Ракета на войне
Ракета на войне
Интересная винтажная статья, которая, думаю, заинтересует коллег.
Года два назад западноевропейские газеты облетело сенсационное сообщение: посреди улицы какого-то шведского городка упал снаряд странной формы; вреда он не причинил, но переполоха наделал. Газеты сообщали, что хотя при падении снаряд разбился, изучение его осколков позволило установить, что это была мощная ракета. Удалось установить и происхождение этой ракеты – она прилетела ни более, ни менее как из … Германии!
За последние годы в газетах не раз появлялись и такие сообщения: при испытании ракетного автомобиля погиб изобретатель Вальер; взорвался вместе со своей лабораторией конструктор ракетных летательных аппаратов немецкий летчик инженер Тиллинг; на планерных состязаниях в Роне (Германия) летал ракетный планер Эспенлауба; американский профессор Годдар удалился вглубь прерий близ мексиканской границы и там, почти недоступный для всех, кто имеет глаза и уши, ведет опыты с ракетами.
Почему же ракеты стали пользоваться столь серьезным вниманием инженеров, профессоров и летчиков? Что может дать давно известная ракета при ее омоложении средствами современной техники?
Помимо безобидных фейерверочных ракет, применяемых на различных празднествах, все мы слышали, а многие из нас и видели, различные сигнальные ракеты: звуковые, дымовые и световые, разных цветов.
Появлялись в печати статьи о ракетах для подъема на высоту самопишущих метеорологических приборов, о ракетах для разгона градовых туч и чуть ли не для переброска почты…
Но в капиталистических странах, где каждое достижение науки и техники, прежде всего, расценивается с точки зрения пригодности для войны, развитие ракетного дела для безобидных целей вряд ли пользовалось большим вниманием правительств и денежными субсидиями.
Интенсивное развитие ракетного дела за последнее десятилетие, несомненно, проходит под знаком подготовки к войне, и мощные ракетные летательные аппараты последнего времени можно разделить на две группы:
- боевые ракеты-снаряды будущей сверхдальнобойной реактивной артиллерии;
- опытные ракетные двигатели, являющиеся ступенью к реактивному боевому самолету-стратоплану, неуязвимому для противника вследствие колоссальных скоростей и высоты.
Идея применения ракет на войне родилась одновременно с их изобретением в глубокой древности.
Несколько тысяч лет назад в Китае по время войн употреблялись «огненные стрелы». В качестве «начинки» их применялся «пороховой состав» (смесь селитры, серы и угля), известней китайцам задолго до открытия пороха к Европе.
* * *
В Европе ракета появляется в V веке нашей эры. Есть отрывочные сведения о том, что в средние века ракеты применялись для поджога неприятельских лагерей. В XVIII веке в Индии английский генерал Конгрев добился дальности полета зажигательных ракет примерно на 3 км.
В русской армии ракеты применялись в эпоху наполеоновских войн и при завоевании Туркестана. В 1881 г. русский революционер Н. И. Кибальчич, находясь в тюрьме, разработал проект ракетного аппарата. После казни Кибальчича его проект остался в архивах жандармерии.
В мировую войну 1914-1918 гг. зажигательные ракеты, выпускаемые с самолетов, были обычным средством борьбы с привязными аэростатами.
Основоположником и теоретиком полета человека в ракете справедливо считается Константин Эдуардович Циолковский. Его первые работы по ракетному полету относятся еще к 1903 г., когда было опубликовано его «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Им заложены основы теории реактивного полета, дан целый ряд проектов ракетных летательных аппаратов и исследованы многочисленные вопросы, связанные с возможностью полета человека на больших высотах и даже в космическом пространстве.
Широко известны работы К. Э. Циолковского по цельнометаллическому дирижаблю переменного объема. Однако эти проекты, как и проблема полета ракетных аппаратов, стали разрабатываться лишь после Октябрьской революции. Ближайшим последователем К. Э. Циолковского и горячим сторонником и энтузиастом ракетного дела был инженер-изобретатель Фридрих Артурович Цандер (1887-1933 гг.).
Благодаря его работам за последние 10 лет были созданы прототипы первых советских ракетных двигателей. Беззаветно преданной любимому делу, неустанно совершенствующий, улучшающий свои изобретения, Фридрих Артурович сумел объединить вокруг себя дружный коллектив работников, своих учеников и последователей.
