Первая задача, которую мы поставили перед собой, заключалась в том, чтобы закончить вторую модель ракеты «Мирак». Это была копия первой ракеты во всем, за исключением того, что она имела несколько большие размеры. Когда Небель работал над проектом первой ракеты «Мирак», он в основном старался не отходить от принципов проектирования пороховой ракеты. Подобно пороховой ракете, его «Мирак» имел «головку» и «направляющую ручку». Последняя представляла собой длинную тонкую алюминиевую трубу, служившую в качестве бака для бензина. «Головка» была сделана из литого алюминия и обработана наподобие артиллерийского снаряда. Носовая часть была съемной для заправки ракеты жидким кислородом, здесь же помещался предохранительный клапан (рис. 27, а). Дно головки было медное, внутри его находилась камера сгорания — уменьшенная копия «Кегельдюзе». Фактически камера сгорания была дном бака с жидким кислородом. Предполагалось, что таким образом она будет служить двум целям: жидкий кислород будет охлаждать ракетный двигатель, а тепло от ракетного двигателя будет выпаривать часть жидкого кислорода, создавая тем самым избыточное давление для принудительной подачи топлива в камеру сгорания. Бензин должен был подаваться в камеру сгорания под давлением, создаваемым патроном двуокиси углерода того же типа, который применяется для приготовления содовой воды. Этот патрон помещался в конце хвостовой части.
Рис. 27. Ракеты, созданные в «Ракетенфлюгплатц»:
а — разрез «головки» ракеты "Мирак-2" (детали из меди показаны точками);
б— разрез головки одного из вариантов «Репульсора № 4»;
в— ракетный двигатель на жидком топливе (жидкий кислород — водный раствор спирта)
Пусковая направляющая ракеты «Мирак» была снабжена простым управляемым на расстоянии устройством, путем поворачивания которого разряжался патрон двуокиси углерода. Здесь же имелся специальный зажим, который крепко держал ракету «Мирак», не позволяя ей взлететь при запуске двигателя. На зажиме был установлен и прибор для измерения тяги.
Вторая ракета «Мирак» взорвалась весной 1931 года от разрыва бака с жидким кислородом. После этого решено было построить третью ракету «Мирак», учтя все отрицательные моменты, которые привели к неудачам с первыми двумя моделями. Двигатель теперь должен был располагаться под дном бака с жидким кислородом. И вместо одного трубчатого бака с бензином было предложено сделать два, симметрично прикрепленных к баку с кислородом, причем второй бак должен был содержать сжатый азот для принудительной подачи обоих топливных компонентов в двигатель. Это позволяло обойтись без патрона двуокиси углерода. Но что важнее всего — на третьей ракете «Мирак» устанавливался двигатель нового типа, а не «Кегельдюзе». Но сначала нужно было тщательно разработать конструкцию нового двигателя, что было невозможно сделать без испытательного стенда.
Почти никто не верил в возможность создания такого двигателя. Каждый, зная, что ракетный двигатель работал на жидком горючем (а в те дни им мог быть только бензин)и окислителе (жидком кислороде), спрашивал, какова будет температура пламени. Получив ответ, он тут же спрашивал, из какого материала предполагается изготовить двигатель. Само собой разумеется, что температура плавления материала, из которого сделан двигатель, должна была быть гораздо выше температуры пламени. Фактически же эти температуры оказывались такими, что только очень немногие вещества могли их выдерживать. И эти немногие были либо непригодны, либо так дороги, что их нельзя было испытывать.
Изготовляя «Кегельдюзе» из стали, Оберт, вероятно, не осознавал, что следовал примеру конструкторов пушек. Температура горения всех типов артиллерийского пороха также выше температуры плавления стали, из которой выполняются стволы орудий, но время горения слишком непродолжительно, чтобы причинить стволу ущерб. Этот принцип по-прежнему применим в ракетных двигателях с очень коротким периодом работы, скажем в 5 секунд или меньше. Но жидкостный ракетный двигатель должен работать довольно долго — по крайней мере несколько минут. Поэтому проблема заключалась в том, чтобы не допустить перегрева металла. Выложить же стенки камеры сгорания, и особенно сопла, каким-либо теплостойким материалом, скажем керамикой, на практике бывает трудно, да и, кроме того, такая «обкладка» не позволит двигателю работать так, как это необходимо.