В 19:00 по московскому времени 17 августа 1933 года было произведено испытание первой советской ракеты на гибридном топливе. Испытания «ГИРД-Р-1», позже названной «ГИРД-09» или «ракета 09» проводились под поселком Нахабино в Подмосковье.
Чтобы осознать масштаб этого события для ракетостроения страны, необходимо рассмотреть не только более ранние версии ракет, но и предысторию их создания как таковую.
В начале 1931 года на базе Осоавиахима (Общество содействия обороне, авиационному и химическому строительству) была открыта перспективная секция реактивных двигателей, а уже 15 сентября этого же года она была преобразована в Московскую группу изучения реактивного движения (МосГИРД).
Фактически перед группой помимо основной задачи (вытекающей из названия) ставилась несколько нечеткая, но актуальная задача - изучить науку «ракетоплавания», создать опытные образцы реактивных двигателей и впоследствии попытаться внедрить наработки. Зарубежные примеры и труды Циолковского К.Э. сулили разработкам широкие перспективы применения в гражданских и военных целях, потому важность вопроса было невозможно переоценить.
Старт ГИРД-09 17 августа 1933 года, полигон Нахабино
(Источник фотоматериала)
Главой группы стал Фридрих Артурович Цандер (советский учёный и изобретатель, один из пионеров ракетной техники и создателей первой советской ракеты на жидком топливе - ГИРД-X), который являлся и инициатором её создания. Сам ученый на протяжении многих лет мечтал вести работы над реактивными двигателями, и наконец, получив такую возможность, взялся на организацию группы всерьез. Уже через неделю после создания были отправлены письма Циолковскому К.Э., чьи идеи легли в основу будущих разработок, и в ЦАГИ (Центральный аэрогидродинамический институт) с целью набора увлеченных кадров.
Помимо уже состоящих в группе с момента образования Королева С.П. (советский учёный, один из основных создателей советской ракетно-космической техники, председатель Совета главных конструкторов СССР, академик АН СССР, дважды Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии), Тихонравова М.К. (советский инженер, конструктор космической и ракетной техники, лауреат Ленинской премии, Герой Социалистического Труда, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, член-корреспондент Академии артиллерийских наук), Рынина Н.А. (русский советский учёный и популяризатор в области воздухоплавания, авиации и космонавтики) и др., конечно, требовались новые квалифицированные инженеры и ученые.
Состав МосГИРД (1931г.), в центре нижнего ряда Королев С.П., крайний справа - Ф.А. Цандер
(Источник фотоматериала)
Цандер Ф.А. особенно подчеркивал об этой необходимости в своем письме ЦАГИ от 23 августа 1931 года: «...Успешное выполнение плана возможно лишь при наличии серьезного актива в ГРУППЕ, воодушевленного и понимающего большие задачи, стоящие перед ГИРД...». Искренность энтузиазма подтверждалась тем, что объединение не имело финансирования вплоть до августа 1932 года.
Пусть главой ГИРД и стал Цандер Ф.А., Сергею Павловичу Королеву несомненно требовалась ключевая роль в группе - он стал председателем технического совета и возглавил четвертую из четырех образовавшихся бригад - ракетопланов и крылатых ракет.
В 1932 году группа претерпела важные изменения. В апреле были получены новые помещения на Садово-Спасской улице. В июле Сергей Павлович отправляется с докладом на очередное совещание Осоавиахима, где его доклад о работе в ГИРДе находит одобрение. Группа перестает существовать на общественных началах и получает статус опытно-констукторской организации по разработке ракет и двигателей.
Сам Королев С.П. назначается начальником ГИРД, причем датой уже прошедшей - от 1 мая того же года. По несчастному стечению обстоятельств в том же году скоропостижно умирает от болезни Цандер Ф.А. и на плечи «отца практической космонавтики» ложится ещё большая ответственность.
Ракета «ГИРД-09» в Нахабино, 1933 год
(Источник фотоматериала)
К 1933 году дела шли, однако, не так воодушевляюще. Более того, у центра появился целый круг скептиков, не видящих результата работ группы, существующей уже несколько месяцев с финансированием. Помогала скептикам и известность, которую группа приобрела за счет своих дерзких идей. Отмечается, что и сам Королев С.П. чувствовал, что и сотрудникам ГИРД необходимо наконец увидеть результат долгой и тяжелой работы.
На тот момент группа уже работала по 8 самостоятельным проектам, и Сергей Павлович принял, как это часто потом бывало, резкое, но удачное решение - сконцентрировать усилия на новом проекте (в дальнейшем он вырос в ГИРД-09) с «непривычным» двигателем.
