Книга представляет собой популярное изложение основных вопросов ракетной техники (устройство и работа ракетных двигателей и ракет, их применение, история развития ракетной техники, ее современное состояние и будущее).

Особое внимание уделено роли отечественной науки и техники в создании и развитии ракет.

Книга рассчитана на широкие круги читателей и может служить пособием для первоначального изучения основ ракетной техники.

Редактор А. В. Храмой Художник С. А. Вецрумб Технический редактор С. Н. Бабочкин Сдано в набор 14/XI 1949 г. Подписано к печати 29/VII 1950 г Бумага 84Х1081/32 — 21/8 бумажных — 7 п. л. Уч.-изд. л. 7½ Т-05952. Тираж 50 000. (1-й завод — 10 000) Заказ 2385. Типография Госэнергоиздата, Москва, Шлюзовая наб., 10.

Введение

В наши дни, когда вопросы истории русской науки и техники, первенство русских ученых, инженеров и изобретателей волнуют каждого советского человека, история развития нашей ракетной техники приобретает большой интерес.

Россия — родина ракетной техники, так же как она является родиной самолета и радио, паровой машины и трактора и многих других замечательных созданий современной техники. Русскими учеными, инженерами и изобретателями внесен крупнейший вклад в дело развития ракетной техники. Многочисленные документы и архивные материалы неопровержимо доказывают, что отечественной научно-технической мысли принадлежит первенство в создании теории ракетной техники, разработке конструкций ракетных двигателей, их практическом применении в авиации и артиллерии.

Именно у нас, в России, 135 лет назад работал над конструированием боевых ракет артиллерийский генерал Александр Дмитриевич Засядко.

Именно у нас, в России, 100 лет назад работал талантливый русский ученый и инженер генерал Константин Иванович Константинов — творец русского ракетного оружия.

Именно у нас, в России, в 1881 г. революционер и изобретатель Николай Иванович Кибальчич создал один из первых проектов ракетного летательного аппарата.

Именно у нас, в нашей стране, русский ученый профессор Иван Всеволодович Мещерский создал основы новой отрасли науки — механики тел переменной массы. А такими телами и являются ракеты.

Именно у нас, в нашей стране, замечательный русский ученый Константин Эдуардович Циолковский разработал теорию полета ракет, основы ракетной техники и реактивной авиации, создал науку о межпланетном полете.

Именно у нас, в нашей стране, работал выдающийся ученый и инженер Фридрих Артурович Цандер — автор ряда оригинальных работ по ракетной технике и создатель первых советских ракетных двигателей на жидком топливе.

Именно у нас, в нашей стране, работал Юрий Васильевич Кондратюк — талантливый русский механик-самоучка, автор классического исследования о завоевании межпланетных пространств.

В историю ракетной техники вошло еще много русских имен. Вот они, эти имена:

военный инженер штабс-капитан Третесский, в 1849 г. предложивший проект реактивного аэростата;

капитан первого ранга Соковнин, предложивший в 1866 г. проект реактивного дирижабля;

инженер Гешвенд, разработавший в 1887 г. проект реактивного самолета;

русские изобретатели — Телешов, Герасимов, Никольский, Юрьев, Горохов, Базаров, которым принадлежат первые патенты и проекты основных типов авиационных реактивных двигателей;

русские ученые — Н. Е. Жуковский, занимавшийся вопросом о реактивном действии вытекающей и втекающей струи жидкости и С. А. Чаплыгин, создавший основы газовой динамики — науки о движении с большими скоростями.

Советские ученые успешно продолжили их труды.

Профессору Б. С. Стечкину (ныне члену-корреспонденту Академии наук СССР) принадлежит первенство в создании теории авиационных воздушно-реактивных двигателей. Его работа «Теория воздушного реактивного двигателя» была опубликована в 1929 г. Советским ученым принадлежит ряд выдающихся работ в области аэродинамики больших скоростей, имеющих важнейшее значение для скоростной реактивной авиации и ракетной техники.

Зарубежные «популяризаторы» и так называемые «историки техники» стремятся доказать, что ракетная техника родилась на Западе и развилась на Западе.

Они замалчивают великую историческую правду — правду о первенстве русской ракетной техники.

Но факты — упрямая вещь.

