Глава третья. Ракет багровое пламя

Происхождение ракет неразрывно связано с развитием идеи полета вообще и полета в космос в частности. Хотя временами эта связь и затемнялась, она существовала всегда. В основе современной теории ракет лежит идея простой пороховой ракеты, появившейся в качестве оружия, ставшей затем средством развлечения и снова превратившейся в оружие.

Ракеты развивались и совершенствовались на протяжении многих столетий. Их история складывается из многочисленных отдельных достижений, ставших возможными благодаря последовательному накоплению опыта в процессе экспериментирования, которое долгое время было, ограничено узкими рамками цехового ремесленного производства в странах Европы. Но ракета не является европейским изобретением: европейцы заимствовали ее у арабов, а те в свою очередь получили ее от китайцев.

Никогда и ни у кого не было сомнений в том, что ракета как таковая была изобретена китайцами. Однако отсутствие точных исторических данных о ее происхождении, а также большое количество легенд способствовала тому, что возраст ракеты был сильно преувеличен. Еcть много древних книг, в которых со всей категоричностью утверждается, что ракеты и тому подобные пиротехнические устройства были известны китайцам по крайней мере за 3000 лет до нашей эры. Откуда авторы этих книг брали такую информацию, пока остается неизвестным, но тем не менее нет никаких оснований думать, что ракета возникла так давно.

Наиболее древним из китайских источников, в котором говорится о ракетах, является хроника, известная китаеведам под названием «Тунлян Канму». Эта хроника рассказывает о первом применении ракет (дата их изобретения не указана) в 1232 году н. э. при осаде Пекина монголами. Китайцы имели тогда два новых вида оружия, которые доставили монголам очень много хлопот. Одним из них были бомбы, которые сбрасывались со стен города на осаждавшие войска противника. По-китайски это оружие называлось «цинтянлэй» — «гром, потрясающий небеса». Другим оружием были так называемые «фэйхозцян» — «огненные стрелы». Предполагается, что эти «стрелы» представляли собой ракеты. В подтверждение этому можно привести перевод описания этой битвы, сделанного французским синологом Жюльеном, где говорится следующее:

«Кроме того, защитники города имели «огненные стрелы». Они прикрепляли к стрелам какое-то легко воспламеняющееся вещество, и стрела внезапно улетала по прямой линии, разбрасывая снопы искр и огня на десять шагов. На монголов эти стрелы наводили ужас».

Поскольку в этом описании не упоминается ни о каком луке или каком-нибудь другом устройстве для метания «стрел», можно думать, что речь идет о ракетах. Недавно объяснение Жюльена было подвергнуто сомнению на том основании, что ракета с дальностью полета всего лишь в десять шагов не выдерживает критики. Я же склонен считать, что не выдерживает критики само возражение, ибо в китайской хронике отнюдь не сказано о дальности стрельбы в десять шагов. Это, скорее, размеры площади, на которой данное оружие поражало противника огнем; в хронике ни слова не говорится о том, на каком удалении от цели располагались пункты запуска этих «стрел».

К сожалению, в древней китайской книге нет и ни одного рисунка этого оружия. Но можно предположить, что это были настоящие стрелы с привязанными к ним ракетами, так как в более поздних китайских манускриптах рисунки стрел с привязанными к ним ракетами встречаются довольно часто и не вызывают удивления. Более того, европейские путешественники, которые всегда обращали внимание на такие детали, утверждали, что китайские пиротехнические ракеты даже в 1900 году имели оперение в нижней части направляющей.

В отличие от китайских «огненные» или «зажигательные стрелы» европейцев имели небольшой «заряд» зажигательного вещества, который привязывался к обычной стреле. «Зажигательные стрелы» были весьма грозным оружием в те времена, когда большинство укреплений сооружалось из дерева, но еще более страшным оружием они стали несколько позднее, в морских сражениях, так как парусные корабли имели сильно просмоленный такелаж.

Более 50 лет тому назад было высказано предположение, что китайцы узнали свойства селитры еще задолго до осады Пекина. Это предположение, никем не опровергнутое, помогает нам сделать определенные выводы о предыстории развития ракет.

Когда китайцы добавили к созданной ими горючей смеси селитру, они получили вещество, в значительной степени напоминавшее обычный черный порох. В наши дни любому школьнику известно, что порох состоит из смеси селитры (около трех частей) и одной части порошкообразного древесного угля, смешанного с серой. Процесс изготовления пороха был окончательно разработан примерно к 1200 году н. э. Поэтому не удивительно, что защитники Пекина в 1232 году уже обладали бомбами, взрывавшимися с оглушительным грохотом.

Приблизительно через восемь лет после осады Пекина ученый-араб по имени Абу Мохаммед Абдаллах бен Ахмат Альмалики, известный также по прозвищу ибн-Альбаитхар, написал книгу, в которой упоминал о селитре. Он называл селитру «цветком камня Ассос», но добавлял, что египтяне это вещество называют «снегом из Китая».

