Ошибки мировой космонавтики

Пожалуй, самой большой ущерб принесла авария 2007 года. Тогда при попытке запуска спутников ГЛОНАСС ракета-носитель «Протон-М» упала в 40 км от казахстанского города Жезказган, залив его окрестности высокотоксичным топливом. После этого Казахстан потребовал от России компенсационную выплату в размере 60,7 млн долларов на устранение экологической катастрофы.

В 1988 году проблемы возникли еще до прибытия топлива на космодром. Близ Ярославля в 300 метрах от моста через Волгу опрокинулась железнодорожная цистерна, перевозившая гептил. Несколько тонн вещества вылилось на землю. По счастливой случайности ничего не попало в реку. Дело было зимой, грунт промерз и не дал несимметричному диметилгидразину распространиться. Тем не менее пострадало двенадцать человек, которые вывозили ракетное топливо вместе с грунтом на захоронение.

С твердым топливом тоже проводилось много экспериментов. Особенно продвигал подобные идеи один из пионеров космонавтики Фридрих Цандер. Одним из его проектов был ракетоплан, который имел несколько крыльев, поршневой двигатель с винтом и реактивный двигатель. Пионер космонавтики считал, что такой аппарат, пока он находится в атмосфере, будет лететь как самолет, опираясь крылом на воздушный поток. Затем ракетоплан должен был перейти на ракетный двигатель и выйти на орбиту, где воздуха почти нет. В этот момент крылья складывались за ненадобностью и сами использовались в качестве топлива.

В одном из первых экспериментов в этой области в качестве твердого горючего использовался порошок магния. Все щелочные и щелочноземельные материалы хорошо вступают в химические реакции окисления и при этом выделяют много энергии.

Двигатель ОР-1 сначала работал на бензине, а затем инженеры подключили подачу магния. Двигатель заглох тут же. Оказывается, крупинки металла начали спекаться друг с другом еще до попадания в камеру сгорания двигателя. Инженеры пытались реализовать несколько идей, чтобы решить проблему: подбирали размеры трубок подачи, делали изоляцию от высоких температур и т. д., но все попытки оказались безуспешными.

Еще один вариант топлива стоил водителю Гудкову, который отвозил инженеров на площадку, новых штанов. Он не имел инженерного образования, но двигателями интересовался. А что может быть необычнее реактивного двигателя, особенно в 30-е годы ХХ века? Однако любознательному водителю никто ничего не рассказывал. Все инженеры были заняты. Однажды Гудков уселся на скамейку на полигоне и почувствовал жжение. Он резко встал и обнаружил, что его штаны в нескольких местах дырявые и дымятся. Первая его реакция – ладонями бить по пятой точке, стараясь остановить тление одежды. Дело было в крошках фосфора. На открытом воздухе это вещество самовоспламеняется. Его закладывали в ракету, предварительно заливая лаком. При пуске двигателя ракет специальный металлический ежик сдирал защитную пленку, и фосфор начинал гореть. Такой механизм использовали в первом прямоточном реактивном двигателе в СССР. Как раз на крошки, которые остались после заправки, и сел наш герой. Последствий для здоровья водителя не было, пострадали только штаны. Сергей Павлович пообещал: «Компенсируем твою производственную потерю».

В итоге еще на ранних этапах ракетостроения по заветам Циолковского Советский Союз не возлагал больших надежд на твердое топливо. Хотя в стране и велись разработки, в том числе твердотопливных боевых ракетных комплексов, они всегда сопровождались проблемами и кучей ошибок. Так, например, у ракеты РТ-1 был только один успешный пуск. Твердотопливные элементы (их называют шашками) сильно подвержены любому внешнему воздействию. Любое растрескивание, попадание пыли или влаги, нерасчетное давление может вызвать аварию. Кроме того, в ракете использовалось несколько плотно уложенных небольших шашек. Если бы между ними появился зазор, то и это привело бы к нестабильному горению и взрыву. Ракета РТ-2 оказалась более надежной, ее даже поставили на боевое дежурство. Правда, даже когда в сети электропитания были незначительные скачки напряжения, с дежурства РТ-2 на всякий случай снимали.

В США к твердому топливу относились куда более благосклонно. Самая массовая ракета заокеанских военных «Минитмен» использует в качестве горючего алюминий, а в качестве окислителя – перхлорат аммония. В камере сгорания вместо нескольких шашек размещается одна большая, а в ней – одно просверленное в виде звезды отверстие. Таким образом решалось сразу несколько проблем: во-первых, со стабильностью горения, а во-вторых – с контролем работы. Это было достижением британских химиков, которые смогли разработать материал, позволивший связывать взрывоопасные вещества и лепить из них большие шашки.