Кабина пилота обязательно должна быть герметичной – ведь при полетах на большой высоте и с огромной скоростью человек никак не сможет дышать забортным воздухом.
Привел Королев в своем докладе и весовые характеристики конструкции. Общий вес аппарата, по его мнению, должен быть около 2000 кг. Удельное распределение массы должно быть примерно таким: летчик в скафандре вместе с системой жизнеобеспечения – 5,5 % всего веса аппарата, двигатель – 2,5 %, аккумулятор давления – 10 %, баки – 10 %, сама конструкция – 22 %. Все остальное приходилось на топливо и окислитель.
Сама схема полета представлялась такой. Аппарат, подобно самолету, разгоняется по земле и взлетает с помощью отбрасываемых пороховых ускорителей. Затем начинает набор высоты под углом 60 градусов на собственном двигателе. После выработки всего топлива ракета переводится в вертикальный полет по инерции и достигает высоты 32 км. С этой высоты она пикирует на скорости 600–700 м/с и затем приземляется, используя подъемную силу крыльев.
Еще один вариант достижения больших высот С.П. Королев предлагал с помощью комбинированных схем. «Большая ракета, – пояснял он, – несет на себе меньшую до высоты, скажем, 5000 м. Далее эта ракета поднимает еще более меньшую на высоту 12 000 м, и, наконец, эта третья ракета или четвертая по счету уже свободно летит на несколько десятков километров вверх».
Выдвинул он и другое предложение: «Возможно, будет выгодным подниматься вверх без крыльев, а для спуска и горизонтального полета выпускать из корпуса ракеты плоскости, которые развивали бы подъемную силу». Причем «осуществление первого ракетоплана-лаборатории для постановки ряда научных исследований в настоящее время хотя и трудная, но возможная и необходимая задача, стоящая перед советскими ракетчиками уже в текущем году», – заключил оратор свое выступление.
А на календаре, напомним, значился всего лишь 1935 год.
Однако Королев не привык откладывать намеченное в долгий ящик. И начал работать по вечерам и в свободное от основных занятий время над проектом ракетоплана. Ему помогали такие же энтузиасты, как и он, согласившиеся работать сверхурочно. В итоге всего за два месяца эта самодеятельная бригада представила проект двухместного планерлета СК-9 – прототипа будущего ракетоплана.
На СК-9 проектировщики собирались проверить правильность некоторых своих решений – ведь компьютерного моделирования в ту пору не существовало. И даже аэродинамические продувки были редкостью.
Вскоре планер изготовили на заводе Осоавиахима. Он прошел все стадии облета и даже совершил дальний перелет за буксировщиком из Москвы в Коктебель, показав неплохие результаты.
Конструкция была выполнена из дерева, только рули и хвостовая часть фюзеляжа частично обшивались тонкой листовой нержавеющей сталью. Оставалось оснастить СК-9 двигателем и посмотреть, как он поведет себя в самостоятельном полете.
Слухи о первом успехе этой неплановой работы по созданию проекта высотного ракетоплана-лаборатории достигли ушей начальника РНИИ Ивана Клейменова, и в конце 1935 года он разрешил включить эту работу в перспективный план института.
Теперь работы пошли еще более быстрыми темпами. Уже 2 февраля 1936 года Королев вместе с инженером Евгением Щетинковым вынесли на обсуждение руководства РНИИ эскизный проект будущего ракетоплана, получившего обозначение РП-218 (отдел № 2, тема № 18).
В объяснительной записке приводились следующие данные: «Ракетоплан должен нести следующую нагрузку: а) экипаж – 2 человека с парашютами – 160 кг, б) скафандры, с кислородными аппаратами – 2 шт. – 40 кг, всего – 200 кг».
Наибольшая высота полета предполагалась в 25 км; максимальная скорость – до 300 м/с.
Сам взлет ракетоплана предполагалось осуществлять, либо прицепив его к тяжелому самолету-носителю, способному подняться на высоту 8—10 км, либо на буксире за ним, либо непосредственно с земли с помощью стартовых пороховых ускорителей.