Разработка изначально появилась в планах как «Ракета-снаряд под данные, соответствующие по дальности и весу полезного груза снаряду 122-мм гаубицы, с двигателем, работающим на жидком кислороде и твердом бензине». Гибридный двигатель и был ключевым моментом, заставившим ГИРД поверить в перспективу, ведь большинство прочих деталей и особенностей ракеты группа уже видела в других проектах.
Идея создания принадлежала бригаде №2 «Изделия на основе двигателей» под руководством Тихонравова М.К. Главной задачей стала разработка системы подачи таких компонентов. В результате было решено, что жидкий кислород будет подаваться под собственным давлением, в то время как бензин уже находится в камере сгорания, соответственно не требовались дополнительные насосы.
Конечная схема «ГИРД-09», 1933 год
(Источник фотоматериала)
При этом планировалось, что двигатель будет работать достаточно долго, и потому Тихонравов М.К. инициировал поиск замены бензина. Однако после первых испытаний на основе стронция, калия и угля, окончившихся взрывом, выбор все же был сделан в пользу бензина.
Найти оптимальное решение помог случай. Один из инженеров второй бригады вдали от Москвы, на лекциях по ракетной технике в Баку узнал о созданном в Германии «твердом» спирте. Прямо на месте он развил идею, получив от местного нефтяного института образец «сгущенного» бензина (смесь компонента с канифолью). Удобной представлялась и заправка будущей ракеты, массу можно было просто нанести на решётку в камере сгорания.
Уже в декабре 1932 года были проведены испытания, подтвердившие пригодность использования «сгущенного» бензина. Далее дорабатывалась конструкция двигателя и корпуса. Продувки с различными типами стабилизаторов проводились в Московском авиационном институте.
Таким образом, к началу августа 1933 года конструкция, составные части и в особенности двигатель были полностью готовы. Проведенные в первой половине года испытания и проверки, которых было организовано более 20, показали, что изделие полностью готово к летным испытаниям.
Схема двигателя РД-09 в разрезе
(Источник фотоматериала)
В результате оригинальная конструкция представляла собой следующее: камера двигателя была изготовлена из латуни и имела бронзовую вставку для сопла, которое решили сделать стальным. «Сгущенный» бензин, как и планировалось, располагали между цилиндрической металлической сеткой в центре (трубкой) и стенками камеры сгорания. Механизм подачи кислорода, описанный ранее, был назван «вытеснительной системой» и контролировался манометром.
Корпус был изготовлен из дюраля и имел 4 отсека: парашютный, полезного груза, топливный и хвостовой. Длина ракеты составила 2,4 метра, а стартовая масса - 19 кг.
17 августа на полигон в районе поселка Нахабино выехала группа во главе с Королевым С.П. и Ефремовым Н.И. (предложившим использование «сгущенного топлива»). Ракеты была установлена и оснащена всеми компонентами топлива, и здесь группа встречается с первой неожиданностью: давление доходит до отметки в 13,5 атм., что меньше расчетного. Однако такие моменты не имели значения при первом спуске.
Запуск первой в СССР ракеты, и не просто ракеты, а изделия на гибридном топливе, произошел в 19:00 17 августа 1933 года. Старт оказался медленным, но уже через 18 секунд ракета была на 400 метрах. Расчетная высота составляла 5000 метров, однако нечто заставило ракету отклониться по горизонтали, после чего она быстро упала.
Подготовка к старту, у ракеты Н.И. Ефремов, 1933 год
(Источник фотоматериала)
Из отчета группы Королева С.П. с места событий: «...На максимальной высоте ракета пошла по горизонтали, затем по отлогой траектории попала в соседний лес. Во все время полета происходила работа двигателя. При падении на землю была смята оболочка. Сломан соединительный кран. Перемена вертикального взлета на горизонтальный и затем поворот к земле произошли вследствие пробивания газов (прогар) у фланца, вследствие чего появилось боковое усилие, которое и завалило ракету...».
Несмотря на то, что общественности более известен пуск ракеты конструкции Цандера Ф.А. ГИРД-Х, ставшей первой ракетой на жидком топливе, именно ГИРД-09 открыла новую отрасль ракетостроения. Она стала первым успехом наших ученых и конструкторов в этой области, победой, запустившей целый ряд нововведений в гражданской и военной инженерии и открывшей перспективы практической космонавтики.
Советник РАРАН
В.В. Истомин
