Ракеты и полеты в космос

Лей Вилли

Тем временем капитан по имени Труграус, занимавшийся подобными экспериментами, заменил мортиру для подачи троса боевыми ракетами Конгрева. Испытания прошли успешно, но ни к чему не привели до тех пор, пока в 1824 году Джон Деннит из Ньюпорта (остров Уайт) не повторил их. Именно он и получил первый английский патент на это устройство. Патент был датирован 2 августа 1838 года, а через четыре года после первых экспериментов Деннита прусский майор Штилер продемонстрировал близ Мемеля ракеты для подачи троса, используя, по-видимому, польскую имитацию ракет Конгрева. Вслед за этим появился и спроектированный полковником Боксером образец многоступенчатой спасательной ракеты.

Рис.15.

Несущая трос двухступенчатая ракета Боксера

Но XIX век, который видел развитие и падение боевых ракет Конгрева, не закончился без того, чтобы не стать свидетелем попыток оживления идей Хассана Эр-Раммаха и де Фонтаны о ракетных торпедах. В самом начале века Роберт Фултон построил небольшую подводную лодку и доказал, что подводный взрыв из-за крайне малой сжимаемости воды обладает гораздо большей силой по сравнению с воздушным.

Эту идею Фултон заимствовал из книги по физике француза-беженца доктора Дезагюльера, изданной в Лондоне в 1734 году. В ней имелось описание интересного научного открытия автора, которое он сделал случайно во время увеселительной поездки по Темзе. Группа, с которой ехал Дезагюльер, развлекалась фейерверками различных видов, и в том числе «водными ракетами». Такая ракета представляла собой водонепроницаемый картонный пакет, утяжеленный с одного конца, что заставляло ракету плавать в вертикальном положении. Заряд ее состоял из чередующихся слоев сильной и слабой пороховых смесей. Слои со слабой смесью создавали при горении только снопы искр, а ракета при этом плавала на поверхности воды. Слои с сильной смесью толкали ракету вниз, и в момент воспламенения следующего слоя слабой смеси она появлялась уже в другом месте. Это зрелище заканчивалось взрывом небольшого порохового заряда у поверхности воды, когда последним слоем оказывался слабый, или под водой, когда последним слоем была сильная пороховая смесь.

Одна из этих «водных ракет» в момент взрыва последнего заряда случайно попала под дно увеселительной лодки. Как отмечал Дезагюльер, заряд сильной смеси весил гораздо меньше унции (28,3 г). Однако его оказалось достаточно, чтобы пробить дно лодки. Доктор Дезагюльер сразу же нашел правильное объяснение этому явлению: из-за быстрого расширения пороховых газов вода действует подобно очень твердому телу, гораздо более твердому, чем дно лодки.

Подводная мина, использующая этот принцип, была разработана русскими в период Крымской войны, а несколько позже — инженерами армии конфедератов во время Гражданской войны в Америке. Подводные мины были тогда случайно названы «торпедами»; позднее это название было перенесено на движущиеся торпеды.

С 1860 по 1900 годы было изобретено и испытано несколько десятков различных торпед. Единственным «выжившим» типом оказалась торпеда шотландца Уайтхеда, которая фактически является уменьшенной копией подводной лодки и имеет автономный двигатель и систему управления.

В числе первых «соперников» торпеды Уайтхеда было несколько торпед, снабженных ракетными двигателями. Эти торпеды имеют для нас определенный интерес. Первые эксперименты такого рода были проведены в 1862 году поблизости от Ред Хука в гавани Нью-Йорка, причем для запуска торпед использовался кессон . Эксперименты велись под руководством американского майора инженерных войск Ханта. Его торпеды имели форму снаряда и состояли из трех частей: боевой головки, наполненной орудийным порохом (пироксилином), мощной пороховой ракеты в качестве двигателя и деревянной оболочки с наклонными выступами, предназначенными для придания торпеде вращательного движения. Вместо пусковой трубы сначала было решено использовать 11-дюймовое орудие Дальгрена, но вскоре оно было заменено специально спроектированной 12-дюймовой пусковой установкой с двумя скользящими клапанами.

