере сгорания, работавшей на жидком кислороде и спирте.

Программа «Общества», которое возглавил Винклер, предусматривала широкую популяризацию идеи космического полета, а также сбор членских взносов и пожертвований с целью создания фонда для финансирования экспериментальных работ в этой области. Помимо организации регулярных заседаний и конференций на Винклера возглавлялась обязанность редактировать журнал «Ракета» («Die Rakete»), который действительно начал выходить в свет сразу учредительного собрания «Общества» и появлялся регулярно до декабря 1929 года.

«Общество межпланетных сообщений» росло довольно быстро. В течение года в него вступило около 500 новых членов, и в их числе оказались практически все пионеры немецкого ракетостроения. Среди них были и Герман Оберт, и Макс Валье, и Вальтер Гоман, и Франц фон Гефт.

Почти сразу члены «Общества» приступили к согласованному проектированию небольших жидкостных ракет, чтобы отработать основные принципы конструирования. Внезапно у них появился спонсор. Известный кинорежиссер Фриц Ланг, создатель бессмертного «Метрополиса», работавший на кинокомпанию «УФА», обратился к Герману Оберту с заманчивым предложением. Его жена, писательница и автор сценариев Tea фон Харбу, сочинила некую фантастическую историю под названием «Женщина на Луне», и Ланг хотел бы снять по ней фильм. Однако, по мнению режиссера, это можно сделать лишь в том случае, если будет получена «научная консультация» у специалиста. Занять место научного консультанта Ланг и предлагал Герману Оберту.

Взвесив все «за» и «против», Оберт согласился.

В мастерских кинокомпании «УФА» знаменитый ученый начал с того, что стал проектировать «настоящую» лунную ракету. Он хотел, чтобы по возможности все было «как на самом деле». При этом он посчитал нужным произвести даже вычисления, позволившие ему указать точную траекторию полета, маневрирование космического корабля перед посадкой на лунную поверхность, активное торможение корабля ракетными двигателями во время посадки и многое другое. Лунная ракета Оберта оказалась гигантским сооружением высотой в 42 м, и многое в ее конструкции было использовано в будущем: например, водородно–кислородное топливо для верхней ступени.

Однажды Вилли Лей, молодой писатель и один из активнейших членов «Общества межпланетных сообщений» предложил «УФА» поручить Оберту не только научные консультации, но и дать ему возможность построить и запустить (до появления фильма на экранах кинотеатров) небольшую ракету. Эта идея понравилась не только Фрицу Лангу, но и что более важно, отделу рекламы кинокомпании. По этому вопросу было принято положительное решение, и из бюджета фильма Оберту выделили 10000 марок для экспериментальных работ над ракетой.

Оберт от нового предложения и от денег не отказался, хотя и понимал, что взялся за непосильную задачу. Ведь до запланированной премьеры фильма оставалось три месяца, а ему надо было спроектировать, отработать и запустить жидкостную ракету на высоту 50 км. Рекламные заявления кинокомпании о готовящемся пуске уже появились в прессе, и отступиться не было возможности.

Сроки требовали ускорения всех работ, а следовательно, Оберт нуждался в толковых помощников. Первым таким помощником Оберта стал русский эмигрант Александр Борисович Шершевский, живший тогда в Берлине.

Шершевский опубликовал несколько статей о ракетах в различных журналах и издал в 1929 году научно–популярную книгу «Ракета для езды и полета» («Die Rakete fьr Fahrt und Flug»). Те, кто лично знал Шершевского, позднее давали ему весьма нелестную характеристику. Мол, ленив и очень неумен. Тем не менее этот человек выдвинул несколько довольно оригинальных идей в области ракетостроения (ему, например, приписывают изобретение самого слова «ракетоплан») и вошел в историю как посредник в переписке между двумя «столпами» космонавтики – Обертом и Циолковским. Но во время «штурмовщины» в мастерских кинокомпании «УФА», когда Оберту приходилось делать несколько дел одновременно, Шершевский оказался обузой и был с позором изгнан. Позднее его пригласили поработать в СССР, и он вернулся на родину.

В качестве второго помощника к Оберту устроился Рудольф Небель. Среди многочисленных претендентов профессор выбрал именно его, потому что Небель служил когда–то летчиком и гордо сообщил на собеседовании, будто бы сбил в боях одиннадцать самолетов противника. А Оберту был нужен энергичный помощник, имевший опыт работы в авиации.