Более полную информацию о селитре, чем у ибн-Альбаитхара, можно получить из другого арабского манускрипта — «Книги о сражениях с участием кавалерии и военных машин», написанной в 1280 году Хассаном эр-Раммахом, «гениальным горбуном», которого современники любовно называли Недшмэддином — «Светочем веры». В книге приводятся рецепты изготовления пороха и даются указания по изготовлению ракет, которые автор называет «китайскими стрелами».

Там же Хассан говорит о новом виде оружия — «ракетной торпеде», состоящей из двух плоских противней, наполненных порохом или другой зажигательной смесью. Такая «торпеда» была снабжена подобием стабилизатора, обеспечивавшего ей движение по прямой линии, которое осуществлялось с помощью двух больших ракет-двигателей. Все устройство называлось «самодвижущимся горящим яйцом» (рис. 4), но о применении его не было сказано ничего.


Рис. 4. «Самодвижущееся горящее яйцо» Хассана эр-Раммаха


Приблизительно за 30 лет до того, как Хассан написал свою книгу, в Европе появились свои ракеты («ignis volans» -«летающий огонь») и порох. Благодаря большой работе многих исследователей этого вопроса история появления ракет в Европе в настоящее время достаточно хорошо изучена. Одним из самых ранних европейских трудов, в котором упоминается о порохе, является «Эпистола» английского монаха Роджера Бэкона. Дату ее написания установить трудно, однако есть основания полагать, что «Эпистола» должна была быть написана за год — за два до 1249 года. Так как Бэкон не хотел, чтобы каждый понимал, что он пишет, он написал три главы шифром, состоящим из вводящих в заблуждение терминов и большого количества бессмысленных фраз. Самой непонятной частью труда была следующая анаграмма: sed tamen salis petre LURU VOPO VIR CAN UTRIET sulphuris.

Поскольку первые четыре слова относятся к селитре, а последнее слово означает серу, то многие подумали, будто беспорядочный набор букв в середине фразы должен иметь отношение к третьему ингредиенту пороха — порошкообразному древесному углю. Поэтому некоторые историки переставили буквы так, чтобы они образовывали слова CARBONUM PULVERE (измельченный уголь). Но это не было настоящей разгадкой анаграммы. Действительное значение анаграммы нашел много позднее английский военный историк Генри Гайм, который расположил эти буквы в следующем порядке: R VII PART V NOV CORUL V ЕТ. В нормальном виде это могло означать только — sed tamen salis petre recipe VII partes, V novelle, corule, et V sulphuris, то есть «возьми 7 частей селитры, 5 частей свежего древесного угля и 5 частей серы».

В отличие от Роджера Бэкона немецкий алхимик Альбертус Магнус сообщал своим читателям данные о пороховых зарядах для ракет без всякого шифра и секретности. В своей книге «О чудесах мира», написанной между 1250 и 1280 годами, в главе о «летающем огне» Магнус без всяких околичностей советовал для получения порохового заряда брать фунт серы, 2 фунта древесного угля и 6 фунтов селитры. Этот рецепт он скопировал из другой книги, которая носила название Liber Ignium («Огневая книга») и была написана несколько раньше неким Маркусом Грекусом, вероятно пользовавшимся арабским источником.

То, что появление ракет было не просто литературным вымыслом, доказывается случайными ссылками на сам предмет. Так, замечание о ракетах содержится в «Кёльнской хронике» 1258 года, а итальянский историк Муратори приписывает ракете важную роль в сражении при Кьодже в 1379 году.

В то время уже существовало огнестрельное оружие (в одном из источников датой его изобретения считается 1313 год), но оно еще оставалось весьма несовершенным) и ракеты были его серьезным конкурентом. Конечно, военные инженеры того периода много экспериментировали как с пушками, так и с ракетами, пытаясь увеличить их силу и дальность действия и создавая все новые типы ракет. Немецкий военный инженер Конрад Эйхштедт в своей книге «Военная фортификация», изданной в 1405 году, говорит о трех типах ракет: вертикально взлетающих, плавающих и запускаемых при помощи тугого лука.

Книга набросков итальянского военного инженере де Фонтаны, появившаяся примерно в 1420 году, полна ещё более смелых проектов. Этот труд, названный позднее «Книгой о военных принадлежностях», содержит чертежи ракет в виде летающих голубей, плавающих рыб и бегущих зайцев, предназначенных автором для поджога укреплений противника. Ракета «Бегущий заяц», например, должна была устанавливаться на деревянной доске и передвигаться не на колесах, а на деревянных роликах (де Фонтана искал устройство, которое позволило бы замаскированной ракете преодолеть неровную местность). Эта идея привела к появлению наброска первой «ракетной машины», вероятно предназначавшейся для пробивания брешей в стенах или в воротах крепостей. И, наконец, де Фонтана сделал набросок деревянной «ракетной торпеды», напоминавшей своей формой и раскраской голову морского чудовища (рис. 5 и 6).