В ходе испытаний выяснилось, что торпеды не всегда выдерживают

заданное направление, однако дальность их действия составляла сотни метров. Вероятно, это и натолкнуло экспериментаторов на мысль, что весьма ценным дополнением к береговым батареям при обороне гаваней и бухт были бы погруженные в воду кессоны. К сожалению, опыты майора Ханта окончились трагически. Однажды в момент воспламенения пробной ракеты в трубе выяснилось, что наружный клапан не открылся. Майор Хант испугался, что орудие может разорваться, и сам спустился в кессон. Орудие не разорвалось, но майор вместе со своим помощником, пытавшимся прийти ему на помощь, задохнулись в кессоне от газов, выходивших из заднего клапана пусковой установки.

Несколько позже с аналогичным изобретением выступил инженер английского флота Куик. С санкции Королевского инженерного комитета в 1872 году в Шубериниссе были успешно проведены необходимые эксперименты.

Торпеда Куика представляла собой цилиндр длиной 1,5 м с сильно заостренной головной частью, позади которой находился отсек с пироксилином. В задней части корпуса располагались четыре ракетных двигателя, связанных с воспламенительным зарядом. Газ от ракетных двигателей после воспламенения выходил через спиральные сопла, обеспечивавшие вращение ракеты вокруг продольной оси и стабилизацию ее при движении в воде.

Изобретение, как и эксперимент, предназначенный для его проверки, было тщательно продумано. Однако опыты закончились неудачей. Торпеда взорвалась вблизи от дула пускового орудия. При этом два ее ракетных двигателя взлетели высоко в воздух и один тут же упал назад. Дальнейших экспериментов по плану Куика не проводилось.

В 1873 году англичане начали эксперименты еще с одной ракетной торпедой, изобретенной Чарльзом Реймасом. Первые опыты были не очень успешными, но изобретатель не потерял надежды и, значительно усовершенствовав свое изобретение, смог показать его в 1879 году с гораздо большим успехом. По сообщению одного теперь уже не издающегося немецкого военного журнала, торпеда двигалась на глубине 4,5 м со скоростью около 15 м/сек. Дальность ее действия составила около 910 м. Боевая часть была начинена пироксилином. Торпеда имела устройство для разрезания противоминных сетей. Из-за недостаточной дальности действия торпеды предложение Реймаса было отклонено.

В 1874 году в Америке состоялся конкурс, на который было представлено несколько проектов ракетных торпед. Двумя оспаривавшими первенство проектами были проект ракетной торпеды Уэйра, инженера-механика из Нью-Йорка, и изобретение лейтенанта Барбера. Уэйр утверждал, что общая длина его торпеды будет составлять 2310 мм, а диаметр—305 мм. Ракетный пороховой заряд должен был весить 35,4 кг, боевой заряд головной части—33,6 кг при полном весе торпеды в 111 кг.

Рис.16. Ракетная торпеда Барбера

Изобретатель сообщал также об испытаниях, которые о провел на свой страх и риск. Ракетные торпеды запускались под водой на глубине 1,2 м и через 4,5 сек выходили на цель, расположенную на расстоянии 19 м.

Одновременно с Уэйром проект ракетной торпеды представил на конкурс и лейтенант Барбер. Длина его устройства должна была составить 2130 мм, диаметр—305 мм, водоизмещение—130 кг. Ракетный пороховой заряд должен был весить 23 кг, боевой заряд — 22 кг. В центре торпеды помещалась труба, содержащая ракетную пороховую смесь; вокруг этого отсека располагалась легкая металлическая спиральная трубка, в которую по мере израсходования ракетного топлива могло для компенсации его веса набираться до 23,5 кг воды. Вращение ракеты Барбера обеспечивалось формой деревянного корпуса, при этом изобретатель рассчитывал, что за счет вращения ему удастся удержать воду у внешних стенок спиральной трубки и заставить ее двигаться к задней части ракеты.