В ракете 1917 года Оберт отказался от старой идеи использовать в качестве топлива водород и кислород. Дело в том, что эта смесь дает при сгорании столь высокую температуру, что охлаждение камеры сгорания и сопла становилось целой проблемой. Переход к топливам, выделяющим при реакции горения меньше тепла, упрощало задачу охлаждения ракетного двигателя. Правда, при этом уменьшалась и скорость истечения продуктов сгорания из сопла, что снижало эффективность двигателя, однако Оберт не планировал использовать свою ракету для достижения космических скоростей, видя в ней боевую ракету небольшой дальности полета. Соображения такого рода дали Оберту основания выбрать в качестве окислителя жидкий воздух, а в качестве горючего – этиловый спирт (с возможностью снижения его калорийности добавлением воды).
Теплоизолированный бак с жидким воздухом помещался над баком со спиртом. Подача топлива в камеры сгорания двигателей осуществлялась специальными насосами. Для приведения в действие насосов и небольшой динамомашины (обеспечивающей бортовое питание электроэнергией) на ракете устанавливался газогенератор, работавший на тех же компонентах, что и основные ракетные двигатели. Этот же газ использовался для наддува баков с целью придания их тонкостенным конструкциям необходимой устойчивости. Для охлаждения камеры сгорания двигателей предполагалось использовать охлажденный спирт, который затем, уже подогретым, поступал в камеру сгорания – в итоге тепло, ушедшее через стенки камеры в охлаждающую жидкость, не терялось, а возвращалось в цикл.
Когда Оберт рассказал об этой разработке главному врачу госпиталя, тот посоветовал ему послать проект не в Вену (сомневаясь в достаточности технических знаний у австрийских офицеров), а в Германию. С этой целью при содействии главного врача, молодому изобретателю удалось посетить германского консула в одном из близлежащих городов. Несколько месяцев соответствующие службы Германии не подавали признаков жизни. Но в 1918 году Оберт получил поразительный ответ: некий майор, который ведавший ракетными делами в кайзеровской армии (говоря точнее – осветительными и сигнальными ракетами), написал в своем заключении что, как показывает опыт, ракеты не в состоянии преодолевать расстояния, превышающие семи километров. Полученный официальный отзыв, безусловно, разочаровал Оберта, но ничуть не ослабил его стремления продолжать работы на продвижение идеи космического полета.
Война закончилась, надо было продолжать прерванную учебу, но теперь Герман Оберт твердо решил оставить медицинскую карьеру, а посвятить себя тому, что было ему необходимо для создания космической ракеты – математике, физике и технике. В феврале 1919 года он поступил в местный Клаузенбургский университет, однако когда начался процесс открытия границ, он решил, что более основательные знания смог бы получить в Мюнхене.
Несмотря на тяжелое положение, в котором пребывала Германия после Первой мировой войны и признания требований Версальского мирного договора, университеты продолжали работать. Оберт поступил сразу в два высших учебных заведения – Университет и Высшую техническую школу. Однако встречен был крайне недружелюбно. Уже через шесть недель ему, как иностранцу, запретили жить в Мюнхене, а потом и в Баварии. Он переехал в Геттинген, который находился не на территории Баварии и порядки в котором были более либеральными.
Летом 1920 года Оберт описал проект водородно-кислородной ракеты, в котором развивал идеи, заложенные в проекте баллистической ракеты 1917 года. Теперь, правда, это снова была космическая ракета, предназначенная для одоления сил земного тяготения. Она состояла из двух ступеней: при этом первая ступень использовала в качестве топлива пару спирт-кислород, а вторая – водород-кислород. Это был первый в мире проект двухступенчатой космической ракеты, в основе которого лежали продуманные и подробные расчеты.
Семейные обстоятельства вынудили Оберта в третий раз поменять учебы – он перевелся в Гейдельбергский университет. После их отъезда Оберт с удвоенной энергией принялся за расчеты и проектирование ракеты, предназначенной для подъема на высоту 2000 километров и ставшей известна как «Модель Б». Эта ракета во многом походила на разрабатывавшуюся в Гетгингене, но была существенно улучшенным вариантом последней. В это же время Оберт приступил и к проектированию «Модели Е». Эта ракета должна была поднять в космос людей – ее иногда называли «лунной ракетой». Молодой ученый и изобретатель хотел с помощью этого проекта доказать возможность пилотируемого полета к другим небесным телам не с помощью общих рассуждений, а опираясь на детально проработанный технический проект.
