Группа изучения реактивного движения

Опыт первых организаций энтузиастов ракетной техники и космического полета в 20-х годах оказался весьма ценным, когда в СССР появились, условия для практической работы в этой области. В начале 30-х годов такие организации стали создаваться в рамках Общества содействия обороне, авиационному и химическому строительству (Осоавиахим), уделявшего большое внимание новым областям техники.

Новая общественная организация энтузиастов ракетной техники - Группа изучения реактивного движения (ГИРД) была создана осенью 1931 г. в Москве. Первыми ее членами были Ф. А. Цандер, С. П. Королев, Ю. А. Победоносцев, М. К. Тихонравов, В. П. Ветчинкин и др. С момента основания ГИРД установила тесную связь с К. Э. Циолковским, оказавшим большое влияние на ее деятельность. В своей деятельности ГИРД опиралась также на теоретические и экспериментальные работы Цандера. Первым конкретным делом, объединившим гирдовцев, была работа по созданию самолета с ЖРД. Известие о создании в Москве при Центральном совете Осоавиахима Группы изучения реактивного движения вызвало широкие отклики и явилось толчком к созданию объединений энтузиастов при местных организациях Осоавиахима. Важной задачей ГИРД в Москве, которая называлась также ЦГИРД (Центральная группа изучения реактивного движения), явилась координация и руководство деятельностью объединений энтузиастов ракетной техники при местных осоавиахимовских организациях.

Летом 1932 г. решением Президиума Центрального совета Осоавиахима ГИРД из объединения, работающего на общественных началах, была преобразована в научно-исследовательскую и опытно-конструкторскую организацию по разработке ракет и двигателей, финансируемую как из средств Осоавиахима, так и государственных средств. Организации было предоставлено помещение для создания научно-производственной базы. Начальником ГИРД был назначен Королев, который до этого был председателем научно-технического совета.

Основными направлениями деятельности ГИРД являлись: научно-исследовательская, проектно-конструкторская и экспериментальная работа по созданию и испытаниям опытных образцов реактивных двигателей разных типов и ракетных летательных аппаратов; научно-техническая пропаганда в области ракетной техники и участие в подготовке специалистов для нее; руководство и координация деятельности периферийных организаций, занимавшихся разработкой проблем ракетной техники в рамках местных организаций Осоавиахима.

Результаты, полученные с помощью двигателя ОР-1, позволили Цандеру приступить к разработке ЖРД на низкокипящем окислителе (жидком кислороде) сначала для ракетоплана и затем для баллистической ракеты. В конце декабря 1932 г. двигательная установка с ЖРД ОР-2 в окончательном виде была принята комиссией, после чего были проведены ее холодные испытания и начаты огневые испытания, которые закончились разрушением камеры сгорания. На доработку двигателя ушло 2 года, завершена она была под руководством Л. С. Душкина уже в Реактивном научно-исследовательском институте путем коренной переделки (замена бензина на водный раствор спирта, введение керамической облицовки камеры сгорания и др.). Новому двигателю был присвоен шифр 02. ЖРД 02 надежно и стабильно работал в течение 60 с и развивал тягу 100 кгс при давлении в камере сгорания 11 кг/см². Этот двигатель испытывался в полете в 1935-1936 гг. на экспериментальной баллистической ракете и крылатой ракете.

В январе 1933 г. первая бригада под руководством Цандера приступила к разработке ракеты ГИРД-Х. Она была рассчитана на достижение высоты 5500 м при стартовой массе 29,5 кг и массе топлива 8,3 кг, имела цилиндрический корпус длиной 2200 мм и диаметром 140 мм. При огневых испытаниях, начатых в августе 1933 г., двигатель этой ракеты прогорал, поэтому решено было вместо бензина использовать этиловый спирт, обеспечивающий меньшую теплонапряженность камеры сгорания и плавное горение, а также изменить конструкцию. Пуск ракеты ГИРД-Х состоялся 25 ноября 1933 г. Она взлетела, достигла высоты 80 м, но затем из-за вибрации нарушилось крепление и разрушился трубопровод горючего ее двигателя, отчего ракета развернулась и упала в 150 м от старта.

