Цандер предложил приближенный расчет температуры сгорания компонентов топлива как с учетом, так и без учета диссоциации, научился определять размеры сопла двигателя в его «талии», так называемом критическом сечении, и на выходе, температуру и скорость расширяющихся газов в различных точках двигателя, обосновав тем самым требования к его охлаждению. Многие методики, предложенные Цандером с поправками на прошедшие годы, используются и в наши дни для термодинамических расчетов ЖРД.
По своему обыкновению Цандер сначала должен выговориться, проверить свои идеи в живом споре, выслушать возражения, наконец, убедиться, что ему самому в данном вопросе все ясно. 30 ноября 1928 года он делает в МГУ доклад, в котором уже приводит результаты предварительных расчетов двигателя, который он назовет ОР-1 — Первый опытный реактивный. 145 страниц расчетов написаны им, очевидно, летом 1928 года, сразу по возвращении из Гагры.
Через год Цандер вспоминал: «После того, как мною были произведены все теоретические расчеты, я должен был практически проверить принятые мною методы… В связи с тем, что средств было недостаточно, у меня появилась идея перестроить паяльную лампу под первый реактивный двигатель. Эту идею я и воплотил в жизнь…»
Действительно, в семейном архиве Цандера долгие годы хранились чертежи паяльной лампы, датированные 23 и 24 июля 1928 года, и чертежи отдельных деталей двигателя, помеченные теми же числами.
«Мой первый двигатель, — вспоминал Фридрих Артурович, — состоял из переконструированной паяльной лампы треста Ленжатгаз завода имени Матвеева в Ленинграде».
Рабочий А. Н. Сорокин оставил мало кому известные воспоминания, в которых рассказывает, что Цандер долго бродил по заводу в поисках старой паяльной лампы. Он рассказал Сорокину, зачем она ему нужна. Увлеченный фантастическим проектом Цандера, Сорокин попросил главного инженера помочь достать лампу, тот дал команду на склад, где счастливый Фридрих Артурович и обрел свое сокровище.
В апреле 1929 года существует пока лишь эскиз двигателя ОР-1, но уже в сентябре Цандер дает его полное детальное описание. «Я дал название этому двигателю ОР-1», — пишет он.
Проводить свои расчеты Цандер мог где угодно — было бы куда положить тетрадь и лишь бы движок его длинной логарифмической линейки не упирался в стену, как случалось в обители отца Луки. Но построить реактивный двигатель и тем более испытать его в домашних условиях он не мог — и это было мукой. Впервые в своем творчестве Фридрих Артурович становился зависимым. У него не было денег ни для оплаты труда тех, кто делал для него детали, ни для аренды помещения под испытательный стенд. Нельзя сказать, что Авиатрест препятствовал его работе, — этого не было. Наоборот, ему даже помогали. Но Фридрих Артурович прекрасно понимал, что его ОР-1 Авиатресту не нужен, что для Авиатреста все это чистая самодеятельность, а поддерживают его только из уважения к его бескорыстному энтузиазму. Работа с ОР-1 во многом велась, если использовать нынешнюю терминологию, «на общественных началах». Свидетелем и участником этих работ был выдающийся советский ученый, один из пионеров нашей ракетной техники, профессор Ю. А. Победоносцев.