И никаким зарубежным фальсификаторам науки не удастся опровергнуть и скрыть эту правду. Ею заслуженно может гордиться наш народ.

Деятели советской ракетной техники явились достойными продолжателями славных традиций основоположников отечественной ракетной техники.

Советские инженеры успешно работали над созданием ракетных двигателей и ракет.

В Советском Союзе была создана новая боевая ракета — ракета на бездымном порохе, ознаменовавшая собой новый подъем техники ракетного вооружения. В Советском Союзе впервые разрабатывались основные конструктивные идеи ракет на жидком топливе, развитие которых подняло ракетную технику на новую высокую ступень.

В сражениях Великой Отечественной войны покрыло себя неувядаемой славой советское ракетное оружие.

Первый полет на самолете с ракетным двигателем совершил советский летчик. Успехи Сталинской реактивной авиации известны всему миру.

Советские ученые успешно продолжают разработку идей Циолковского. Сталинские премии, присуждаемые талантливым ученым и конструкторам,— лучшее свидетельство их успехов.

Советский читатель должен знать о том вкладе, который внесли отечественная наука и техника в создание и развитие ракеты.

В этой книге рассказано о работах русских ученых, инженеров и изобретателей, создателей ракетной техники.

Современная ракетная техника преодолела много трудностей и добилась больших успехов. Об этих трудностях и достижениях рассказано в этой книге.

Читатель познакомится с тем, что такое ракета, как она устроена, почему она движется, какие типы ракет существуют и где они применяются.

Перед ракетой — блестящее будущее.

Империалисты стремятся превратить ракету в чудовищное оружие разрушения. Но прогрессивное человечество, которое поднялось сейчас на борьбу за мир, против поджигателей новой войны, не допустит этого. Ракета — оружие войны в руках империалистов — станет в наших руках оружием науки, раскрывающим новые тайны природы.

Мы привыкли к словам: век пара, век электричества, век радио...

А можно ли говорить о веке ракеты?

Да, можно, потому что этот век наступает.

Ракета в ближайшем будущем завоюет себе прочное место в народном хозяйстве страны. Ракеты с автоматическими самозаписывающими приборами поднимутся на огромные высоты и помогут нам раскрыть тайны воздушного океана.

Проверить и дополнить то, что мы знаем об атмосфере, пополнить наши знания о больших высотах поможет ракета. Ракета поднимет на эти высоты «искусственные глаза» — телевизионные передатчики, и мы увидим на экранах наших телевизоров Землю с большой высоты, Землю-планету.

Ракете предстоит нести и службу погоды. Метеорологические ракеты заберутся туда, куда не поднимается шар-зонд с приборами. Пролетая огромные расстояния с большими скоростями, ракеты смогут дать «фотографию» погоды на большом пространстве, передавая по радио сведения о состоянии атмосферы на различных высотах, в разных местах. Так ракеты помогут нам предсказывать погоду, а возможно и управлять погодой.

А вслед за приборами в стратосферу на ракете проникнет и человек. Настанет время, когда советскому человеку достаточно будет всего лишь несколько часов для перелета из одного конца нашей Родины в другой.

Это и будет веком ракет.

Почту, грузы, людей ракеты будут перебрасывать на больших высотах с такими скоростями, с какими еще не летают даже снаряды сверхдальнобойных орудий.

Когда осуществятся атомные ракетные двигатели, возможности ракетной авиации вырастут неизмеримо.

«Нет более новой и трудной техники в мире, чем дело реактивного движения!» Так писал Константин Эдуардович Циолковский о ракетной технике — технике трудной и интересной, раскрывающей перед нами самые увлекательные перспективы.

Новая техника входит в нашу жизнь, и настанет время, когда к ракетам и ракетным самолетам мы привыкнем так же, как привыкли теперь к винтовым самолетам, радио и электричеству.

Но «Техника без людей, овладевших техникой, — мертва. Техника во главе с людьми, овладевшими техникой, может и должна дать чудеса», — учит товарищ Сталин. Мы должны готовить людей — творцов новой техники.

Для читателей, интересующихся новой — ракетной — техникой, желающих познакомиться с основными сведениями о ракетах, и написана эта книга.

Автор выражает благодарность Г. Н. Гребневу, принимавшему участие в создании первоначального варианта книги.