Деятельность второй бригады ГИРД, руководимой Тихонравовым, была сосредоточена на разработке жидкостных ракет и двигателей на гибридном и жидком топливах. Ракета 09 с гибридным двигателем на жидком кислороде и отвержденном бензине имела следующие характеристики: стартовая масса 18 кг, масса топлива 4,5 кг, тяга двигателя 25-33 кгс, время его работы 15 с.

Все горючее (1 кг отвержденного бензина) размещалось в камере сгорания, что позволило упростить двигательную установку, исключив бак горючего и систему его подачи. Сгорая параллельными слоями от центра камеры к периферии, слой горючего защищал ее стенки от воздействия пламени до момента полного выгорания и прекращения работы двигателя.

17 августа 1933 г. группа сотрудников ГИРД под руководством Королева провела успешный пуск ракеты 09 в районе подмосковного поселка Нахабино. Ракета находилась в полете 18 с и поднялась на 400 м. Этот полет позволил Королеву поставить вопрос об ускорении создания Реактивного научно-исследовательского института и о выделении дополнительных средств на постройку опытной серии жидкостных ракет.

Третья бригада ГИРД, руководимая Победоносцевым, занималась проблемой создания прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД). В ГИРД была построена установка ИУ-1, сверхзвуковая аэродинамическая труба, в которой 15 апреля 1933 г. состоялось первое испытание ПВРД. Экспериментальные исследования на ИУ-1 дали необходимый материал для конструирования ПВРД и его испытаний в полете. В сентябре 1933 г. были проведены первые летные испытания ПВРД, помещенного в корпус 76-миллиметрового артиллерийского снаряда, выстреливаемого из пушки со сверхзвуковой скоростью. ПВРД имел входной канал, камеру сгорания с топливной шашкой и выходное сопло. Натурные эксперименты подтвердили работоспособность ПВРД, рассчитанного на основе теории воздушно-реактивных двигателей, разработанной Б. С. Стечкиным, и целесообразность дальнейшей работы в этом направлении.

Разработкой крылатых ракетных летательных аппаратов занималась четвертая бригада ГИРД, которой в основном руководил С. П. Королев. Бригада разрабатывала установку двигателя ОР-2 на «бесхвостку» конструкции Б. И. Черановского (РП-1). Однако реализовать этот проект не удалось из-за того, что к тому времени еще не были разработаны достаточно мощные и надежные ЖРД. Поэтому основной тематикой работ бригады стали беспилотные крылатые ракеты, которые сначала разрабатывались как модели ракетопланов, а затем получили и самостоятельное значение как перспективные крылатые управляемые ракеты.

Наряду с научно-производственной работой важным направлением деятельности ГИРД явились пропаганда и популяризация ракетной техники. Продолжая начатую в 20-е годы пропаганду идей межпланетных полетов, гирдовцы сделали основной акцент на широкое распространение технических знаний. Перед ГИРД стояла также задача - готовить кадры специалистов в области ракетной техники. В начале 1932 г. в Москве создаются курсы по ракетной технике - первые в истории специальные инженерно-технические курсы по этой тематике. Преподавали на курсах ученые и специалисты. В частности, Цандер читал курсы теории и конструирования реактивных двигателей и теории межпланетных полетов, Тихонравов - курс ракетостроения, Ветчинкин - курс динамики реактивных аппаратов, Стечкин - курс теории воздушно-реактивных двигателей и т. д. Курсы работали в 1932-1933 гг. при ГИРД и позднее при Стратосферном комитете Центрального совета Осоавиахима. Подготовка на курсах во многом способствовала повышению уровня работ и квалификации специалистов в области ракетной техники.