Рудольф Небель родился в 1894 году. Во время Первой мировой войны он действительно служил офицером в германской авиации и додумался до оригинального изобретения: соорудил две пороховые ракеты и в 1918 году запустил их со своего истребителя по наземным объектам противника, став чуть ли не родоначальником этого вида авиационных вооружений. После войны он учился в Высшей технической школе в Мюнхене, основным предметом его исследований было изучение различных топлив для ракет. Потому нет ничего удивительного в том, что он пришелся ко двору как в «Обществе межпланетных сообщений», так и у Оберта. И сразу включился в работу над ракетой для «лунной женщины».

Рекламный отдел кинокомпании хотел, чтобы эта ракета была «гигантской» – высотой как минимум в 13 м. Оберт и Небель понимали нелепость такого требования. В конце концов руководство кинокомпании согласилось на ракету в 2 м с запасом топлива (бензин и жидкий кислород) в 16 литров. По расчетам, Оберта это высококалорийное топливо могло поднять ракету до высоты в 40 км. Рекламный отдел превратил их в 70 км и дал об этом сообщение в печать. Сообщалось там и о месте старта будущей ракеты – для этой цели был выбран небольшой остров Грейфсвальдер–ойе в Балтийском море. Назначили и дату пуска – 19 октября 1929 года.

Работа рекламного отдела возымела эффект. О ракете Оберта и о предстоящем запуске начала усиленно писать пресса, и Вилли Лей, вспоминая об этом через много лет, говорил, что ему приходилось почти ежедневно отсылать одну–две статьи по этому поводу для различных периодических изданий.

Хуже обстояло дело с самой ракетой. Герман Оберт проявил определенную смелость, выбрав столь калорийное топливо. В то время считалось, что смешение жидкого кислорода с бензином тут же приведет к взрыву. Чтобы переломить эту точку зрения и добиться устойчивого горения, Оберт принял решение начать опыты не с какой–либо моделью двигателя, а в «академической» постановке. Он изучал поведение тончайшей струйки бензина, направленной на сосуд с жидким кислородом. На каком–то из этапов серии экспериментов Оберта решил произвести проверку одного из своих теоретических предположений, для чего надо было налить слой бензина на поверхность жидкого кислорода. Горение бензина в кислороде почти мгновенно перешло во взрыв. Ударной волной экспериментатора швырнуло через всю лабораторию. У Оберта лопнула барабанная перепонка и был поврежден левый глаз. Врачи обещали спасти глаз, но потребовали абсолютного покоя. Но профессор не внял этим рекомендациям, продолжив работу.

Проведя целый цикл экспериментов с каплями горящего топлива, ученый разработал основы теории рабочего процесса в камере сгорания и за шесть недель создал опытную камеру сгорания. Сегодня ее внешний вид кажется необычным. Топливо подавалось в камеру не в дальней от сопла части (в «головке»), а впрыскивалось со стороны сопла навстречу продуктам сгорания. Сама же камера сгорания была не цилиндрической или шарообразной, как это принято сегодня, а сужалась по мере удаления от сопла. Эта необычная форма дала возможность автору назвать двигатель «Kegeldьse» («Кегельдюзе») – слово «кегель» означает «конус» и поэтому это название можно перевести как «двигатель с конической камерой сгорания». (Что касается слова «дюза», то сегодня его понимают как «сопло», но в 1920 годы так нередко называли весь двигатель.)

Невзирая на многочисленные опасения, камера сгорания показала стабильную работу. И в последующих экспериментах она ни разу не подвела профессора. По сути, это был первый в Европе работоспособный жидкостной ракетный двигатель. И именно он, невзирая на малые размеры, открывал человечеству дорогу в космос.

Между тем премьера фильма «Женщина на Луне» приближалась, а рекламная ракета была далека от завершения. Герман Оберт, Рудольф Небель и член «Общества межпланетных сообщений» Клаус Ридель (заменивший уволенного за бездеятельность эмигранта Шершевского) работали в мастерских киностудии день и ночь. Предстояло сделать полноразмерный двигатель для ракеты, ведь «Kegeldьse» была лишь уменьшенной моделью будущего агрегата.

