Советские Ракетные войска
Шрифт:
В последующие годы отечественные ученые и конструкторы много работали над совершенствованием ракет. Генерал А. А. Шильдер в 1834 г. построил и испытал первую в мире подводную лодку, вооруженную ракетами. Ракеты могли запускаться даже из-под воды.
Выдающийся вклад в развитие ракетного дела внес крупный русский ученый XIX в. К. И. Константинов. Он был разносторонним специалистом, занимался вопросами электротехники, пиротехники, порохового дела, воздухоплавания. Но главная заслуга К. И. Константинова заключается в смелом и прогрессивном для своего времени решении ряда проблем в области ракетной техники.
В 1846 г. К. И. Константинов построил электробаллистический маятник, который он широко применял для экспериментов. С помощью этого маятника ученый
К. И. Константинов удачно выступал и в роли конструктора ракетного оружия. Ему принадлежит авторство в разработке многих образцов боевых ракет и пусковых установок к ним. Большое место в его трудах заняли проблемы усовершенствования процесса производства ракет. Он разработал основные машины для этой отрасли производства, предложил технологию изготовления ракет с применением автоматического контроля и управления отдельными операциями.
В Англии в первой половине XIX в. много шума было по поводу усовершенствований английского офицера Конгрева в области ракетного дела. Реклама была так широка, что ракетами Конгрева заинтересовались и правящие круги России. К. И. Константинов был командирован в Англию, чтобы договориться о приобретении Россией завода Конгрева и его секретов. Однако К. И. Константинов разочаровал неумеренных поклонников всего зарубежного, которых так много было среди царских чиновников. Он сообщил из Европы, что завод Конгрева «дряхлейшее предприятие, а „секреты“ Конгрева для русских артиллеристов не представляют никакого секрета».
Так еще раз было убедительно доказано, что русские ученые и конструкторы уверенно идут впереди в разработке не только конкретных образцов ракет, но и проблем их массового производства.
Однако дни ракет в военном деле уже были сочтены. Дело в том, что ракеты имели и серьезные недостатки. Газы из сопла двигателя выбрасывались неравномерно. В результате направление силы тяги двигателя было неточным и ракета отклонялась от нужного направления. Например, один артиллерист, наблюдавший за пуском английских ракет, писал, что они «летали по всем направлениям, кроме надлежащего, некоторые возвращались даже на нас, к счастью, не делая нам никакого вреда…» О русских ракетах отзывы были лучше, но и они в принципе страдали таким недостатком.
В 70-х годах XIX столетия орудия нарезной артиллерии начали намного превосходить гладкоствольные по дальности и меткости стрельбы. Нарезная артиллерия стала успешно выполнять многие огневые задачи. Интерес к боевым ракетам снизился, постепенно прекратилось их производство. Уровень науки, техники и промышленности того времени не позволял добиться существенного улучшения характеристик ракет и их двигателей.
Так обстоит дело с дальними предшественниками наших современных ракет. А где же ее близкие «родичи», как они появлялись и развивались?
Второе рождение. Прежде всего следует отметить, что второе рождение ракет связано с идеей межпланетных полетов. В 1881 г. известный революционер Н. И. Кибальчич, находясь в тюрьме, буквально накануне казни разработал проект летательного аппарата с реактивным двигателем. По мысли прозорливого конструктора, сила тяги двигателя позволит летательному аппарату преодолеть силу тяжести и выйти за пределы атмосферы в космос.
Н. И. Кибальчич твердо верил в эту идею. Он отмечал в своих записях: «Находясь в заключении, за несколько дней до своей смерти я пишу этот проект. Я верю в осуществление моей идеи, и эта вера поддерживает меня в моем ужасном положении. Если же моя идея после тщательного обсуждения учеными-специалистами будет признана исполнимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству».
Но проект не попал в руки ученых, он был похоронен в жандармских архивах. И лишь в 1918 г. общественность нашей страны узнала о проекте Кибальчича,
Условия и законы полета ракет были исследованы И. В. Мещерским. Он изложил основные уравнения ракетодинамики в статьях «Динамика точки переменной массы» (1897 г.), «Уравнения движения точки переменной массы в общем случае» (1904 г.) и «Задача из динамики переменных масс» (1918 г.).
Ряд вопросов, существенных для развития ракетной техники, нашел разрешение в ранних трудах отца русской авиации Н. Е. Жуковского. В 1882 и 1885 гг. он опубликовал работу «О реакции вытекающей и втекающей жидкости» и в 1908 г. — «К теории судов, приводимых в движение силою реакции вытекающей воды».
Научную основу под идеи межпланетных полетов подвел знаменитый русский ученый К. Э. Циолковский. До него изучались и разрабатывались лишь ракеты на твердом топливе. Константин Эдуардович предложил строить ракеты, снабженные жидкостными двигателями и рассчитанные на очень дальние полеты. Но ученый не только решил теоретические вопросы, связанные с двигателями для космических ракет, он разработал теорию полета ракет, дал анализ их возможностей. К. Э. Циолковский первым в мире показал, какие законы управляют полетом ракеты как тела переменной массы. Он указал пути расчета ее полета, дальности, определил условия выхода за пределы поля тяготения Земли. Причем делал все это ученый в тот период, когда происходил закат ракет даже как боевого средства.
Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935).
Еще в 1883 г. Циолковский пришел к смелому заключению о великом будущем ракет как средства летания. Мысли об этом он высказал, будучи учителем арифметики, геометрии и физики в Боровском уездном училище, Калужской губернии. В последующие годы Циолковский много трудился над созданием строго математической теории реактивного движения.
Поистине надо было обладать гениальностью и огромной работоспособностью, чтобы вдали от научных центров России, опираясь только на собственные знания и интуицию, подготовить труд о ракетной технике, на котором воспитывалось в нашей стране поколение энтузиастов межпланетных полетов, внесших неоценимый вклад в дело развития советского ракетостроения и космоплавания. Речь идет об известной статье Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованной в 1903 г. В этом печатном труде и его продолжениях Константин Эдуардович первым в мире изложил теорию полета ракеты с учетом изменения ее массы в процессе движения, а также выдвинул и обосновал идею применения реактивных аппаратов для межпланетных сообщений. В этой и последующих работах он разработал основы теории жидкостных реактивных двигателей, а также выдвинул предложения по конструкции их элементов.
Циолковский исходил из предположения, именуемого ныне гипотезой Циолковского, о том, что относительная скорость отброса частиц постоянна. На основе этого ученый вывел математическую зависимость, известную под названием формулы Циолковского. Эта формула определяет скорость ракеты, и в том числе максимальную, которая достигается в конце активного участка траектории.
Известна также теорема Циолковского, которая гласит: если масса ракеты и масса взрывчатых веществ, имеющихся в реактивном приборе, возрастают в геометрической прогрессии, то скорость ракеты увеличивается в прогрессии арифметической. Значение этой теоремы определяется тем, что она указывает наиболее выгодный путь увеличения максимальной скорости ракеты, который заключается не в увеличении относительного запаса топлива, а в повышении относительных скоростей отбрасываемых от сопла частиц. Таким образом, разработанные Циолковским теоретические положения становились мощным оружием в практике ракетостроения.