Для преодоления земного притяжения космическому аппарату должна быть сообщена первая космическая скорость 7,9 км/сек. Скорость аппарата, как показал К.Э.Циолковский, зависит от скорости истечения газов из двигателя ракеты отношения полной массы ракеты к массе самой конструкции ракеты, то есть массе ракеты без топлива. Такая большая скорость, при современном развитии науки и техники, достигается использованием многоступенчатых ракет, поскольку скорости, сообщаемые космическому аппарату каждой ступенью суммируются и конечная скорость зависит лишь от числа ступеней.
К.Э.Циолковский определил основной принцип звездоплавания, предложил двигатель на жидком топливе способный работать в космическом пространстве, указал принципиальное устройство космического корабля и средства управления его движениям. Но в то время эта смелая идея была настолько непривычной и оригинальной, что современники считали ее утопией. И только после Октябрьской революции 1917 года молодое Советское государство приступило к ее практическому воплощению в жизнь.
Первые опыты по созданию материальной базы
В начале 30-х годов начались работы по созданию жидкостных реактивных двигателей в газодинамической лаборатории (ГДЛ) расположенной в г. Ленинграде (ныне Санкт-Петербург). В этой лаборатории под руководством профессора Николая Ивановича Тихомирова начал работать будущий академик, Главный конструктор ракетных двигательных систем Валентин Петрович Глушко. В лаборатории был создан ряд опытных ракетных моторов (серия ОРМ) отличающихся надежностью и большой (по тем временам) тягой до 300 кг. Параллельно разрабатывали и реактивные летательные аппараты РЛА-1, РЛА-2, РЛА-3 и даже РЛА-100 с расчетной высотой подъема 100 км.
Осенью 1931 года при ОСОАВИАХИМе (Общество содействия обороне, авиационному и химическому строительству) были организованы московская и ленинградская группы изучения реактивного движения (ГИРД), объединивших на общественных началах энтузиастов ракетного дела. Среди организаторов и активных участников МосГИРД были Фридрих Артурович Цандер, соорудивший из обычной паяльной лампы реактивный двигатель, работающий на воздухе и бензине тягой 140г, Сергей Павлович Королев, Юрий Александрович Победоносцев и др.
В ГИРДе проектировались и испытывались ракетные двигатели, предназначавшиеся для установки на планер (ракетоплан), а также и собственно ракеты.
25 ноября 1933 года был осуществлен пуск первой советской ракеты жидкостной ракеты созданной под руководством С.П.Королева. Вес ракеты 29,5 кг, длина 2,2 м. Она поднялась на высоту 80 м, а затем упала из-за разрушения крепления двигателя.
В сентябре 1935 года начальник вооружений Красной Армии Михаил Николаевич Тухачевский, которому подчинялось ГДЛ, издал приказ Реввоенсовета об организации на базе ГДЛ и МосГИРД первого в мире Реактивного Научно-Исследовательского Института (РНИИ). Начальником института был назначен Иван Терентьевич Клейменов, заместителем сначала С.П.Королев, а затем Георгий Эрихович Лангемак. С.П.Королев возглавил отдел РНИИ по разработке крылатых ракет.
Тематика института охватывала все основные проблемы ракетной техники. В его стенах сложился творческий коллектив, который создал ряд баллистических, крылатых ракет и двигателей к ним. Это, в частности, пороховые реактивные снаряды РС-82, РС-132 предназначенные для установки на боевых самолетах, а также знаменитая ракетная установка БМ-13, названная в народе «Катюшей».
В 1940 году летчик В.П.Федоров впервые совершил полет на ракетоплане РП-318 конструкции С.П.Королева. Этот ракетоплан был первым вестником реактивных самолетов. Через два года в 1942 году 15 мая в небо поднялся первый самолет БИ-1 с ракетным двигателем конструкции Алексея Михайловича Исаева. Двигатель работал на керосине и азотной кислоте.
Создание во время войны более мощных реактивных двигателей РД-1, РД-2 и других позволило осенью 1947 года осуществить первые пуски управляемой баллистической ракеты. А в августе 1957 года успешно закончились испытания мощной сверхдальней (в то время), межконтинентальной многоступенчатой баллистической ракеты1. Высокий творческий порыв был свойственен советским ученым, конструкторам, техническим специалистам, занятым в этой области. Все это помогало преодолевать трудности и добиться успехов.
1
Речь идет о знаменитой ракете Р-7. Ее модификации до сих пор выводят космические аппараты в космос.