ли конструкция держаться носом по воздушному потоку, сохраняя направление полета, затухнут ли колебания после нескольких циклов, что докажет способность конструкции противостоять силам аэродинамики.
Наша измерительная аппаратура и дюзы Лава– ля были сконструированы в тот первый, суматошный и хлопотливый год после создания аэродинамической трубы. В то время мы конструировали трехкомпонентный балансир, с помощью которого могли получать важные данные по коэффициентам лобового сопротивления, подъема и бокового сноса. К концу 1940 года у нас был набор дюз, которые давали скорости от 1,2 до 4,4 числа Маха. Наша работа значительно облегчалась тем, что смена дюз занимала всего десять – пятнадцать минут.
Поскольку точности трехкомпонентного балансира было недостаточно для полноты данных, мы создали устройство, чтобы получать информацию о колебаниях моделей, обладавших свободой вибрации. Оценка их, полученная с помощью осцилограмм, позволила нам определить центр давления, что имело решающее значение для стабилизации.
Кроме того, мы создали и встроили в модель устройство, определявшее ее крутящий момент и уровень стабильности в полете.
И модели почти законченных ракет, как «А-4» и «А-9», и зенитная ракета с помощью нашей измерительной аппаратуры испытывались на самых разных скоростях и углах атаки. Модели шириной 4–5 сантиметров и длиной 25–40 сантиметров подвешивались на продольной оси, и изменения давления воздуха мгновенно считывались со ста десяти точек на корпусе ракеты, на крыльях и хвостовых стабилизаторах этой маленькой модели. Этот метод измерений постоянно совершенствовался, и теперь модель исследовалась самым тщательным образом, на всех возможных числах Маха и углах атаки. Этой работой две недели были заняты две смены по 35 человек в каждой. Они-то и давали конструкторам основные принципы, которые те и воплощали в чертежах.
Формы и эффективность работы стабилизаторов определялись путем постоянных измерений. Поскольку выхлоп ракетных газов на большой высоте расширялся, измерения его конуса давали возможность представить размеры стабилизаторов. Исследования влияния ракетной струи «А-4» на стабильность полета и лобовое сопротивление установили, что на скорости меньше звуковой коэффициент лобового сопротивления возрастает на 70 процентов, а центр тяжести смещается назад на длину половины калибра, то есть на один радиус ракеты. С другой стороны, на сверхзвуковой скорости коэффициент лобового сопротивления уменьшался на целых 30 процентов.
Для проведения всех этих исследований необходимо было создавать специальную измерительную аппаратуру.
И теперь доктор Херманн начал объяснять, что нам было бы желательно провести испытания на стабильность.
– Одно из основных требований к конструкции ракеты заключается в том, что она должна соблюдать достаточную, но не чрезмерную стабильность полета на всем протяжении дистанции, которую она покрывает на определенной скорости и при определенном угле атаки. Чем неизменнее стабильность, тем больший момент силы надо прикладывать, а это означает наличие более крупных стабилизаторов и более мощных сервомеханизмов.
Я согласился с его словами:
– Совершенно правильно, доктор. Законы ракетного движения не обойти. Максимальная скорость полета конечно же напрямую зависит от скорости истечения газовой струи и соотношения между массой ракеты на старте и оставшейся. Таким образом, нам желательно, чтобы вес пустой ракеты был как можно меньше. Так что вес сервомеханизмов необходимо предельно уменьшать.
– Поэтому я и думаю, что мне стоит заняться, – продолжил доктор Херманн, – аэродинамической формой ракеты, которая позволит вести ее с минимально возможной площадью рулей и самыми маленькими сервомеханизмами. Для дистанционно управляемой противовоздушной ракеты это вопрос жизни и смерти. И тут важность коэффициента лобового сопротивления отступает на второй план. Главное в том, что расположение центра тяжести будет как можно дольше оставаться неизменным при всех углах атаки и изменениях скорости на всей дистанции полета – от нуля до скорости звука и до сверхзвуковой. Как вы знаете, после тщательных исследований в нашей трубе мы создали эти условия для противовоздушной ракеты «вассерфаль», определив оптимальную форму крыльев и место крепления хвостовых стабилизаторов.