Рис. 5. «Ракетная машина» де Фонтаны


Рис. 6. «Ракетная торпеда» де Фонтаны. Дополнительный рисунок — хвостовая часть, пронзенная кинжалом, — должен был наглядно показывать, что все устройство сделано из дерева


Большинство этих проектов никогда не было осуществлено на практике. В этом смысле гораздо более интересным было предложение, высказанное в знаменитых «Хрониках» Фруассара (умер в 1410 году) и сводящееся к тому, что для придания ракетам нужного направления их следует запускать из труб. Дальнейшее экспериментирование с ракетами привело к появлению многих весьма оригинальных проектов. Так, в неопубликованном манускрипте Рейнгарта фон Зольмса, относящемся к началу XVI века, описываются ракеты с парашютами. Несколько позже граф Нассау предложил ракету, которая могла нырять и взрываться под водой (рис. 7).


Рис. 7. Рисунок «подводной ракеты» из манускрипта графа Нассау


Спустя некоторое время архитектор Иосиф Фуртенбах из Ульма написал две интересные книги о применении ракет в военно-морском деле. Как утверждал Фуртенбах, ракеты могли использоваться на море не только для сигнализации, но и в качестве зажигательного средства, рассчитанного на поджог просмоленного такелажа кораблей противника. Фуртенбах отмечал, что пираты уже пользуются этим средством, и предлагал применять его для борьбы с пиратами. К этому времени в сухопутных войсках ракеты уже вышли из употребления, о чем свидетельствует в своей книге (1557 год) главный оружейник города Франкфурта-на-Майне Леонгарт Фроншпергер. Его книга, большая часть которой посвящена огнестрельному оружию, имеет большое значение для историков артиллерии. Здесь же содержится много данных о фейерверках для развлечения публики и о «рогете», как называл ракету Фроншпергер. Он писал, что «рогет» есть простейший фейерверк, изготавливаемый из пороха (смесь селитры, серы и древесного угля), плотно запрессованного в бумагу. «Рогет» должен высоко взлетать в воздух, давать красивый огонь, полностью сгорать в воздухе и исчезать без вреда. Запас энергии у «рогета» невелик, и работает он не долго, но из него можно сделать много прекрасных фейерверков, если соединить их по нескольку в «шары» и «колеса» или запустить из мортир. «Рогеты» могут служить и двигателями для других фейерверков, ибо они поднимаются в воздух «за счет собственного огня, без стрельбы».

Тот факт, что Фроншпергер не дал более подробного описания устройства ракеты, возможно, объясняется его нежеланием выдавать секреты изготовителей фейерверков.Но через 34 года (в 1591 году) некий Иоганн Шмидлап опубликовал первую книгу, посвященную исключительно устройству невоенных фейерверков, где рассказал обо всем весьма подробно. Процесс изготовления ракет для фейерверков стал к тому времени обычным делом, и с тех пор его технология почти не изменялась.

Сырьем для изготовления ракеты был «ленивый» артиллерийский порох, то есть такой порох, скорость горения которого уменьшалась за счет добавления дополнительного количества древесного угля. Это уже было новшеством, так как, скажем, до 1500 года порох вообще был очень слабым и мог применяться в ракетах без модификации. Корпус ракеты делался из картона. Основными инструментами изготовителя фейерверков были цилиндры, выточенные из твердого дерева, и деревянный молоток.

Прежде всего необходимо было склеить бумажную (картонную) пороховую трубку, для формовки которой и был нужен цилиндр из твердого дерева. Затем, пока склеиваемая масса была еще влажной, в трубке делалась «горловина». Поеле этого в том месте, где сходились вместе два закругленных деревянных цилиндра, на влажную трубку накидывалась намыленная бечева, загягивая которую можно было уменьшить трубку до двух третей полного диаметра. Когда все это было сделано, трубка хорошенько высушивалась.

Высохшая трубка наполнялась порохом, который плотно набивался внутрь, слой за слоем, до самого верха. Суженный конец трубы образовывал нижнюю часть ракеты, а запал вводился внутрь через «горловину» (сопло). Характерно, что порох набивался вокруг «шипа» (рис. 8) так, что в середине порохового заряда имелась пустота, обычно коническая по форме, тянувшаяся почти вдоль всего заряда. Задачей этой пустоты в центре заряда (о которой впервые упомянул Конрад Кайзер) было обеспечение большей поверхности горения пороха для получения максимального количества газов.


Рис. 8. Механизм для изготовления пороховых ракет. Картонная трубка насаживалась на «шип», а затем пороховой заряд набивался деревянным молотком в трубку вокруг «шипа». В больших ракетах на эту трубку во время набивания пороха надевалась металлическая труба, не допускавшая случайного разрыва картонной трубки


Готовая ракета, как описывает Шмидлап, привязывалась к шесту, который должен был быть приблизительно в семь раз длиннее самой ракеты. После этого ракета уравновешивалась на пальце или на спинке лезвия ножа. смещенного чуть ниже сопла. Если имелся баланс, значит шест был выбран правильно; если же шест перевешивал, его следовало подрезать до тех пор, пока не наступало равновесие. Подобное «испытание» проводится и в настоящее время при ручном производстве ракет.

