Книга: Империя Сергея Королёва

Марсианский аэроплан

Марсианский аэроплан

Начало истории практической космонавтики принято отсчитывать с мая 1903 года, когда гениальный калужский изобретатель-самоучка Константин Эдуардович Циолковский опубликовал первую часть своей знаменитой статьи «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В ней он показал техническую осуществимость космических перелетов с использованием ракет на жидком топливе.

Однако идея Циолковского так и осталась бы забавным прожектом, если бы к ее реализации не подключились энтузиасты в Германии, Франции и Советской России. Одним из таких энтузиастов был Фридрих Артурович Цандер, переехавший из Риги в Москву вместе с персоналом завода, на котором работал.

В юности Цандер был впечатлен дилогией французского фантаста Жюля Верна о полете на Луну, но собирался пойти еще дальше – построить корабль для полета на Марс, на котором, как он верил, обитают высокоразвитые существа. Еще школьником Цандер познакомился с работой Циолковского 1903 года. Затем он разыскал и вторую часть, опубликованную в 1911 году. Накапливая материал и обдумывая различные варианты межпланетного перелета, Цандер разработал проект космического «корабля-аэроплана» и двигателя к нему.

Инженер представил свой проект 29 декабря 1921 года на первой Губернской конференции изобретателей, проходившей в Москве. В качестве межпланетного корабля действительно был показан большой герметичный аэроплан с большими и малыми крыльями. В пределах атмосферы он должен был летать с помощью поршневых двигателей, а на границе космоса большие крылья втягивались внутрь фюзеляжа и расплавлялись, служа дополнительным топливом для ракетного двигателя. Малые крылья были необходимы для планирования в атмосфере Марса.

Проект был принят благосклонно, и тогда Цандер попросил у руководства Госавиазавода № 4 годичный отпуск для его развития. На общем собрании работников просьбу энтузиаста поддержали – идея полета на Марс так завораживала, что было решено отчислять Цандеру процент с зарплаты для того, чтобы он мог спокойно довести свой космический аэроплан до реальной модели.

Будучи по натуре практиком, Цандер сразу занялся поисками технических решений, которые могли бы ускорить постройку межпланетного аэроплана. В 1924 году он приступил к разработке методик расчета жидкостных ракетных двигателей и сразу столкнулся с серьезной проблемой. Принцип действия такого двигателя выглядит простым. Из одной емкости в камеру сгорания поступает горючее (жидкий водород, бензин, керосин, спирт), из другой – окислитель (жидкий кислород), обеспечивающий горение. Смесь в камере поджигается, продукты сгорания вылетают через сопло. Но реализовать этот принцип – сложнейшая задача. Камера сгорания работает в условиях высоких температур, давлений и скоростей. Подобная среда не встречается ни в природе, ни в промышленных установках, поэтому к моменту появления концепции жидкостных ракет наука не изучала подобные сложные процессы. Однако чтобы изучить их, нужно иметь хотя бы один работающий двигатель. А его не было. Замкнутый круг.

В октябре 1926 года Цандер перевелся на работу в Центральное конструкторское бюро Авиатреста при заводе № 24. В том же месяце он направил в Главное управление научными, научно-художественными и музейными учреждениями в составе Наркомпроса РСФСР заявление с просьбой отпустить средства на продолжение его работ над проектом межпланетного аэроплана, однако никакой прямой поддержки своей космической деятельности на этот раз не получил. Таким образом, долгое время марсианский аппарат оставался его хобби, но даже в такой непростой ситуации Цандер вплотную приблизился к созданию первого советского жидкостного ракетного двигателя.

Инженер решил пойти эмпирическим путем, то есть воспользовался методом проб и ошибок. Прототип он нашел на заводе имени Матвеева (Госжатгаз) в Ленинграде – им стала обычная паяльная лампа. Переделав ее, инженер создал двигатель «ОР-1» («Опытный реактивный первый»), работающий на бензине и воздухе. В период с 1930 по 1932 год Цандер провел большое количество испытаний. Полученные результаты дали возможность перейти к созданию более совершенных двигателей, в которых окислителем служил жидкий кислород.