– Именно так, – согласился я. – А сегодня, доктор, я хотел бы увидеть, чего вы добились с «А-9».
Он нажал кнопку, и аппарат Шлирена, который наглядно фиксировал изменения плотности воздушного потока, выкатился по длинным, 10 метров, рельсам. На его экране ясно вырисовывалась модель и система ее поддержки. Пока все налаживалось, я спросил доктора Херманна:
– Как прошли эксперименты со звукопроводимостью? Пришло время дать отповедь тем сторонникам Фомы неверующего, которые настаивают, что тело, двигающееся на сверхзвуковой скорости, не в состоянии принимать нормальные акустические волны.
– Эксперименты оказались успешными. Ударная волна, образующаяся на сверхзвуковой скорости, не в состоянии помешать прохождению акустических волн, если правильно настроена аппаратура.
– Отлично! Значит, скорее всего, все сомнения на эту тему устранены. Когда я получу отчет? Отдел противовоздушной обороны министерства авиации не перестает запрашивать меня о результатах.
– Надеюсь, что через несколько дней.
Пока мы разговаривали, подготовка подошла к концу и можно было начинать работу. На ярко мерцающем фоне экрана был четко виден силуэт ракеты с нацеленной чуть ли не вертикально вверх носовой частью.
Аппаратура была сконструирована на заводе Цейсса в Иене после того, как прошел длительный период экспериментов в аэродинамической трубе. Она уже безупречно поработала для нас, и о лучших измерительных устройствах мы не могли и мечтать. Все изменения плотности воздуха из-за температуры или давления тут же темными или яркими линиями давали о себе знать на экране. Эта аппаратура фиксировала все, что выявлялось в ходе бесчисленных экспериментов и измерений: плотность и границы слоев воздуха, их расположение, структуру, перемещения, характер ударных волн, расширение газов после того, как на большой высоте они покидали дюзы, и так далее.
Инженер-испытатель нажал кнопку, заставлявшую открываться шторки; воздух с шипением направился через измерительную камеру в вакуумную сферу.
Модель резко переменила положение, развернувшись носом навстречу набегавшему потоку воздуха. После нескольких быстрых колебаний небольшой амплитуды она замерла, продолжая ровно висеть в воздушном потоке, скорость которого в 4,4 раза превышала скорость звука. Был ясно виден рисунок ударных волн, которые шли от носа ракеты, от кромок крыльев и от рулевого управления. Они расходились под острым углом, и их характеристики в виде линий разных степеней яркости сплетались в черно-белый рисунок. Слои воздуха, обтекавшие ракету, казались ярче над моделью и темнее под ней, и их взаимное расположение было ясно видно. Заметно было, как, оттягиваясь назад, они расширялись по мере того, как кормовая часть становилась все уже.
Прошло двадцать бесконечных секунд. Картина резко изменилась. Отчетливые линии на экране стали расплываться и разворачиваться под более тупым углом; смещаясь вперед, они превращались в турбулентные завихрения – и наконец окончательно исчезли. Яркий фон экрана, казалось, затянуло дымком. Модель несколько раз развернулась вокруг своего центра тяжести и застыла носом книзу. Эксперимент, который доктор Херманн хотел показать мне, прошел успешно. Этот снаряд, имеющий форму самолета, сохранял абсолютную стабильность на сверхзвуковой скорости, составлявшей примерно 5600 километров в час.
– Великолепно, доктор, – одобрил я. – Все прошло как нельзя лучше. Но все же как насчет ложки дегтя в бочке меда?
– Я старался проверить все разновидности конфигурации крыльев – оттянутые назад, дельтовидные, прямые, треугольные, расположенные низко и высоко, – чтобы ракета сохраняла стабильность, подчинялась управлению на всех скоростях и чтобы у нее было правильное соотношение между подъемной силой и торможением. Но пока нам не очень удается управлять этим процессом.
– Думаете, вам удастся с ним справиться?