Среди разработок Шмидлапа можно найти и первые составные, или, как их теперь называют, многоступенчатые ракеты. На одном из его рисунков изображена большая ракета, несущая небольшую другую, в передней части которой находится еще меньшая ракета. Сейчас многоступенчатые ракеты служат для достижения больших высот или дальностей, однако у Шмидлапа они использовались просто с целью получения интересного зрелища.

Теперь, по моему мнению, следует объяснить, как действует ракета. Изготовляя ракету, ни китайцы, ни арабы, ни даже позднее жившие ремесленники не понимали смысла того, что делали. Они знали только, что если не сделать «горловины» и не «набивать порох деревянным молотком», то ракета не будет работать.

Не вызывало сомнений, что при сгорании пороха создается сильная струя газов. В 1540 году итальянец Ваноччо Бирингуччо объяснил довольно подробно, как создается эта струя, но его объяснение было весьма наивным и отнюдь не исчерпывающим. Прошло еще полтора столетия, прежде чем Ньютон открыл закон, объяснявший, почему происходит подъем ракеты. Но, чтобы понять суть реактивного движения, не обязательно знать Третий закон движения Ньютона. Ведь пока сосуд, содержащий сжатый газ, не имеет отверстий или утечки, ничего не произойдет. Газ будет равномерно давить на стенки этого контейнера — сосуда. Если же в стенке контейнера проделать отверстие, то картина изменится. Предположим, что это отверстие появится внезапно в дне сосуда. В этом случае газ всё еще будет давить на его стенки и верхнюю часть, но не встретит сопротивления в нижней части сосуда. В результате сила давления, направленная вверх, не будет уравновешена, и сосуд начнет подниматься (рис. 9).


Рис. 9. Предполагаемый вид паровой ракеты Перкинса


Если отклониться от хронологической последовательности в изложении материала, можно найти прекрасную иллюстрацию этого принципа в «паровых ракетах», на которые 15 мая 1824 года получил патент Джеймс Перкинс из Лондона. Ракета Перкинса состояла из металлического резервуара, частично наполненного водой. Круглое отверстие в его дне закрывалось легкоплавкой металлической пробкой. Весь резервуар устанавливался над пылающим костром. Вскоре тепло превращало воду в пар, давление которого непрерывно нарастало до тех пор, пока не расплавлялась пробка. Тогда пар начинал с огромной силой выходить наружу, и ракета взлетала в небо. Неизвестно, Для какой цели строил Перкинс свои «паровые ракеты», но можно быть благодарным ему за то, что он так просто и наглядно показал принцип реактивного движения.

Теперь можно перейти и к объяснению Третьего закона движения, который гласит, что всякое действие сопровождается равной, но противоположно направленной реакцией. Поясним это положение следующим простейшим примером: представьте себе лягушку, сидящую на куске дерева, который плавает по тихому озеру. Лягушка весит 1 унцию (28,3 г), столько же весит кусок дерева, поэтому ничего особенного не происходит до тех пор, пока лягушка ие замечает на некотором удалении от себя муху. Она сильно подпрыгивает, стремясь достать муху, но в то же время кусок дерева отходит в другом направлении, противоположном направлению прыжка лягушки. Предположим, что в данном случае отсутствует сопротивление воды, тогда дерево отойдет от первоначальной точки на такое же расстояние, что и лягушка. Если лягушка, отталкиваясь от куска дерева, пролетит по воздуху расстояние в 1,2 м , то и кусок дерева передвинется на 1,2 м, но в противоположном направлении, причем оба тела, имея равные массы, будут двигаться с одинаковой скоростью (рис. 10).


Рис. 10. Третий закон движения


В этом примере лягушка свободно заменяется ракетой, а кусок дерева — пороховыми газами. Газы при истечении из сопла ракеты отбрасывают ее в противоположном направлении, и это происходит не только в воздухе, но и в безвоздушном пространстве; это явление не имеет никакого отношения к «отталкиванию от воздуха».

Именно сила реакции отбрасывает ствол орудия назад, когда снаряд и струя мгновенно и бурно расширяющихся пороховых газов вылетают из него. Именно эта сила опрокидывает стул, когда кошка прыгает с его спинки на книжную полку, или отталкивает вашу лодку обратно в реку, когда вы прыгаете с нее на берег.

Теперь нужно сказать о том, что масса, создающая реактивную силу, которую мы хотим использовать для движения, должна складываться из очень большого количества частиц с небольшой массой. В примере с лягушкой вся система была разделена пополам, в результате каждая половинка приобрела половину скорости. Если бы на нашем куске дерева сидело несколько маленьких лягушек, окончательный результат был бы лучшим: та же самая скорость была бы достигнута при затрате меньших «рабочих масс». Если вам нужна система для получения полной заданной скорости «истечения», можно всякий раз выбрасывать по половине, по четверти и даже по меньшей доле первоначальной массы.