В декабре 1930 года Цандер поступил на работу в только что образованный Институт авиационного моторостроения (ИАМ), где получил должность старшего инженера. Пользуясь своими полномочиями, он сформировал небольшую бригаду для исследования реактивных двигателей. В то время в стране активно развивался Осоавиахим – Общество содействия обороне, авиационному и химическому строительству СССР (предшественник ДОСААФ), оказывавший материальную помощь отдельным изобретателям. Цандер решил заинтересовать Осоавиахим своими работами. Двигатель «ОР-1» оказался в этом деле лучшим «агитатором», и в июле 1931 года при Осоавиахиме сформировали Бюро изучения реактивного движения (БИРД), председателем которого должен был стать Фридрих Цандер. Инженер со свойственной ему добросовестностью взялся за составление подробного плана работ БИРД и закончил работу к 20 июля. В подготовленном документе говорилось о «лабораторных опытах, конструировании опытных приборов, конструировании, изготовлении, испытании более мощных приборов и реактивных двигателей, пригодных для установки на аэропланах». В случае успешного выполнения намеченных пунктов предусматривалась постройка аэроплана «для целей сверхавиации», а затем, как следующий этап, – «разработка межпланетных кораблей». Кстати, сверхавиацией (или суперавиацией) в те годы называли перспективные самолеты, которые, как предполагалось, смогут развивать сверхзвуковые скорости и подниматься на высоту стратосферы.

Но процесс продолжал пробуксовывать, и тогда Цандер подготовил объявление о наборе «желающих принять участие в проектировании и постройке реактивных двигателей» и официально уведомил вышестоящих товарищей об организации группы ракетчиков. В архивах сохранилось соответствующее письмо:

С этого письма и началась история МосГИРД – Московской группы изучения реактивного движения. Вполне вероятно, что новую организацию ожидала та же печальная судьба, что и другие сообщества ракетчиков, которые пытался собрать под своим руководством Фридрих Цандер, но в итоге она стала зародышем будущей советской ракетно-космической отрасли, ведь той осенью рижский инженер познакомился с молодым амбициозным авиаконструктором Сергеем Павловичем Королёвым.

Сергей Королёв, выпускник Московского высшего технического училища (МВТУ) и Московской школы летчиков-планеристов, в начале своей карьеры занимался конструированием планеров. Первую славу ему принес планер «Красная Звезда»: 28 октября 1930 года пилот Василий Андреевич Степанчонок сделал на нем три мертвые петли подряд. О выдающемся достижении написали профильные издания: «Самолет», «Красная Звезда», «Физкультура и спорт».

Когда Королёв начал учиться на инженера-конструктора, он не задумывался о космических полетах и ничего не слышал ни о Циолковском, ни о Цандере. Однако стремление летать выше и дальше, присущее всем авиаторам, побуждало его искать оригинальные идеи. В майском номере журнала «Самолет» за 1931 год была опубликована подборка материалов о первых удачных опытах с ракетными двигателями, и этих сведений оказалось достаточно, чтобы молодой инженер обратил внимание на новые веяния. Заинтересовавшись темой, Королёв начал перебирать конструктивные схемы планеров с целью найти ту, которая идеально подошла бы для размещения ракетного двигателя, и остановился на «бесхвостой схеме». Оказалось, что такой планер – «БИЧ-8» («Треугольник») – уже существует. Его построил Борис Иванович Черановский, художник-скульптор и автор многих нестандартных конструктивных схем. Сергей Королёв сразу присоединился к испытаниям «БИЧ-8», которые проходили на аэродроме у станции Планерная (Первомайская) Октябрьской железной дороги. Там и было принято судьбоносное решение об объединении усилий с Фридрихом Цандером, который тоже был заинтересован в использовании готовой конструкции как прототипа аэроплана «для целей сверхавиации».

Когда именно состоялась первая встреча между Сергеем Королёвым и Фридрихом Цандером, доподлинно неизвестно. Но, скорее всего, произошло это во второй половине сентября 1931 года (то есть практически сразу после того, как Цандер публично объявил о создании ГИРД), в одном из зданий Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) на улице Радио (Вознесенской). Обсудив идеи Цандера, Сергей Королёв сразу пригласил того на летные испытания «БИЧ-8», и 5 октября энтузиаст межпланетных полетов приехал на Планерную, чтобы взглянуть на изделие Черановского. Еще через два дня Сергей Королёв и Борис Черановский присутствовали при тридцать втором по счету стендовом запуске двигателя «ОР-1», размещенного в Отделе технического испытания материалов ЦАГИ.

Мысль об объединении проектов оказалась очень удачной, потому что была найдена конкретная цель, позволившая перейти от пустых фантазий и теоретических дискуссий к практическим делам. И эту цель указал Королёв, предложив создать ракетоплан на базе планера Черановского и двигателя Цандера.