И сама конструкция ракетоплана рассматривалась в нескольких вариантах, пока в конце концов конструкторы не пришли к такой концепции: стартовый вес аппарата – 1600 кг, скорость – 850 км/ч, потолок – 9 км. Разгон должны были осуществить три азотно-кислотно-керосиновых двигателя ОРМ-65 конструкции В. Глушко.
Как видите, в ходе работы, в зависимости от получаемых результатов, менялся и сам первоначальный замысел. Поняв, что от двигателистов пока не добьешься двигателя, способного вынести ракетоплан за пределы атмосферы, Королев меняет и саму конструкцию и сферу применения аппарата.
На первый план постепенно выдвигается идея использования подобных летательных аппаратов в качестве истребителей-перехватчиков, способных догнать самый скоростной бомбардировщик.
Сам Королев в феврале 1938 года в докладе о развитии исследовательских работ по ракетному самолету, подготовленном совместно с Щетинковым, пишет об этом так. Поскольку разница «в максимальных скоростях современных бомбардировщиков и истребителей настолько мала, что преследование бомбардировщика после маневра практически нецелесообразно, так как за время преследования бомбардировщик успевает пройти десятки и сотни километров», появилась необходимость постройки истребителя, обладающего очень большой скоростью и особенно скороподъемностью и предназначенного в основном для защиты зоны тактической внезапности. «Запас топлива такого истребителя должен обеспечить продолжительность боя в течение 4–5 мин. и дальность полета в пределах зоны тактической внезапности (т. е. 80—120 км). Ракетный истребитель может удовлетворить этим требованиям», – подчеркивает Королев. И в том же докладе представляет эскизные проекты четырех новых вариантов экспериментального ракетного самолета.
Когда грянула гроза…
Однако ни по одному из вариантов работы так и не были доведены до конца. Волна репрессий, набиравшая силу в стране, докатилась и до ракетчиков.
Сначала в 1937 году был арестован и расстрелян «высокий покровитель» ГИРДа и РНИИ маршал Михаил Тухачевский. Вскоре погибли в застенках начальник РНИИ Иван Клейменов и главный инженер РНИИ Георгий Лангемак. В марте 1938 года арестовали конструктора двигателей Валентина Глушко. Летом того же года попал в руки чекистов и Сергей Королев.
Ракетоплан РП-318—1
Обвинение было стандартным. Его велели сознаться в том, что он «состоял членом антисоветской подпольной контрреволюционной организации и проводил вредительскую политику в области ракетной техники». Далее обвинение конкретизировалось: Королеву, в частности, поставили в вину, что он разрабатывал твердотопливную ракету 217 лишь с целью задержать развитие более важных направлений; что он сознательно препятствовал созданию эффективной системы питания для бортового автопилота ракеты 212; что он разрабатывал заведомо негодные двигатели.
В результате через три месяца после ареста Военная коллегия Верховного суда СССР под председательством Ульриха приговорила конструктора к 10 годам тюремного заключения с поражением в правах на пять лет и конфискацией личного имущества.
Правда, работы по вариантам ракетного самолета после этого не остановились. Ведущим конструктором по РП-318—1 после ареста Королева был назначен инженер Щербаков. Ведущим конструктором по двигательной установке стал инженер Арвид Палло.
На ракетоплан установили азотно-кислотно-керосиновый двигатель РДА-1—150 конструкции Леонида Душкина. И в феврале 1939 года начались наземные огневые испытания двигательной установки РДА-1—150, ходе которых было проведено свыше 100 пусков.
Тем временем летчик-испытатель Владимир Федоров, которому поручалось пилотирование этой необычной машины, осваивал приемы пуска и управления работой двигателя.
В январе 1940 года ракетоплан привезли на один из подмосковных аэродромов. Здесь провели последние огневые испытания ЖРД прямо на планере. Специальная комиссия представителей промышленности и научно-исследовательских учреждений признала возможным допустить машину к ракетному полету.