Обозначим остающуюся массу через i, тогда весь вопрос будет заключаться в том, какой должна быть первоначальная масса. Ответ на этот вопрос дается в следующей таблице:


Понятно, что масса молекулы газа, выбрасываемого настоящей ракетой, гораздо меньше тысячной доли первоначальной массы ракеты. Следовательно, в приведенной таблице придется сделать еще одну строчку для «бесконечно малых» частиц, для которых первоначальная масса окажется равной 2,7182. Это число хорошо известно математикам, обозначающим его буквой «е».

Подводя итог сказанному выше, можно сделать четыре следующих вывода:

1. Движение ракеты не обусловлено отталкиванием от окружающей среды; в действительности последняя только создает сопротивление движению как самой ракеты, так и газов, истекающих из сопла. Поэтому, чем меньшую плотность имеет окружающая среда, тем больше коэффициент полезного действия ракеты. Самым выгодным условием для движения ракеты является полное отсутствие окружающей среды, то есть вакуум.

2. Продукты сгорания ракеты должны состоять из возможно более мелких частиц; обычно так оно и бывает, ибо эти продукты, как правило, являются газообразными.

3. Скорость ракеты можно повысить либо путем увеличения массы истекающих продуктов сгорания, либо путем повышения скорости их истечения, причем последнее всегда остается более предпочтительным.

4. Скорость ракеты может превысить скорость истечения продуктов сгорания. Скорость ракеты ограничивается, помимо внешнего сопротивления, только общей массой топлива.

Все эти положения фактически составляют то, что мы называем Третьим законом движения. Практическое его значение заключается в том, что движение ракеты зависит не от какого-то «таинственного» качества пороха, а единственно от создания определенной массы продуктов сгорания любого типа каким-либо приемлемым способом. А это означало, что таким способом можно приводить в движение летательный аппарат.

Используя эту идею, голландский профессор Якоб Биллем Грейвсанд создал для показа в классе небольшую движущуюся паровую реактивную машину. На рисунке, взятом из второго тома книги Грейвсанда (рис. 11), изображена металлическая сфера — сосуд, установленная на небольшой повозке. Под сферой, наполненной водой, находится жаровня; получаемый при этом пар выходит через длинную трубу назад. Говорят, что позднее профессор Грейвсанд пытался построить парореактивный автомобиль больших размеров.


Рис. 11. Паровая реактивная машина Грейвсанда


Между тем в 1718 году начальник полевой артиллерии курфюрста саксонского полковник Кристоф Гейслер выпустил книгу, в которой описал результаты некоторых интересных экспериментов, проведенных им еще в 1668 году близ Берлина. В его распоряжении были ракеты двух видов (весом 22,6 кг и 54,4 кг) с деревянным корпусом, который был покрыт парусиной, пропитанной горячим клеем. Топливом служила смесь 16,3 кг селитры, 7,3 кг серы и 5,4 кг древесного (липового) угля. Этот пороховой заряд плотно запрессовывался в корпус ракеты. Полезную нагрузку составляла 7,3-кг бомба.

Появление этой книги, по-видимому, пробудило интерес к ракетам у молодого поколения артиллерийских офицеров в Берлине, так как в 1730—1731 годах были проведены испытания 45-кг ракет. Согласно утверждениям некоторых авторов того времени[8] пиротехники разработали для таких тяжелых ракет четыре различные топливные смеси, состав которых в весовых частях был следующим:


Смесь № 1 была испытана в июне 1730 года капитаном Хольцманом и хорошо себя оправдала. Смесь № 2 испытывалась 17 июля того же года. Корпус ракеты весил 15кг, заряд—10,4 кг, направляющая—15 кг, головная часть вместе с полезной нагрузкой — 1,8 кг. В сумме стартовый вес ракеты достигал 42,2 кг. Она поднялась на довольно большую высоту. В том же, 1730 году была испытана смесь № 3, а в следующем году у Овечьего моста в Берлине состоялись испытания ракеты с топливной смесью № 4.

Если бы история развивалась так же логично, как некоторые стараются доказать, то, вероятно, следствием этих и других последовавших за ними экспериментов должен был быть усиленный рост военно-ракетного дела. Однако этого не случилось. Период энтузиазма в области развития военных ракет, начавшийся вскоре после 1800 года и известный теперь в истории ракетостроения как «период Конгрева» (Вильям Конгрев — создатель английских боевых ракет), не был следствием этих более ранних экспериментов.

Более того, это возрождение военных ракет совершенно не связано с событиями в Европе. Причиной явилась неудачная для англичан военная кампания в далекой Индии. В изданном после ее окончания «Обзоре военных действий на Коромандельском побережье» (1789 год) Инне Мунро приводил рассказы очевидцев о применении индийцами ракет против английских войск. При этом утверждалось, что ракеты индийцев были весьма похожи на те, которые применялись в Англии для фейерверков, но имели большие размеры. Реактивный заряд помещался у них не в картонном корпусе, а в железной трубе, и весили они от 2,7 до 5,4 кг. Наводка осуществлялась с помощью трехметровой бамбуковой жерди. Инне Мунро считал, что дальность полета этих ракет составляла 1,5—2,5 км. Хотя ракеты и не были очень точными, однако массированное их применение позволяло нанести противнику, и особенно его кавалерии, большие потери.

