Главный конструктор

Сначала изготовлялись и пускались модели, а потом и сами ракеты. Модели достигали дальности 2 километра и высоты 700 метров, а ракеты — 1 километр и 500 метров.
В опытных полетах аппаратура управления на ракетах отсутствовала. Миниатюрный самолет уходил в сторону от первоначального направления. Четырехкрылая ракета летела и без телеуправления устойчиво.
После успешных полетов крылатых ракет Сергей Павлович становится руководителем сектора, а потом и отдела.
Чем же примечательны были эксперименты с крылатыми ракетами? Тем, что в этих экспериментах выявлялись особенности проектирования и постройки беспилотных аппаратов. Была найдена и оригинальная методика испытания ракет, для чего построили специальные стенды и приспособления. Так, Королев и его помощники впервые применили старт ракеты с катапульты. Для этого ими был построен длинный рельсовый путь, по которому ходила тележка. На ней — пороховые двигатели. Они служили стартовыми ускорителями, разгоняли тележку и установленную на ней стартующую ракету. После отрыва от тележки ракета летела уже под действием тяги своего собственного двигателя. (Рельсовый путь с реактивной тележкой впоследствии получил широкое применение в США.) Ракета набирала высоту в зависимости от запаса топлива на борту, а после выключения двигателя автоматически переводилась в планирование или пикирование на цель.
Да, много интересного и перспективного содержалось в работах отдела С. П. Королева по управлению и стабилизации полета крылатой ракеты. (Была даже предложена система самонаведения и заказано оборудование, необходимое для этого. Но, к сожалению, оно так и не поступило в РНИИ.) Работа по созданию автоматов стабилизации и управления с каждым днем продолжалась все успешнее. Занимался непосредственно этим в отделе Сергея Павловича инженер Пивоваров. Было построено несколько гироскопических приборов стабилизации (ГПС). Опробовали эти приборы сначала на пороховых ракетах с крыльями. Потом перенесли автоматы на ракеты с ЖРД. Наиболее полно управление с помощью автоматов было применено на ракете 06/4 (212).
Во время огневых пусков ракеты поднимались на километровую высоту и достигали дальности в несколько километров. Наиболее устойчивый полет наблюдался на первом километре до высоты 500 метров. В дальнейшем автопилоты не могли удержать ракету, и она начинала «петлять», делала крутые виражи с набором высоты и наконец переходила в падение. Однако было ясно, что при мощной и хорошо отлаженной автоматике вполне можно обеспечить управление на гораздо больших высотах и дальностях. Что же касается собственно ракетной части, то она работала удовлетворительно. Значит, замысел в принципе был верен!
Ракета 201 предназначалась для пусков с самолета по движущимся воздушным целям, а также и по земным объектам. Для нее создавалась аппаратура радиоуправления. Руководил этой работой профессор Шорин. Автоматы должны были командовать: «правый поворот», «левый поворот», «выше», «ниже», «взрыв».
На практике удалось проверить лишь одну команду, и то на другой ракете — 216. В нее вмонтировали приемник и, когда она находилась в полете, передали команду «взрыв». Была взорвана дымовая шашка. И Королев с товарищами наблюдал, как в небе по радиосигналу образовалось дымное облачко.
Интересно также то, что на многих ракетах вместо взрывчатого вещества в носовую часть закладывали небольшой парашют. В определенный момент парашют выстреливался, и ракета плавно спускалась на землю. Позже этот принцип был распространен Королевым на более мощные научные ракеты.
Сергей Павлович при проектировании проводил продувку моделей и самих ракет в аэродинамических трубах. С целью снятия в полете необходимых данных по его заданию были разработаны различные приборы-самописцы для регистрации скорости полета, ускорения при включенном ракетном двигателе, углов подъема. Эти приборы объективного контроля за летящим аппаратом полное свое развитие получили спустя десятилетие — в век реактивной авиации и космических ракет.
