Стратоплан для космолета

Однако вскоре ажиотаж вокруг космоса и реактивной техники сменился покрытыми мраком секретности работами над новыми видами вооружений, авиационных моторов.Уже в 1938-1941 годах состоялись первые полеты опытных летательных аппаратов в Германии, Италии и СССР - с реактивными двигателями. В нашей стране были сосданы реактивные системы залпового огня для Красной Армии и реактивные снаряды для авиации. В нацисткое Германии в 1943 году под руководством В. фон Брауна создали одноступенчатую баллистическую ракету А-4 (она же 'Фау-2') массой 12,9 тонн. Она преднозначалась для бомбардировки Лондона и других крупных промышленных центров с дистанции 260 км. После войны некоторые образцы ракетного оружия, научные материалы, виднейшие специфлисты, в том числе и фон Браун оказались за океаном, в США. Что же касается ФРГ и ГДР, то там хоть и занимались исследованиями космоса, но ничего даже отдаленно напоминающего баллистические ракеты не было создано. И первые немецкие космонавты на околоземные орбиты на советском 'Союзе' и американском 'Шаттле'. Лишь сравнительно недавно стало известно, что в ФРГ вовсю идут исследования и практические работы над аэрокосмической системой многоразового применения.

Специалисты концерна 'Мессершмитт - Бельков - Блом' в 1986 году остановились 'на концепции, в основе которой были труды одного из пионеров космонавтики, профессора Ойгена Зенгера (1905-1964)'. Видимо прежде чем рассказывать об этом проекте, который в некоторых чертах схож с американским кораблем многоразового применения 'Шаттл' и советским 'Бураном', стоит вспомнить, кто такой Зенгер и почему он считается 'отцом немецкой космонавтики'. Закончив курс в 1923-1929 годах в высших технических школах Граца и Вены, этот молодой австриец еще пять лет проработал ассистентом в последней, потом перешел в Ракетный научно-исследовательский институт в Трауне. В годы второй мировой войны Зенгер работал над совершенствованием планеров которые, кстати, с 1939 года весьма широко применялись немцами в десантных операциях.

Одновременно он, как и многие авиаконструкторы и двигателестроители в Германии и других воюющих странах, трудился над реактивными авиамоторами, которые обещали военным самолетам невиданные скорости. Один из них, тягой в 2,4 тыс.л.с, был установлен на выделенном для экспериментов бомбардировщике До-217 фирмы 'Дорнье', но в серийное производство не пошел. В 50-е годы Зенгер много и плодотворно работал в научно-исследовательских учережденеях ФРГ, специализирующихся на ракетной тематике. Его избирали президентом Международной астронавтической федерации и Немецкого общества ракетной техники и межпланетных полетов в Штутгарте. Перу профессора принадлежат капитальные труды по космонавтике, например, 'Ракетная авиатехника', 'К механике фотонного реактивного двигателя'. Заслуги О. Зегнера были высоко оценены как соотечественниками, дважды наградившими его медалью Г. Оберта, так и иностанными коллегами. В СССР он удостоен мепдали Ю. Гагарина.

Именем Зенгера назван один из кратеров на обратной стороне Луны. Ну а теперь поговорим о его идеях, которыми воспользова-лись инженеры 'Мессершмитт - Бельков - Блом'. Начнем с того, что еще в 1931 году Зегнер, тогда еще начинающий физик, спроектировал и построил в мастерских Венского университета реактивный двигатель с оригинальной сферической камерой сгорания диаметром 50 мм и сщплом длиной 254 мм.

Весьма своеобразно была решена им проблема охлаждения - остуженное топливо сначала проходило через наружную рубашку камеры сгорания, отнимая ее тепло, и только после этого попадало в камеру, где и смешивалось с газообразным или распыленным окислителем - кислородом.

Двигатель неоднократно испытывался на стенде причем он безотказно работал по 15 с, а однажды и полминуты, развивая солидную по тем временам тягу для опытного образца - 25 кгс. ...Вскоре после 'аншлюса' - захвата Австрии нацистской Германией, в 1938 году, Зенгер вместе стеоретиком И. Бредтом приступил к созданию математической модели перспективного, сверхдальнего и сверхскоростного стратегического бомбарди-ровщика, завершив ее к 1942 году. По их замыслу, гиперзвуковой реактивный самолет взлетной массой 100т. , длиной 28м , с крылом размаха 15м должен был взлетать с обычного аэродрома с помощью мощного ускорителя - реактивной тележки. После старта машина разгонялась до скорости 6км/с, одновременно поднимаясь на высоту 160км, чтобы затем перейти в планирующий полет по пологой траектории, время от времени как бы ныряя в плотные слои атмосферы, чтобы, оттолкнувшись от них, взмыть в стратосферу. Уже пятый 'нырок' бомбовоз совершил бы в 12,3 тыс.км от своего аэродрома, девятый - в 15,8 тыс.км. В заданной точке экипаж должен был сбросить на цель 300кг бомб, затем опуститься до высоты 40км и планировать к посадочной площадке, чтобы огромная машина коснулась бетонки на скорости 145км/ч. При необходимости бомбовоз мог проделать в верхних слоях атмосферы и беспересадочный полет вокруг земли.