Использованием ракет против англичан руководил Хайдар Али, принц Майсора, который придал части ракетной артиллерии своим регулярным войскам. Первоначально эти части насчитывали всего лишь 1200 человек, но, когда была доказана эффективность «нового» оружия, сын Хайдара Али—Типпу-сагиб—увеличил численность ракетных частей до 5000 человек. Потери англичан от этих ракет были особенно велики в сражениях при Серингапатаме в 1792 и 1799 годах.

Но, когда эта новость потеряла остроту, военные вспомнили, что примерно в те же самые годы один французский гражданин по имени Шевалье занимался подобными экспериментами. Он обстреливал зажигательными ракетами больших размеров крупную мишень, изготовленную из старого паруса, намереваясь поджечь ее. Разумеется, ракеты не могли поджечь этот парус просто потому, что они прорывали его слишком быстро. Но сама идея Шевалье была весьма интересной.

Многие военные специалисты и ученые повторяли опыты Шевалье, не поднимая шумихи, но только одному из них удалось добиться успеха. Это был английский полковник Вильям Конгрев. В противоположность утверждениям, встречающимся в некоторых книгах, следует сказать, что Конгрев никогда не видел индийских военных ракет в действии по той простой причине, что никогда не был в Индии. Единственным источником информации для него являлись книги и журналы.

В 1801—1802 годах Конгрев скупил самые большие ракеты, которые он мог достать в Лондоне, платя за них из собственного кармана, и начал опыты по дальнобойной стрельбе или, точнее, по запуску ракет, целью которых было установить максимальную дальность полета ракет. Он нашел, что она не превышает 450—550 м, то есть уступает в этом отношении индийским военным ракетам почти в два раза. Тогда он обратился к начальству с просьбой разрешить ему поставить новые опыты; в этом его, по-видимому, поддерживал отец, генерал-лейтенант Вильям Конгрев, инспектор королевской лаборатории в Вулвиче. Лорд Чатам дал Конгреву младшему разрешение использовать лаборатории и испытательные полигоны, и вскоре тот добился увеличения дальности полета ракет до 1800 м. В 1805 году новое оружие было показано принцу-регенту, а несколько позднее, в этом же году, Конгрев со своими ракетами участвовал в экспедиции Сиднея Смита, руководившего штурмом Булони с моря.

Что случилось во время этой экспедиции с ракетами Конгрева, не совсем понятно; некоторые военные историки утверждают, что применить ракеты помешала погода, другие говорят, что было запущено около 200 ракет, повредивших только три здания, и что после ракетной атаки французские солдаты собирали в городе пустые корпуса ракет и весело посмеивались над ними. В дальнейшем ракеты стали более эффективными. В 1806 году Булонь подверглась разрушительному огневому налету, а в 1807 году в результате массированного применения около 25 тысяч ракет сгорела дотла большая часть Копенгагена.

История с бомбардировкой Булони во многом повторилась в 1813 году при осаде Гданьска. Первая ракетная атака, проведенная 26 августа, не причинила городу никакого ущерба, и только при второй бомбардировке, в сентябре 1813 года, удалось поджечь 23 здания; в ходе третьей атаки (20 октября) были подожжены продовольственные склады, вследствие чего 27 ноября город капитулировал.

В дни, непосредственно предшествовавшие эффективной ракетной бомбардировке Гданьска, английский «ракетный корпус» отличился в битве под Лейпцигом (16— 19 октября 1813 года), окончательно сломившей мощь армий Наполеона. Ракетные части не принимали непосредственного участия в захвате города, но эффективно действовали во время предварительных операций, что дало им право написать слово «Лейпциг» на своих знаменах.

Конгрев начал с применения зажигательных ракет калибром 3,5 дюйма (87 мм). Корпус этих ракет изготовлялся из толстого листового железа и имел в длину 1028 мм; направляющая длиной 4880 мм крепилась к корпусу посредством медного кольца и удерживалась на месте двумя железными кольцами меньшего размера, припаянными к корпусу. Хотя зажигательные ракеты и решили исход нескольких осад, Конгрев подвергся критике со стороны офицеров других родов войск, на что он в одной из своих книг дал резкую отповедь. «Одна из моих 14,5-кг зажигательных ракет, — писал он, — содержит около 3,2 кг взрывчатого вещества, то есть столько же, сколько находится в снаряде 254-мм мортиры. Но, — добавлял он, — эти ракеты имеют максимальную дальность в 2700 м, тогда как 254-мм мортиры — 1800 м. Кроме того, ракетные батареи являются весьма подвижными подразделениями, а 254-мм мортира представляет собой самое неуклюжее орудие на вооружении английской армии».

