Станислав Воскресенский
История баллистической ракеты Р-2
В начале послевоенной эпохи в Советском Союзе были успешно осуществлены как минимум две крупномасштабные программы по воспроизведению образцов зарубежной техники — создание дальнего стратосферного поршневого бомбардировщика Ту-4 на базе американского В-29 и освоение выпуска немецкой ракеты «Фау-2» под наименованием Р-1.
Однако если за плечами туполевского ОКБ стоял опыт разработки с первых лет советского авиастроения несчетного числа самолетов, то авторитет С.П. Королева, В.П. Глушко и других главных конструкторов по Р-1 и ее элементам был весьма скромным. До «разгрома» НИИ-1 в ходе репрессий конца 1930-х гг. они успели создать только несколько малогабаритных экспериментальных жидкостных ракет, а в годы войны в тюремном КБ занимались в основном ракетными ускорителями для самолетов. Естественно, углубившись в изучение трофейной немецкой техники, они тут же приступили к проектированию усовершенствованного образца, создание которого должно было повысить их авторитет и статус. И, конечно, проработав более десятилетия в ракетной технике, они обладали обширнейшим собственным идейным багажом, который не терпелось воплотить в реальность.Тем не менее здравый смысл подсказывал, что первая самостоятельная разработка не должна слишком далеко уходить от «Фау-2», хотя бы из принципа преемственности производственно-технологической и эксплуатационной оснастки и оборудования.
Хорошо известно, что ракета «Фау-2» была запущена немцами в серийное производство и использовалась для обстрела противника в явно недоработанном виде. Наряду с очевидно низкой надежностью ракеты такое решение определило и весьма полезное для советских инженеров свойство «Фау-2» — в ней имелось немало скрытых, неиспользованных резервов. Немцев можно понять: они создавали беспрецедентный образец техники и, не имея прототипов, вынуждены были закладывать в разработку избыточные запасы.
В частности, это касалось двигателя, тягу которого можно было увеличить почти в 1,5 раза (с 27 до 37 т) путем форсирования по давлению с 16,2 до 21,6 кг/см2, что потребовало поднять мощность турбонасосного агрегата с 470 до 1066 л.с. Только за счет такой доработки можно было достигнуть существенного снижения гравитационных потерь. Даже с учетом больших затрат на преодоление аэродинамического сопротивления конечная скорость увеличивалась на 10-15%, а дальность — почти на треть. Более глубокая проработка показала и возможность увеличения удельного импульса двигателя на 10% за счет повышения концентрации спирта с компромиссных 75% до предельных 92%.
Другое направление совершенствования было связано с облегчением конструкции, прежде всего с переходом на несущую схему баков с изготовлением их из алюминия.
По предварительным прикидкам, сделанным еще в Германии, совокупная реализация этих мероприятий обеспечивала как минимум двукратное увеличение дальности при неизменных габаритах и стартовом весе ракеты. В качестве резервного был также рассмотрен утяжеленный вариант ракеты с удлиненной на 1,9 м цилиндрической частью. Далее за работу в конструкторском бюро в Подлипках взялась группа инженеров во главе с Константином Давыдовичем Бушуевым, спустя десятилетия ставшим широко известным как технический директор космической программы «Союз-Аполлон» с советской стороны.
Создание ракеты, получившей наименование Р-2 (изделие 8Ж38), предусматривалось осуществить в два этапа. На первом из них предполагалось усовершенствовать двигатель и немного увеличить емкость топливных баков ракеты, а на втором — реализовать новшества в полном объеме.
При защите эскизного проекта Р-2 на техническом совете НИИ-88, состоявшемся в апреле 1947 г. в присутствии Д.Ф. Устинова, были высказаны сомнения в реализуемости ряда основных технических решений. Больше всего опасений вызвал несущий бак жидкого кислорода. Вместе с двойной стенкой исключался и слой теплоизоляции — стекловаты. Высказывались предположения о недопустимо высоких потерях окислителя в ходе заправки и предстартовой подготовки. Попытка решить вопрос, введя предстартовую подпитку кислородом, встретила сопротивление военных. Ради снижения степени технического риска пришлось отказаться от несущего бака жидкого кислорода, вернувшись к подвесной конструкции, аналогичной «Фау-2».