Рассказ первый

Что такое ракета

1. Оружие войны и оружие науки

«В начале XIV столетия порох от арабов проник в Западную Европу и, как это известно каждому школьнику, произвел переворот во всех отраслях военного дела».

Так писал Ф. Энгельс. Переворот, который произвел в военном деле порох, вызвал рождение нового оружия войны — ракеты.

Не сразу ракета завоевала себе место в военной технике. До начала XIX в. мы встречаем лишь отдельные разрозненные упоминания о ракетах.

Затем ракета пережила бурный век — век расцвета ракетного оружия, его признания, его успехов и, наконец, постепенного упадка. В конце прошлого века были упразднены последние остатки ракетной артиллерии в армиях.

Конец XIX в. и начало XX в. — новый период в развитии ракеты. После первой мировой войны началось усиленное развитие ракетной техники. И через полвека на полях сражений второй мировой войны появилось новое грозное оружие. Вернее было бы сказать — старое, но грозное оружие. Это — ракетное оружие.

Разнообразное ракетное оружие, ракетные снаряды разных типов и назначений испытывались и применялись в армиях.

Чтобы можно было представить себе, насколько широкое развитие получило это новое оружие, попробуем ркратце перечислить виды этого оружия.

Полевое, противотанковое, зенитное, танковое, дальнобойное, авиационное, военно-морское ракетное оружие применялось пехотой и танками, противовоздушной обороной и авиацией, флотом и дальнобойной артиллерией.

Ракетные снаряды и мины, ракеты и ракетные торпеды ближнего и дальнего действия, управляемые и самонаводящиеся, поражали разнообразнейшие цели — от пехоты, танков и самолетов до кораблей и городов.

Фугасные и осколочные, осколочно-фугасные и зажигательные, осветительные и ракетные снаряды с кумулятивным зарядом, снаряды оперенные и вращающиеся в полете, ракеты крылатые и бескрылые, простые и составные — таково разнообразие боевых средств ракетной артиллерии.

Ракетные бомбы на вооружении авиации, ракетные морские торпеды на вооружении флота — обо всех этих новинках военной техники мы узнали во время последней войны.

Ракеты применялись в авиации не только как оружие. Стартовые ракеты использовались как ускорители при взлете самолетов, ракетных воздушных торпед, некоторых типов зенитных ракет.

Появились и первые самолеты-истребители с ракетными двигателями.

В авиации начали широко применяться самолеты с воздушно-реактивными двигателями, позволившими овладеть скоростями, близкими к тысяче километров в час.

Ракетные двигатели на твердом топливе — порохе, ракетные двигатели на жидком топливе, двигатели воздушно-реактивные, работающие на жидком горючем и кислороде из воздуха, появились в артиллерии и авиации.

Но ракета не только оружие войны. Самолеты, летающие со скоростью, близкой к скорости звука, а в будущем — и со сверхзвуковыми скоростями — это не только военные самолеты.

Это транспортные, пассажирские, почтовые самолеты. Это сначала рекордные, а потом и обыкновенные самолеты, которые позволят облететь вокруг земного шара за несколько часов, подняться за атмосферу.

Ракеты, летающие быстрее звука и поднимающиеся на огромные высоты, — это не только дальнобойные ракеты, оружие обреченных фашистов и их наследников-поджигателей новой войны. Это стратосферные ракеты, разведчики больших высот.

В будущем это — заатмосферный транспорт, это — межпланетные ракеты, победители тяжести, приковывающей нас к Земле.

Такова ракета — оружие науки.

Военная техника, авиация, исследование и завоевание воздушного океана, межпланетные полеты — все это области, где ракете принадлежит и будет принадлежать огромная роль.

Ракета будет приносить неоценимую пользу метеорологии и астрономии, физике и географии, аэродинамике и биологии, потому что она поможет человеку разгадать загадки природы, чтобы овладеть ею.

Развитие ракет требует содружества многих отраслей науки и техники: металлургии и химии, приборостроения и аэродинамики, радиолокации и математики.

Ракета создается наукой и техникой.

Ракета помогает науке и технике.

Вот почему ракетная техника, родиной которой является Россия, — одна из важнейших отраслей современной техники.