На часто ставившийся Конгреву вопрос о том, какой вид оружия - ракеты или артиллерию - считать более дорогостоящим, он дал ответ в виде небольшой таблицы[9]:


После 1813 года Конгрев несколько изменил конструкцию своих ракет. Цилиндрический корпус, содержащий ракетный пороховой заряд, был заменен коническим. Наибольший диаметр ракеты составлял 162 мм, а диаметр сопла— 114 мм. Конусообразный корпус не позволял крепить направляющую старым способом, и Конгрев придумал новый. Направляющая устанавливалась теперь по оси ракеты и удерживалась на месте с помощью трех- или четырехзубчатой вилки, которая крепилась кольцом в задней части ракеты. Введение осевой направляющей, вероятно обусловливалось только изменением формы корпуса, но оно привело к повышению точности. Помимо этого Конгрев начал разработку большого количества различных типов «ракетных бомб». К 1817 году Конгревом были созданы типы ракет, указанные в следующей таблице:



В ракетах Конгрева использовались все типы применявшихся тогда артиллерийских боеприпасов, кроме литого круглого ядра. Изобретатель твердо верил в то, что через несколько десятков лет его ракеты заменят всю артиллерию за исключением корабельной. Его ракеты действительно превосходили все легкие артиллерийские орудия того времени по дальности стрельбы. Что же касается точности стрельбы ракетами, которая сегодня представляется весьма низкой, то она почти не отличалась от точности стрельбы артиллерии.

Основным преимуществом ракет является отсутствие отката, и поэтому уже в те времена их стали применять для стрельбы с небольших кораблей. Для придания ракетам нужного направления Конгрев использовал тонкостенные пусковые трубы, которые изготовлялись из меди. При массированных ракетных ударах трубы заменялись легкими деревянными рамами, похожими на широкие лёстницы-стремянки.

Конгрев был, однако, не прав, говоря, что ракеты быстро вытеснят артиллерию. Последняя вскоре получила такое развитие, что начала превосходить ракеты по всем тактико-техническим данным, а когда был изобретен двигатель внутреннего сгорания, даже огромный вес орудий перестал быть важной проблемой.

После смерти Конгрева (16 мая 1826 года) среди его бумаг были найдены чертежи ракеты калибром 203 мм, а также разработки ракет весом 225 и 450 кг.Влияние Конгрева на развитие ракет было велико. Дания, Египет, Франция, Италия, Нидерланды, Польша, Пруссия, Сардиния, Испания и Швеция создали в составе своей артиллерии ракетные батареи. Россия, Австрия, Англия и Греция уже имели к этому времени ракетные корnуca выделившиеся-в самостоятельный род войск. Соединённые Штаты Америки создали ракетные войска несколько позже в связи с изобретением Вильяма Гейла, о котором будет сказано ниже. По производству и применению военных ракет в России, Англии, Франции и Германии было издано около 20 книг.

Успешное применение боевых ракет Конгрева привело к появлению огромного количества изобретений, из которых полезными оказались лишь несколько.


Рис.12. Разрушение цели ракетой Конгрева. Цель представляла собой двойную стену из дубовых бревен сечением 15 Х 15 см. Этот эксперимент проводился французами в Меце в 1817 году


Деятельность других европейских армий в области paкет в ту пору сводилась к тому, чтобы, во-первых, узнать все возможное о ракетах Конгрева и получить образцы этих ракет; во-вторых, скопировать английские достижения и, в-третьих, каким-либо образом усовершенствовать эти ракеты.Голландская армия начала с того, что закупила большое количество ракет Конгрева. Но, когда дело дошло до действительного экспериментирования, то есть до запуска, ракеты, пролежавшие целый год на складе, оказались негодными. Поэтому решено было продолжить опыты с голландскими ракетами, которые не имели направляющего стержня. Капитан де Бур предложил стабилизировать ракету в полете тремя металлическими лопастями, вес которых был значительно меньше веса направляющего стержня. Но, по-видимому, голландцы не были удовлетворены этой ракетой, так как через два года они снова заказали в Англии партию ракет Конгрева. Проведя новые эксперименты, они решили ввести ракеты на вооружение только колониальных войск. Это дало им возможность выиграть в 1825 году почти проигранное сражение против 6000 туземцев на Целебесе.Во Франции артиллерийские эксперты долго сомневались в эффективности ракет. Французский «Справочник офицера артиллерии» за 1819 год полагал, что военные ракеты были «воображаемым оружием». Но в это же время один артиллерийский офицер перевел книгу Конгрева, и специальная комиссия по ракетным исследованиям, заинтересовавшись ею, начала в районе Меца экспериментальные работы. Французы создали собственные типы ракет весом около 18 кг, но в их основу были положены ракеты Конгрева. Затем они попытались избавиться от направляющего стержня, заставив его выполнять двойную задачу, а именно быть одновременно и направляющей и частью ракетного или боевого заряда (рис. 13).


Рис.13. Два французских проекта «ракетных бомб»


Первая действительно «безручечная» боевая ракета появилась приблизительно в середине XIX века. Ее изобретатель — Вильям Гейл решил проблему стабилизации таких ракет путем их вращения. Он установил в сопле три металлические лопатки, имевшие небольшой наклон, чтобы истекающие газы сами заставляли ракету вращаться вокруг продольной оси (рис. 14). Но к тому времени, когда появилось это изобретение, большинство ракетных частей в армиях многих стран было уже расформировано.