Почти одновременно с работами русских ученых проблема ракетного полета разрабатывается и за рубежом. В 1013 г. Эсно-Пельтри (Франция) опубликовал теоретические труды по вопросам ракетного полета. Американский ученый Роберт Годдар независимо от Циолковского в 1919 г. разработал теорию ракеты. Он же впервые подошел к разрешению этой проблемы экспериментальным путем, поставив ряд опытов. Немецкий ученый Герман Оберт в 1922 г. самостоятельно разработал ряд вопросов теории ракетного полета и провел исследования и опыты.
Из других деятелей ракетного дела можно отметить уже упоминавшегося летчика Тиллинга, автомобильного фабриканта Опеля, конструировавших ряд ракетных автомобилей, и конструктора испытывавшихся на заводах Круппа летающих торпед – инженера Унге.
ракетный автомобиль фирмы Опель
Многим из наших читателей, возможно, приходилось читать книги и статьи о захватывающих возможностях ракетных летательных аппаратов – о полетах на них и стратосферу, о межпланетных путешествиях. В большинстве своем это фантастические повести, не имеющие никакой научной ценности. Возможность сверх высотного полета человека на реактивном летательном аппарате дело не сегодняшнего, а скорее завтрашнего дня. Верно лишь то, что ракета может развивать большую скорость и взлетать выше всех типов известных летательных аппаратов.
* * *
Прежде всего, необходимо рассеять одно ошибочное мнение, получившее довольно широкое распространение: многие думают, что полет ракеты происходит вследствие того, что вырывающиеся из нее газы отталкиваются от воздуха и тем сообщают ракете движение. Чем выше, тем плотность воздуха меньше, а за пределами атмосферы находится безвоздушное пространство. Следовательно мы должны были бы признать, что при отталкивании от менее плотного воздуха ракета должна уменьшать свою скорость, а попав в безвоздушное пространство, не смогла бы продолжать полет.
Между тем чем больше высота и чем меньше плотность окружающей среды, тем больший эффект дает ракета. Более того – на малых высотах вследствие значительней плотности воздуха и оказываемого им сопротивления, возрастающего в несколько раз по отношению к увеличению скорости, ракета вообще оказывается малоэффективной, и, например, опыты с установкой ракетных двигателей на автомобилях и самолетах оказались не блестящими. Аппараты далеко не достигали тех показателей, которые были бы вполне доступными при использовании моторов обычного типа.
На самом деле принцип работы ракетного двигателя необычайно прост. Газы, образующиеся в ракете от горения пороха или других веществ, с одинаковой силой давят во все стороны. При этом давление на боковые стенки камеры сгорания будет взаимно уравновешено, а в направлении, обратном истечению газов, сосуд будет изнутри испытывать давление, под влиянием которого начнет двигаться.
схема действия ракеты
Сила, которая будет действовать на ракету в направлении, обратном направлению струй вытекающих газов, называется реактивной силой или силой тяги ракетного двигателя. Полость ракеты, в которой происходит процесс горения, – камерой сгорания. Отверстие в камере сгорания, предназначенное для истечения газов, обычно снабжается конусообразным соплом. Простейшим типом реактивного аппарата является обыкновенная, хорошо знакомая всем фейерверочная ракета.
Если в камеру сгорания подавать все новые и новые порции взрывчатого или горючего вещества, то можно не ограничиваться одной кратковременной вспышкой, а достичь установившейся работы двигателя в течение некоторого промежутка времени.
Особенностью большинства ракетных двигателей является то, что горючий состав, на котором они работают, будь то порох или какие-то жидкие вещества, подается в камеру сгорания одновременно с окислителем, т. е. веществом, содержащим необходимый для горения кислород (в самом порохе содержится окислитель). Работа такого ракетного двигателя не зависит от плотности окружающего воздуха, может происходить даже в безвоздушном пространстве. Поэтому ракетный двигатель и является наиболее приспособленным для работы в разреженных слоях атмосферы, в частности в стратосфере, т. е. на высотах выше 10 км.
схема жидкостного реактивного двигателя
Для увеличения высоты полета возможно совмещение в одном приборе нескольких ракет, причем по окончании действия одной из них начинает работать следующая.