Погруженный в работу над беспилотными крылатыми ракетами. Королев по-прежнему не упускал перспективы постройки ракетоплана. Наиболее детальный анализ существовавших в то время возможностей для создания такого аппарата содержится в его выступлении на I Всесоюзной конференции по применению ракетных аппаратов для исследования стратосферы, состоявшейся 2 марта 1935 года в ЦДКА имени М. В. Фрунзе.
В этом выступлении Королев впервые четко определил особенности и возможные схемы пилотируемой ракеты, рассчитал ее весовые и летные характеристики.
«Различными изобретателями, — говорил Сергей Павлович, — было предложено в разное время множество всяческих ракетных аппаратов, которые, по мысли авторов, должны были внести переворот в технику. В большинстве своем эти схемы были очень слабо и в собственно ракетной своей части малограмотно разработаны. В последнее время многие предложения сводились к простой постановке ракетного двигателя (на твердом или на жидком топливе) на общеизвестные типы самолетов. Нет надобности много говорить о всей несостоятельности подобного механического перенесения ракетной техники в авиацию».
Тогда же С. П. Королев пояснил, что при всем сходстве ракетного и винтового летательных аппаратов есть различие в динамике их полета, траектории и весовых данных. Ракетоплан представлялся Королеву в виде свободнонесущего моноплана с центрально расположенным фюзеляжем и хвостовым оперением на нем. Ракетоплану присущи малый размах, малое удлинение, малая несущая поверхность. Фюзеляж будет иметь значительную длину, и в нем расположатся в основном двигатели и баки, питающие двигательные устройства. Возможно, что крыло также будет использовано для размещения различных агрегатов двигателя и приборов.
Сергей Павлович в своем выступлении точно указал те узловые пункты в создании пилотируемой ракеты, от которых зависит успех дела. Первый — создание мощного двигателя на жидком топливе. Именно от решения этой задачи, считал Королев, зависит «осуществление стратосферного полета человека на ракетном аппарате». Второй — создание герметической кабины больших габаритов, что представляет собой серьезную трудность. Третий — создание и эксплуатация «такого громадного высотного аппарата и необычайная трудность работы с громадными количествами жидких газов».
Сергей Павлович рассмотрел пути преодоления этих трудностей. И сделал он это на основе точного расчета, иллюстрируя свои выводы многочисленными графиками. Концентрированное выражение его мысль нашла в приведенных им данных простейшей крылатой ракеты для полета человека в стратосферу при условии ее минимального веса. Таким весом Сергей Павлович назвал 2 тонны. Пилоту в скафандре он отводил 5,5 процента всего веса аппарата, двигателю — 2,5, аккумулятору давления —10, бакам — 10, конструкции — 22 процента. Остальную половину веса составляло топливо. Сергей Павлович считал, что при тяге 2000 килограммов ракета такого веса смогла бы поднять человека на высоту 20 километров.
Полет ракет с более совершенным двигателем рисовался Королеву в таком виде: ракета разгоняется по земле отбрасываемыми пороховыми ускорителями до скорости 80 метров в секунду, взлетает и начинает набор высоты под углом 60 градусов на собственном двигателе. После выработки всего топлива ракета переводится в вертикальный полет по инерции и достигает высоты 32 000 метров. С этой высоты она пикирует на скорости 600–700 метров в секунду (т. е. на скорости вдвое выше звуковой). Время полета предполагалось 18 минут и дальность 220 километров.
«В итоге наших расчетов, — говорил Сергей Павлович, — мы получили очень скромные высоты, порядка 20 километров. Заглядывая несколько вперед, отказываясь от технически невыгодных конструкций, совершенствуя двигатель, мы видим возможность достижения высот порядка 30 километров. Даже и эти, сравнительно небольшие, высоты не даются легко».
Сергей Павлович объяснил далее, что при своих расчетах он исходил из предельных величин скорости взлета, посадки и т. д. «Реальная ракета, — говорил он, — может оказаться хуже, чем проект».