Осенью 1921 года Оберт собрал воедино свои теоретические исследования и проектные разработки, представив их в качестве диссертации для получения ученой степени. Однако здесь повторилось то же самое что и в Гетгингене – слишком разнороден был материал, помещенный в диссертации. Известный астроном Макс Вольф назвал работу полной замечательных идей, но не астрономией, он посоветовал Оберту издать ее в виде книги и написал на нее положительный отзыв.
Оберт решил последовать совету Вольфа и предложил рукопись ряду издательств. Несмотря на отзыв всемирно известного астронома, никто не хотел ее издавать. И лишь в октябре 1922 года издательство Ольденбурга в Мюнхене согласилось выпустить книгу, но за «авторский счет».
Для завершения обучения Оберт снова поступил в Клаузенбургский университет, и в мае 1923 года успешно сдал все положенные выпускные экзамены.
В июне 1923 года появилась первая книга Оберта, которая называлась «Ракета в межпланетное пространство» («Die Rakete zu den Planetenraumen»). Она была разбита на три части: первая – общая теория ракеты, вторая – описание конструкции ракеты и третья – проблемы биологии, безопасности, перспективы использования ракет. Таким образом, в весьма сжатом изложении было дано всестороннее обоснование будущей ракетно-космической техники.
Книга Оберта 1923 года оказалась первой в мировой литературе, в которой с такой полнотой и научной добросовестностью была показана техническая реальность создания больших жидкостных ракет и обсуждены возможные ближайшие цели их практического использования. Особый интерес вызывали детально проработанные чертежи ракет – ничего похожего в те годы у других пионеров космонавтики не было.
Рискнув своим добрым именем, издатель Ольденбург не ошибся: уже в 1925 году ему пришлось выпускать второе издание. Книга 1923 года вызвала огромный интерес у читающей публики. Все увидели, что космонавтика – это не только область профессиональных интересов писателей-фантастов, но и вид деятельности, в которой могут проявить свои способности инженеры и промышленники. Издание книги воодушевило тех, кто независимо от Оберта занимался подобными вопросами – например, Вальтера Гомана, который не решался публиковать свои исследования раньше. В Германии возник своего рода «ракетный бум».
В Советском Союзе книга Оберта тоже привлекла внимание. 2 октября 1923 года в газете «Известия» появилась рецензия на нее. Появление сообщения о вышедшей книге вызвало возмущение у Константина Циолковского, поскольку в рецензии ничего не говорилось о его работах и его приоритете. Поэтому в 1924 году Циолковский выпустил в виде отдельной брошюры второе издание своей работы 1903 года. ВЫ итоге книга Оберта послужила толчком не только для подтверждения приоритета Циолковского, ни и сыграла большую роль в возникновении повышенного интереса к ракетно-космической тематике в Советской России.
Следующая книга Германа Оберта под названием «Пути осуществления космического полета» увидела свет в 1929 году. В ней немецкий ученый обобщил и скрупулезно проанализировал свои предыдущие и новые разработки в области ракетостроения.
Эти две книги стали основой для дальнейшего развития идей о межпланетных полетах как в Германии, так и в других странах Европы. В них, помимо общей теории ракетных двигателей, содержалось подробное описание трех типов ракет и проекта орбитальной станции.
Первый тип ракет, названный «Modell B» («Модель Б»), служил носителями научных приборов для исследования верхних слоев атмосферы. Простейшая из «регистрирующих» ракет (сегодня их бы назвали «геофизическими») имела обтекаемый корпус из листовой меди. В верхнем отсеке ракеты помещался жидкий кислород, а под ним – горючее: бензин, бензол, спирт, нефть или жидкий водород. Кислород течет по специальной трубе, смешиваясь в камере сгорания с парами горючего, где происходит воспламенение смеси. Жидкое горючее через большое количество отверстий вбрызгивается в камеру сгорания. Образующиеся продукты горения через горло с дюзой вырываются наружу. Для автоматического нагнетания кислород находится под давлением от 18 до 21 атмосферы, горючее – от 20 до 23 атмосфер. Поэтому стенки баков должны быть прочными, а значит, тяжелыми. Подобная ракета, согласно расчетам самого Оберта, вряд ли могла подняться выше 100 километров.