Благодаря хватке, присущей Королёву, организационные дела решались в рабочем порядке и очень оперативно. Мария Николаевна, мать Королёва, вспоминала, как осенью 1931 года Сергей явился домой (он тогда жил на Александровской улице, ныне – улица Октябрьская, дом 38) с тремя товарищами и сказал, что обедать не будет, так как у них серьезное дело. Они закрылись в его комнате и сидели там часа четыре. Мария Николаевна наконец не выдержала, принесла им чай и еду. Тогда она и познакомилась с пришедшими: Фридрихом Артуровичем Цандером, Михаилом Клавдиевичем Тихонравовым и Юрием Александровичем Победоносцевым. Наибольшее впечатление произвел Цандер: он был старше всех, носил небольшую аккуратную бородку, назвал себя по имени-отчеству и, здороваясь, поцеловал ей руку. В тот день инженеры обсуждали вопрос о будущем ГИРД. Сергей Королёв, несмотря на молодость, прекрасно разбирался в обстановке. Он понимал, что любые попытки создать организацию, декларирующую своей главной целью строительство корабля для полета на Марс, заведут в тупик. Группе инженеров нужна совсем другая вывеска, и на первом этапе предлагать вышестоящим товарищам надо не фантазию, а нечто понятное, доступное, осуществимое не через десятилетия, а через недели и месяцы. Поскольку деятельность Осоавиахима подразумевала в том числе и подготовку к войне, логичным было предложить его руководству проект боевого ракетного истребителя, который по своим характеристикам превзойдет все существующие, построенные по классическим схемам.

К концу испытаний планера «БИЧ-8» выяснилось, что он непригоден для дальнейшей эксплуатации из-за ветхости. За основу нужно было брать другой аппарат, названный «БИЧ-11», и сразу думать о том, какой двигатель к нему подойдет. Фридрих Цандер и сам понимал, что для летной модели ракетоплана маленький «ОР-1», сделанный из паяльной лампы, не годится. Правда, у него не было и твердого мнения о принципиальной схеме нового двигателя. Сначала инженер хотел воспользоваться опытом работы с установкой «ОР-1», в которой в качестве окислителя применялся сжатый воздух, но, просмотрев еще раз соответствующую литературу, все-таки решил обратиться к схеме ракетного двигателя с жидким кислородом.

Работы над двигателем «ОР-2» («Опытный реактивный второй») необходимо было организационно оформить, и 26 октября Цандер встретился с Королёвым, который дал ему несколько дельных советов по оформлению первоочередных документов. Сразу же после встречи Цандер подготовил эскиз общего вида «ОР-2», наметил схему расчета его характеристик, определил вес отдельных элементов двигателя, обсудил с Черановским особенности установки двигателя на планере. Теперь все было готово для заключения договора с Осоавиахимом. Исторический документ выглядел так:

Договор считается первым официальным документом, оформленным в интересах ГИРД. Однако отметим, что он был заключен не с Группой, а с Цандером как инженером Института авиационного моторостроения, и ГИРД как организационная единица к договору отношения не имел. И это достаточно всеобъемлюще отражает сложившуюся ситуацию: в тот период деятельность ГИРД была сосредоточена прежде всего на пропаганде ракетостроения. Вспоминает Надежда Владимировна Сумарокова, которую историки называют первой советской женщиной – штурманом авиации:

Желая привлечь как можно больше участников из числа слушателей Военно-воздушной академии имени Жуковского, 20 декабря 1931 года она опубликовала в академической газете «Вперед и выше» небольшую заметку:

Определенный перелом в деятельности ГИРД наступил 1 февраля 1932 года. В тот день Фридрих Цандер выступил с докладом о проблеме реактивного двигателя на заседании УВВС РККА (Управление Военно-воздушных сил Рабоче-крестьянской Красной армии), где председательствовал вышеупомянутый Николай Иванович Наумов. Помимо технического доклада, Цандер поднял вопрос о необходимости поддержки начинаний ГИРД. Его выступление произвело впечатление на руководство Осоавиахима. Подтверждая свои слова, 4 февраля Цандер провел 48-й опыт с «ОР-1» в присутствии генерального секретаря Центрального Совета Осоавиахима Льва Павловича Малиновского. Того сопровождал Сергей Королёв. Очевидно, что именно в этот период молодой авиаконструктор взял на себя ведущую роль в организации работ над ракетопланом – вероятнее всего, с ведома и одобрения руководителей Осоавиахима.

Дело шло. Отдельные детали двигателя «ОР-2» взялись изготовить сотрудники ЦАГИ. Были завершены работы над новым планером «БИЧ-11». 22 февраля Сергей Королёв самолично приступил к его испытаниям.

Однако для того, чтобы группа энтузиастов превратилась в коллектив, имеющий материально-техническую базу и гарантированный государственный заказ, понадобилось решение более высокого уровня, чем Наумов и Малиновский. И ракетчики такое решение получили.