* * *
Ракета проф. Оберта состоит из одной ракеты, работающей на спирте, и второй, использующей в качестве горючего жидкий водород. В нижних слоях атмосферы, где плотность воздуха велика, предположено применить спиртовую ракету, скорость истечения газов которой и скорость полета относительно малы. В более же высоких слоях атмосферы, где плотность воздуха незначительна, должна начать действовать меньшая, водородная ракета, у которой скорость истечения газов и скорость полета больше.
Для облегчения взлета предусмотрена еще третья вспомогательная ракета. Проект предусматривает при этом выпуск ракеты с некоторой высоты, на которую она поднимается с помощью дирижабля. Таким образом, начало подъема ракеты Оберта по расчетам должно происходить с высоты 7700 м. Из них 5500 м проходятся дирижаблем и 2200 м с помощью вспомогательной ракеты. Дальше высота подъема спиртовой ракеты по расчетам Оберта должна достигать 56 км.
Верхняя часть ракеты представляет собой как бы шапку над обеими составляющими аппарат ракетами и удерживается от раскрытия пружинами. Когда в спиртовой ракете горючее истощится, связь между верхушкой и корпусом прерывается, верхушка раскрывается, распадаясь на две части, и из внутренности спиртовой ракеты вылетает водородная ракета.
составная ракета Оберта представляет собой комбинацию двух ракет: спиртовой и водородной
Водородная ракета должна начать свой полет с высоты 56 км, достигая в течение 8 сек. высоты 84 км. Дальнейший полет происходит по инерции, причем, сбросив движущую часть водородной ракеты, головка ее с приборами согласно расчетов достигнет высоты в тысячу девятьсот шестьдесят километров! Скорости полета при этом должны быть следующие: по окончании горения вспомогательной ракеты через 8 сек. от начала полета – 500 м/сек, по окончании горения спиртовой ракеты на высоте 56 км (через 40 сек.) – 3 тыс. м/сек и наибольшая развиваемая скорость – 5100 м/сек (еще через 8 сек). Продолжительность полета от момента старта до возвращения оболочки на землю около 35 мин., ускорение на взлете – около 10 м/с². Официальное назначение ракеты Оберта производство научных исследований на больших высотах при помощи заключенных в нее самопишущих приборов. По достижении ракетой высшей точки полета приборы должны автоматически сбрасываться на парашюте.
Не вдаваясь в критику данного проекта, достижения которого на практике, возможно, будут меньшими, а трудности – большими, необходимо отметить, что принципиально идея составной ракеты заслуживает внимания.
* * *
Как видно из сказанного, для достижения наибольшего эффекта ракете необходимо как можно скорее миновать нижние слои атмосферы, оказывающие большое сопротивление.
Эго достигается громадным ускорением, вследствие которого ракета находится почти в таких условиях, как, например, артиллерийский снаряд в момент выстрела. Особенно это относится к пороховым ракетам.
Если мы представим себе человека, разместившегося в артиллерийском снаряде, то легко поймем, что его организм не выдержит ускорения, сообщаемого снаряду при выстреле.
Человек будет просто расплющен нагрузкой, образовавшейся вследствие этого ускорения, – все его внутренности, вся кровь из сосудов будут выжаты сквозь ткани тела ко дну снаряда.
Правда, ускорение ракеты будет не столь большим, но все же введение его в норму, переносимую для человеческого организма, еще не разрешено.
И вот ракета, далеко превосходящая по дальности полета снаряды знаменитой немецкой пушки «Колоссаль», обстреливавшей во время мировой войны Париж с расстояния более 100 км, может быть использована прежде всего как снаряд.
Если сверхдальнобойная «ракетная артиллерия» является ближайшей формой использования современных ракет, то не исключается мысль об использовании их для полета человека.
Пока всем изобретателям удалось достигнуть кратковременной работы ракетных двигателей (порядка 3 мин.).
Главнейшие причины этого – колоссальные температуры, развивающиеся в камере сгорания и расплавление се, из какого бы материала она ни была сделана.
В этих условиях ракетным двигатель не может быть применен для полета человека, который при любых боевых заданиях потребовал бы десятков минут и даже часов.