— В конце 20-х годов Цандеру предоставилась возможность перейти от работ теоретических и решения текущих вопросов на заводе «Мотор» к экспериментальным исследованиям в ЦАГИ. Винтомоторный отдел ЦАГИ[45], где Цандер стал работать, был расположен на одной территории с Общетеоретическим отделом, где работал я, — рассказывал Юрий Александрович. — Там же стояла и бывшая немецкая кирха, в которой размещалась лаборатория Дмитриевского, занимавшаяся вопросами наддува авиационных двигателей. В этой лаборатории Цандеру разрешили ставить опыты с реактивными двигателями. Вот тогда родился его первый двигатель ОР-1, на котором он произвел целый ряд интересных исследований. В частности, Цандер практически показал, что небольшой двигатель, созданный на основе обычной паяльной лампы, работающий на воздушно-бензиновой смеси, может давать вполне ощутимую, реальную силу тяги при относительно высоком термическом КПД… Я работал на одной территории с Фридрихом Артуровичем, и он предложил мне помогать ему не только при расчетах реактивного двигателя, но и в проведении экспериментов. Я очень любил эксперимент, и предложение пришлось мне по душе. Мы начали производить опыты по сжиганию металлов в камере сгорания ОР-1. Наши опыты сначала плохо ладились… Через трубопроводы к форсунке, в камеру сгорания двигались вместе с жидкой эвтектической смесью кусочки нерасплавленного металла; твердые частицы забивали узкие места тракта: тройники, вентили, угловые элементы и жиклеры форсунки… Так в двигателе ОР-1 Цандер ставил свои первые опыты по использованию металлического горючего в ракетных двигателях…
Каким-то святым нетерпением отмечен этот человек. Казалось бы, реши сначала более простую задачу — научи надежно работать обыкновенный жидкостный двигатель, а уж потом начинай мудровать, добавлять в него разные сплавы. И тогда, и потом многие люди, искрение расположенные к Фридриху Артуровичу, пытались убедить его в разумности такого постепенного совершенствования в его экспериментах. И иногда он соглашался скрепя сердце, чаще просто отмалчивался, но при каждом удобном случае вновь и вновь возвращался к этой, воистину роковой для него идее — сжиганию размельченного и расплавленного металла, отнявшей у него столько нервов и сил.
Снова нельзя не подчеркнуть, что всю эту совершенно новаторскую работу: продумывание методик расчетов, сами расчеты, проектирование, вычерчивание отдельных деталей, хлопоты в связи с их изготовлением, сборка, организация испытательных стендов, сами испытания и анализ их результатов — всю эту огромную работу он ведет, по сути, один, с помощниками редкими, часто случайными, которых, кроме как добрым словом, он и поощрить никак не может. Опять день за днем, месяц за месяцем работает он один за целый научно-исследовательский институт, доводя себя до крайнего нервного и физического изнурения. Фридрих Артурович похудел, весь как-то осунулся, усох, выглядел он много старше своих лет. По словам одного из биографов С. П. Королева, во время первой встречи в ЦАГИ Цандер показался Сергею Павловичу старичком, хотя ему было немногим больше сорока.
Новый удар обрушивается на этого смертельно усталого человека в конце 1929 года: умирает его трехлетний сын Меркурий. Фридрих Артурович при всей своей увлеченности космической техникой, при всей отрешенности от всего, что мы называем бытом, был нежнейшим отцом. Ю. А. Победоносцев, вспоминая одно из посещений дома Цандера, писал: «После длительного разговора со мной по целому ряду очень интересных вопросов он познакомил меня со своими „детками“, причем произносил слово „детки“ нежно, с большой любовью. Тогда вот я познакомился с Астрой Цандер и Меркурием, ее братом, в то время еще совсем маленькими детьми». И вот маленького Меркурия не стало. Фридрих Артурович страшно подавлен случившимся. Он понимает, что только работа способна спасти его от полного душевного опустошения. В одном из частных писем 4 декабря 1929 года он пишет: «В настоящее время я опять работаю, строю опытный реактивный двигатель, в котором исходной конструкцией служит бензиновая паяльная лампа. Предполагается исследовать на нем весьма важные температурные условия в ракете, затем ракету, работающую частично металлическим топливом, и ракету, приспособленную к летанию в воздухе притягиванием наружного воздуха… Из-За всех этих работ и несчастий залежались мои работы по изданию книги по межпланетному делу…»
«Все проходит» — ведь так было написано на перстне Магомета. Миновал и тяжелый 1929 год. В 1930 году в семье Цандера родился мальчик, которого по настоянию отца тоже назвали Меркурием. (Дети выросли. Астра Фридриховна окончила МГУ, она физик, работает в Москве. В Москве вместе с матерью и семьей живет и Меркурий Фридрихович, инженер, выпускник МВТУ имени Баумана. Увы, отца он не помнит…).