Специалисты 'Мессершмитт - Бельков - Блом' и создали концепцию многоразового орбитального аппарата, воспользовавшись рядом идей Зенгера: системой охлаждения камеры сгорания силовой установки криогенным топливом, гиперзвуковым носителем орбитального космолета с планирующим возвращением того и другого на обычный аэродром. ...Это будет, наверное космическая 'Одисея' по-немецки. На одном из крупных германских аэродромов обслуживающий пер соналзавершиттщательный предполетный осмотр двухкилевого сомолета 'Зенгер', на первый взгляд напоминающего сверхзвуковой авиалайнер со стреловидным крылом, только без обычных илюминаторов по бортам. На 'спине' у него примостится короткокрылый самолет-бесхвоска 'Хорус' весм более 23т.

Экипаж занимает места, включает мощные двигатели, 'этажерка' вырулевает на взлетную полосу, останавливается, пропуская только что приземлившийся рейсовый авиалайнер. 'Полный газ', машина отрывается от бетонки и начинает набирать высоту и скорость.

Первое время ее силовая установка работает подобно обыч-ному турбореактивному двигателю. Но после того, как скорость 'Зенгера' достигает 3,5 М, ее переведут на режим более выгодного в таких условиях прямоточного воздушнореактивного.

Наконец стратоплан разгонится до намеченной скорости и поднимется на 31-37км. Там согласно программе полета произойдет расстыковка комплекса. 'Зенгер' пойдет на снижение, чтобы совершить посадку на том же аэродроме. А 'Хорус' устремится ввысь, на околоземную орбиту. Там исследователи приступят к выполнению научных программ, запуску искусственных спутников, а то исполнят роль космического такси, доставив на будующую орбитальную станцию, которую сейчас создают в странах Западной Европы, сменный экипаж или 3,3т приборов и оборудования, забрав приготовленные астронавтами материалы.

Одновременно с 'Хорусом' немецкие конструкторы проектируют анологичный по устройству, но непилотируемый космоплан 'Каргус'. За счет экономии на местах для пилотов и системах жызнеобеспечения масса полезной нагрузки будет достигать 7,5т.

Выполнив задание,космолет опустится в плотные слои атмосферы и подобно 'Зенгеру' спланирует на посадку.

Орбитальный полет немецкого челнока состоится еще не скоро. Пока же специалисты заняты выполнением первого этапа научно-исследовательских работ. Самую значительную сумму на него - 220 млн. марок - выделило Федеральное минестерство научно-исследовательских и технологических разработок, еще 86 млн. - Германский научно-исследовательский институт авиации и космонавтики, 30млн.- Немецкая аэрокосмическая промышленность. Ряд заданий по проекту 'Зенгер' выполняют фирмы-подрадчики, различные научные и исследовательские учереждения и университеты, в частности Аахена, Брауншвейга, Мюнхена и Штутгарта. Уже проводятся изыскания в области аэродинамики. В ближайшее время намечено создать базисные технологии и новые материалы, чтобы затем на их основе спроектировать, изготовмть и испытать прототипы силовых установок, навигационного оборудования и других систем, устройсв и агригатов. При этом немецкими обозревателями не раз подчеркивалась, что перспективная техника и технологии найдут применение не только в аэрокосмическом проекте, но и в авиационной промышленности, да и в других отраслях экономики. Иными словами. заранее предусмотрено то. что у нас поспешили бы окрестить конвесией аэрокосмического комплекса в интересах народного хозяйства. ...Приоритетными разработками концепции 'Зенгер' считаются двухступенчатая схема носителя и орбитального космопланаоба многоразового применения, комбинационный двигатель первой ступени, работающий на сжиженном водороде и расчитанный на эксплуатацию в двух режимах, и ракетная установка второй ступени.

Работы над воздушно-реактивным прямоточником концерн 'Мессершмитт - Бельков - Блом' начал летом 1988 года, а в декабре уже провел стендовые испытания прототипа. Его диаметр не превышает 350мм, тогда как у 'настоящего' достигнет полутора метров.

Исследователи моделировали скорость 4,7 М, одновременно изыскивая оптимальную форму камеры сгорания.

Кстати, у прототипа она охлпаждалась пластмассовым кожухом, а в будущей силовой установке решено воспользоваться идеей Зенгера: перед тем как поступить в камеру сгорания, охлажденное до 230°C горючее пройдет по сети трубопроводов, пронизывающих ее тонкостенную оболочку, чтобы темпиратура внутри не привышала плюс 1700°С. Как рассчитывают немецкие специалисты, непрерывно охлаждаемая силовая установка станет меньше изнашиваться от перегрева. После первого было еще четыре десятка эксперементальных пусков прототипа, и все прошли вполне благополучно.

Например 7 июля 1990 года его вывели на режим, сответствующий реальному полету будущего 'Зенгера' на высоте 20 тыс. м со скоростью, равной четырем звуковым, при этом тяга составила около тонны.