Когда будут преодолены описанные выше затруднения и удастся добиться продолжительной работы жидкостного ракетного мотора, последний неизбежно будет установлен и на боевых самолетах-стратопланах. Неизбежно потому, что современный самолет с мотором обычного типа в части скорости и высоты полета уже почти вплотную подошел к пределу своих возможностей.
Рекорд скорости составляет сейчас 709 км/час, а рекорд высоты – 15400 м.
Теоретические же расчеты говорят, что скорость 800 км/час и высота 18 км являются для современного самолета высшим возможным достижением.
* * *
Дальнейшее развитие военной авиации заставит переключиться на тот тип двигателя, который позволит достигнуть более высоких показателей. Таким новым двигателем и будет, очевидно, ракетный двигатель на жидком топливе.
Надо при этом пояснить, что ракетный мотор, работающий на жидком топливе, гораздо легче поддается регулировке, и его использование при всех преимуществах, даваемых большим ускорением движения, все же не будет иметь в момент взлета того характера выстрела, который неизбежен при ракетах пороховых. Силу тяги такого мотора можно будет изменять в больших пределах или даже вовсе останавливать и затем снова запускать мотор в полете.
Каков будет боевой «стратоплан» и какие задания на него будут возлагаться, сейчас сказать затруднительно.
Возьмем, например, разведку: с высот 15-25 и более километров при современных достижениях фототехники, позволяющих снимать на сотни километров, вполне можно производить аэрофотосъемку.
Переходя к бомбометанию, необходимо учесть то обстоятельство, что точность попаданий с высот, измеряемых десятками километров и при громадных скоростях стратопланов, должна быть ничтожной.
Но зато вполне возможен и представляет большое военное значение подход к цели в стратосфере вне пределов досягаемости наземного оружия, быстрый спуск, бомбометание с обычных высот, обеспечивавших нужную меткость, и затем молниеносный подъем вновь на недосягаемую высоту.
* * *
В СССР ракетному делу уделяется должное внимание. Ракетным научно-исследовательским институтом был поставлен ряд опытов над ракетными двигателями и ракетами, давший первые положительные результаты: в последние годы уже небезуспешно летали первые советские ракеты, а также планер с ракетным двигателем. В марте этого года состоялась первая всесоюзная Конференция по применению ракетных летательных аппаратов для исследования стратосферы.
Советская страна, являющаяся на деле единственным и надежным оплотом мира, разрабатывает вопросы применения ракетных летательных аппаратов не только для военных целей, но и для различных научных исследований в областях, которые до последнего времени были для человека недосягаемыми.
взлёт советской ракеты системы инж. Н. К. Тихонравова
Советская жидкостная ракета системы инж Н. К. Тихонравова. Ракетный мотор, работающий на жидком топливе, регулируется гораздо легче, в полете можно будет изменять силу тяги мотора, останавливать и снова запускать его
Па обсуждении конференции стояли два основных вопроса: создание советской стратосферной ракеты для подъема на высоту десятков километров автоматических приборов. Второй вопрос исследование возможностей применения ракеты для полета человека.
полет советского ракетного планера, управляемого пилотом С. Королевым. В ближайшее время в СССР будут построены бескрылая стратосферная ракета и крылатый ракетный аппарат дли полетов человека
По решению конференции в самое ближайшее время будет осуществлена бескрылая стратосферная ракета и крылатый ракетный аппарат летающая лаборатория с ракетным двигателем на жидком топливе, для полетов человека.
Разработка проектов уже начата, и в начале будущего года начнутся полетные испытания.
* * *
Подводя итоги сказанному выше, можно с уверенностью сказать, что в будущих войнах различные виды ракет и ракетных летательных аппаратов приобретут немаловажное значение. Немалую роль они призваны сыграть и в деле обороны нашей страны.
Ракета, издавшая свой путь, как игрушка, как непременное украшение придворных празднеств, стала с развитием техники одним из средств войны. На очереди создание транспортных ракетных аппаратов и появление нового вида воздушного транспорта.
Несомненно, советские конструкторы скажут и тут свое слово, и ракета войдет в арсенал нашей воздушной техники.
источник: инженер-летчик С. КОРОЛЕВ, летчик-наблюдатель Е. БУРЧЕ «Ракета на войне» «Техника-молодежи» 05/1935