Возникли и проблемы другого рода. Ракета должна была подниматься в воздухе, а потому ее аэродинамические свойства тоже требовалось проверить экспериментально. Обычно это делается путем продувки в аэродинамической трубе, но такой эксперимент для был очень дорогим и требовал много времени. Оберт решил, что качественное представление может дать опыт, сводящийся к наблюдению характера падения модели ракеты с большой высоты. Была найдена соответствующая фабричная труба, и с нее сброшена деревянная модель ракеты – Небелю даже удалось сфотографировать ее в момент падения. Рекламный отдел киностудии и тут оказался на высоте: перевернув фотографию и сделав падающую ракету «взлетающей», его сотрудники опубликовали снимок в прессе, сообщив о «первом экспериментальном старте ракеты Оберта». Попытки дать в газетах опровержение этой «утки» ни к чему не привели.

Однако «рекламщики» не могли дать одного – времени, и Оберт судорожно пытался найти решение, создав более простой вариант ракеты.

Сегодня уже очевидно, что этот «упрощенный вариант» был вовсе не проще исходного. Новая ракета представляла собой длинную алюминиевую трубу, в центре которой помещалось несколько окруженных жидким кислородом узких цилиндрических шашек из вещества, богатого углеродом. Эти углеродные шашки должны были гореть сверху вниз. Газы выбрасывались через систему сопел в верхней части ракеты. Такая конструкция, известная под названием «ракеты с носовой тягой», на первый взгляд давала много преимуществ. Ракету не нужно было делать особо прочной, и за счет этого значительно уменьшался ее сухой вес. Идея тяги ракеты (а не толкания), казалось, позволяла обойтись без механизма управления. Однако в действительности никаких выгод «носовая тяга» не давала. Оберт провел несколько подготовительных экспериментов, но не смог подобрать подходящее углеродосодержащее вещество, обеспечивающее надлежащую скорость горения.

Важно, что премьере фильма «Женщина на Луне» был обеспечен успех и без пуска ракет Оберта. Рекламный отдел нашел причины изменить сроки запуска: оказывается, осенние месяцы и связанная с ними непогода заставляют перенести все эксперименты на более позднее время. Кроме того, в результате взрыва профессор Оберт испытал нервный шок и нуждается в длительном отдыхе.

После того, как фильм Ланга вышел на экраны, работа Оберта на кинокомпанию потеряла всякий смысл. Однако члены «Общества межпланетных сообщений» попытались изыскать средства для продолжения работ, но безуспешно. Когда кончились 10000 марок, киностудия отпустила небольшую сумму на продолжение работ, но и они быстро иссякли. «УФА» еще раз подтвердила свое намерение некоторое время поддерживать работы. Оберт на основании этого обещания продолжал размещать заказы, но когда его долг достиг 30000 марок, выяснилось, что студия ничего платить не будет. Оберт был вынужден оплачивать долги с помощью полученной из Франции премии в 10000 франков, но большего сделать не может. До конца своих дней профессор возмущался тем, что кинокомпания, заработавшая на фильме 8 миллионов марок, пыталась заставить расплатиться с долгами учителя гимназии, доход которого не превышал 200 марок.

Герман Оберт был вынужден бросить все дела и уехать домой, в Румынию. Перед отъездом он оставил Рудольфу Небелю доверенность на ведение всех дел, связанных с экспериментальной ракетой.

В конце концов «Общество межпланетных сообщений» выкупило у кинокомпании незаконченную ракету, двигатель «Kegeldьse», пусковую установку и другие изделия, связанные с этой работой.

Подытоживая, нужно сказать, что итоги работы Оберта в мастерских кинокомпании «УФА» не ограничиваются лишь шумихой в прессе. Привлечение внимания широкой общественности к проблемам ракетной техники было, конечно же, очень важным результатом, но далеко не единственным. И не главным. Главным было то, что впервые энтузиасты космонавтики от слов перешли к делу.

Очень точно написал об этом Вернер фон Браун: «Проведенные Обертом в конце 20–х годов в Берлине опыты, приведшие к созданию „Кегельдюзе“, жидкостного ракетного двигателя, который впервые в 1930 году был успешно продемонстрирован, были новым рывком в Неизведанное. Они стали исходным пунктом развития ракетного дела в Германии, от которого идет прямая линия к мощным ракетам, космическим кораблям, спутникам и межпланетным зондам наших дней».

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: