Первые космические ракеты
Едва закончилась Первая мировая война, российские ученые вплотную занялись изучением реактивного движения.
В 1921 г. в Советской России, разоренной революцией и гражданской войной, под руководством Н. Тихомирова при главном артиллерийском управлении была создана лаборатория для разработки его «самодвижущихся мин реактивного действия». Спустя 7 лет этой организации было присвоено название Газодинамическая лаборатория (ГДЛ). Прошло еще немного времени, и специалисты под руководством В. Артемьева и С. Серикова разработали и успешно испытали боевые реактивные снаряды с пороховыми двигателями, которыми можно было вести огонь с земли, воздуха и морских судов. Именно в ГДЛ начал работать будущий знаменитый конструктор В. Глушко. В 1931 г. при Осоавиахиме была создана Группа изучения реактивного движения, которую возглавил С. Королев. В отличие от ГДЛ, Королев сразу сосредоточил свое внимание на создании баллистической ракеты с жидкостным реактивным двигателем.
17 августа 1933 г. в небо поднялась ракета, работавшая на гибридном топливе — «ГИРД-09», а спустя несколько месяцев удачно стартовала первая ракета на ЖРД — «ГИРД-Х». В конце того же года обе научные организации объединились в Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ). Возглавил новую структуру И. Клейменов, а его заместителем стал Королев, а затем — отец «Катюши» Г. Лангемак. Почетным членом Технического совета РНИИ был избран К. Циолковский.
В 1938 г. по ложному обвинению Королева арестовали и отправили в лагеря на Колыму. Только спустя 2 года он был переведен в московскую спецтюрьму НКВД, где под руководством А. Туполева смог продолжить научную работу. Уже после начала войны, в 1942 г. его перебросили в другую «шарашку» при Казанском авиазаводе № 16, где под началом Глушко он смог вновь приступить к созданию ракет. На свободе С. Королев оказался только летом 1944 г. Из-за этого во время войны советские ракетостроители значительно отстали от немецких конкурентов.
Ракеты нацистской Германии
Изучение реактивного движения живо интересовало не только советских ученых. Сходные работы велись и в Германии.
В конце 20-х гг. немецкий инженер М. Валье совместно с концерном «Опель» всерьез занялся созданием автомобилей и самолетов на реактивных двигателях. В 1927 г. он совместно с И. Винклером учредил в Бреслау Общество межпланетных сообщений. Другими членами этой организации стали Р. Небель и Г. Оберт. В 1930 г. общество смогло устроить под Берлином «Ракетодром», и в том же году к нему присоединился молодой В. фон Браун. В конце 1934 г. две ракеты фон Брауна типа А-2 под собственными именами «Макс» и «Мориц» успешно стартовали с полигона на острове Боркум на Балтике.
С 1936 г. немецкие ракетчики работали в режиме наибольшего благоприятствования. Очень скоро фон Браун сосредоточил свои усилия на создании «большой ракеты» А-4, которая уже в ходе войны была запущена в серию как знаменитое орудие возмездия «Фау-2». Работы над ней шли в исследовательском центре «Пенемюнде-Запад». А на соседнем полигоне «Пенемюнде-Восток» ракетными разработками занимались германские ВВС. Здесь под руководством конструктора Р. Луссера создавалась крылатая ракета ФИ-103 — будущая «Фау-1». Этот беспилотный аппарат с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем, весивший более 2 т, и способный поразить врага на расстоянии до 240 км, был полностью готов и поступил на вооружение в 1944 г.
В том же году на вооружение поступила и А-4 фон Брауна. Ракета массой 13 т и высотой 14 м поражала цели на расстоянии до 300 км, преодолевая его за 5 минут. Она поднималась на высоту более 80 км и оттуда обрушивалась на противника. Фон Браун не останавливался на достигнутом и разработал проект новой, уже двухступенчатой межконтинентальной баллистический ракеты А-4/А-10, которая, имея дальность полета до 5000 км, была способна поразить США. Но война была проиграна, а В. фон Браун сдался американцам, чтобы продолжить работать уже в США.
Вернер фон Браун в США
В США Вернер фон Браун вместе со своей командой продолжил работу над новыми типами ракет. Сперва они продолжали запускать ракеты «Фау-2», а затем, совместно с Лабораторией реактивно движения (JPL) создали двухступенчатую ракету «Бампер». Ее 1-ю ступень стала «Фау-2», а 2-й - разработанная в JPL первая американская жидкостная ракета «ВАК-Корпорал»
Советские ракеты-носители
После разгрома нацистской Германии между СССР и США началась гонка за обладание немецкими ракетными секретами.
Перед советскими ракетчиками была поставлена задача — воспроизвести немецкую А-4, но Королев понимал, что копирование довольно ненадежной ракеты фон Брауна в перспективе бессмысленно.
В 1953 г. приступив к работе над ракетой, способной доставить отделяемую головную часть массой 5 т на расстояние до 8 тыс. км, он твердо решил отказаться от немецкого «наследства» и разработать совершенно новую ракету, подобной которой еще не было. Несмотря на то, что военный заказ был рассчитан на новый вид ядерного оружия, у С. Королева появилась возможность создать ракету, которая могла бы вывести корабль в космос.
Поскольку двигателя, способного вывести такой груз на орбиту, не существовало даже в проектах, он предложил революционную конструкцию ракеты. Она состояла из четырех блоков первой ступени и одного — второй, соединенных параллельно. Такую систему назвали «пакетом». Причем, унифицированные двигатели всех 5 блоков начинали работать с земли. 15 мая 1957 г. состоялся первый запуск новой ракеты, названной Р-7. Дорога в космос была открыта. На основе базового проекта этой ракеты конструкторами были разработаны восемь различных модификаций ракет-носителей среднего класса, в том числе РН «Восток» и «Союз» для выведения на орбиту пилотируемых космических кораблей.
Ракета-носитель «Протон»
В 1964 г. конструкторское бюро В. Челомея разработало ракету-носитель нового для космонавтики класса - тяжелого. Лунная и военная космические программы требовали вывода в открытый космос тяжелых объектов, что было не под силу старым ракетам. Таким двухступенчатым ракета-носителем стал УР-500, первый запуск которого был осуществлен в июле 1965 г. Новый РН вывел на орбиту космическую станцию «Протон-1», по названию которой позднее и получил свое наименование. Сразу после этого было принято решение о модернизации УР-500, в результате чего через 2 года появилась трехступенчатая ракета-носитель «Протон-К». Позднее появилась и четырехступенчатая версия «Протона». В зависимости от модификации он способен вывести до 20 т полезной нагрузки на орбиту высотой 200 км.
Глушко Валентин Петрович (1908-1989 гг.)
Советский конструктор, основоположник отечественного жидкостного ракетного двигателестроения, под его руководством были созданы двигатели для ракет-носителей «Восток» и «Протон», генеральный конструктор многоразового ракетно-космического комплекса «Энергия — Буран».