Рис.14. Английская боевая ракета Гейла образца 1905 года


Однако ракеты Гейла были все же введены на вооружение армии США. «Военный словарь» Скотта, изданный в 1861 году, утверждал, что «в армии США используются ракеты Гейла двух типов: с диаметром корпуса 5,7 см (вес 2,7 кг} и с диаметром корпуса 8,2 см (вес 7,2 кг}. При угле возвышения в 4—5° дальность полета этих ракет составляет 450—550 м, а при угле в 47° дальность действия ракеты первого типа превышает 1500 м; дальность полета ракеты второго типа колеблется в пределах 2000 м. Боевые ракеты запускаются обычно из труб или желобов, устанавливаемых на переносных стендах или легких повозках».

От ракет первого типа американцы, по-видимому, быстро отказались, так как в артиллерийском уставе США 1862 года описывались только более тяжелые ракеты из тех, которые указывались Скоттом. Подобный же тип ракеты диаметром 8,2 см применяли и английские колониальные войска.

Последнее сообщение о боевом использовании ракет в XIX веке относится к России. Это имело место во время затянувшейся Туркестанской войны. Опубликованные сообщения полковника Серебренникова содержат много высказываний о «ракетных установках», но дают о них весьма незначительную информацию. В русской «Технической энциклопедии», опубликованной в 1897 году, было сказано, например, что эти ракеты имели диаметр около 50 мм и весили примерно 4 кг. Эти «ракетные установки» напоминали треноги топографов, только на месте прибора находилась пусковая труба. Первое упоминание о применении ракет в Туркестанской войне относится к 1864 году, а последнее — к сражению при Геок-Тепе, которое произошло 12 января 1881 года.

За то время, которое прошло с момента изобретения Конгревом своих ракет, они снискали себе добрую славу и на флоте. Военным кораблям тех лет необходимо было такое вооружение, которое было бы легче, проще и безопаснее артиллерийских орудий. Ракета Конгрева прекрасно подходила для этой цели. Еще в 1821 году капитан Скорсби вышел на своем корабле «Фейн» в море охотиться на китов с помощью ракетных гарпунов. Эта идея была хорошей, и, вероятно, ракетные гарпуны продержались бы до наших дней, если бы они были достаточно меткими.

Но ракеты могли бросать тросы, и эта возможность была использована. На мелкие суда и лодки, которым приходилось иметь дело с сильным прибоем, начали устанавливать специальные ракеты для перебрасывания небольшого якоря через прибой на берег. Это привело к изобретению так называемой спасательной ракеты — линомета, который позволяет подать кораблю, терпящему бедствие, тонкий трос с берега.

Первая мысль об этом возникла в голове ремесленника, прусского ткача Эрготта Шефера, который сделал нужные чертежи и представил их в 1784 году командующему артиллерией прусского короля Фридриха II. Специальной комиссии артиллерийских офицеров было поручено определить ценность этой идеи, но большинство членов комиссии знали море только по книгам. Они решили, что изобретение непрактично.

Через 13 лет после Шефера аналогичное предложение выдвинул английский лейтенант — артиллерист Селл. На этот раз идея отвергнута не была, но никто не подумал о принятии каких-либо конкретных мер. И только через несколько лет англичанин Джордж Мэнби, став свидетелем того, как вместе с выброшенным на мель кораблем погибло 67 человек на глазах у охваченных ужасом очевидцев, вспомнил о предложении Селла. Мэнби сам построил мортиру, с помощью которой с 1807 по 1823 годы на побережье в Норфольке была спасена жизнь 332 морякам. Вслед за этим и пруссаки вспомнили о Шефере и его мортире для подачи троса. Впервые она была испытана в гавани Пиллау, и тогда в июле 1819 года правительство Пруссии официально разрешило применять это «новое средство спасения жизней».

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.

Боевой заряд должен был воспламеняться ударным взрывателем; для большей надежности его действия от ракетного порохового заряда к боевому заряду шел пропитанный порохом фитиль. Таким образом, торпеда должна была взрываться в любом случае сразу же после выгорания ракетного порохового заряда.

Ракетные торпеды не были приняты на вооружение ни в одной стране, ибо, несмотря на все изобретения и приспособления, они страдали основным недостатком, указанным Гейлом, то есть теряли в весе по мере израсходования топлива.

В целом же к концу XIX столетия ракеты как оружие перестали интересовать военных. Но именно в ту пору кое-кто начал видеть в ракетах нечто гораздо более важное, чем только оружие для достижения победы в бою.


Примечания:



8

Malinowsky, Воnin. Geschichte der brandenburgischpreussischen Artillerie, V. II. Berlin, 1841.



9

Фунт стерлингов равен 20 шиллингам, 1 шиллинг — 12 пенсам.






Главная | Контакты | Прислать материал | Добавить в избранное | Сообщить об ошибке