Лет полтораста тому назад на этот вопрос можно было ответить весьма просто, потому что типов ракет было немного. Затем число их стало увеличиваться. К зажигательным и сигнальным прибавились еще фугасные и осколочные. А если бы мы теперь попробовали перечислить все виды ракет — это было бы не очень просто сделать. Велико разнообразие современных ракет.

И чтобы нам в дальнейшем было легче разобраться в этом, рассмотрим сначала основные типы ракет.

Отметим прежде всего, что ракета — это частный вид ракетного летательного аппарата. Раньше этого не было. Ракета была, конечно, летательным аппаратом, но довольно своеобразным — она была только снарядом.

Ее «пассажирами» были разрывной снаряд, зажигательный или осветительный состав.

Теперь же картина изменилась. Циолковский первый увидел в ракете летательный аппарат — средство транспорта и этим расширил возможности ракеты безгранично. Появились ракетные торпеды, ракетные самолеты, стратосферные ракеты — это все ракетные летательные аппараты.

Ракета может иметь также крылья, которые служат ей для планирования после того, как двигатель перестал работать, и, следовательно, для увеличения дальности полета. Взлетает такая ракета, как и бескрылая, а далее использует подъемную силу крыльев и планирует.

Есть и другой путь увеличения дальности полета ракеты. Это — составные ракеты.

Составная ракета состоит из нескольких отдельных частей — ракет, каждая из которых имеет свой двигатель. Составляющие ее ракеты-ступени работают последовательно одна за другой. Сначала работает нижняя ступень, затем следующая и т. д. Составная ракета может также иметь крылья. Существуют и другие типы крылатых ракет.

Воздушная ракетная торпеда — это маленький ракетный самолет без летчика. Его полет характерен тем, что им можно управлять на расстоянии. Высота полета обычно невелика, а траектория полета может быть и горизонтальна.

От торпеды следующий шаг — ракетный самолет. Крылья ему, в отличие от крылатой ракеты, нужны на протяжении всего полета, а не только в конце его — для увеличения дальности.

Наконец, можно отметить еще несколько разновидностей ракет. Это ракетные авиабомбы, ракетные морские торпеды, стартовые ракеты-ускорители.

Из этого перечня можно сделать важное заключение о том, где применяются ракеты.

Две основные области применения ракет — это артиллерия и авиация. В каждой из этих областей ракета обладает своими особенностями.

Артиллерийская ракета характеризуется сравнительно кратковременной работой двигателя, значит — большой тягой, большим расходом топлива.

В авиации, наоборот, время работы ракетного двигателя больше, а расход топлива меньше, хотя, конечно, и превосходит расход топлива в поршневом моторе.

Но ракета «артиллерийская» и «авиационная» все больше походят друг на друга. Двигатели больших ракет работают все более продолжительное время. И можно сказать, что слияние этих двух типов ракет даст нам возможность осуществить полет в стратосферу, а в будущем — и в межпланетное пространство.

И в артиллерию, и в авиацию ракета внесла много нового.

Дешевизна, простота и легкость пусковых устройств, отсутствие отдачи сделали ракету оружием ближнего боя, вооружением самолетов, танков, кораблей.

Дальнобойные ракеты обогнали сверхдальнобойную артиллерию по высоте и дальности полета, а ведь для своего пуска они совсем не нуждаются в каком-либо орудии. Ракетные ускорители оказались весьма полезными в военной авиации, сокращая в несколько раз пробег самолета перед взлетом. А ракетные самолеты явились переходом к новой эре, о которой говорил Циолковский — эре аэропланов реактивных или аэропланов стратосферы.

Фейерверочная ракета и ракетный снаряд, ракетный самолет и стратосферная ракета устроены по-разному и служат для разных целей. Но у них есть общее, что отличает их и от самолета, и от артиллерийского снаряда и роднит друг с другом.

Все это — ракеты. И мы поймем, почему движется ракетный снаряд и летает ракетный самолет, если посмотрим на простую пороховую ракету, которая изображена здесь на фиг.1,а.

В ракете помещен пороховой заряд. Сгорая, порох превращается в газы, которые давят во все стороны с огромной силой. Эта сила могла бы разорвать ракету на куски. Но этого не происходит, потому что газы имеют свободный выход.

Газовая струя вытекает с большой скоростью наружу. При этом возникает реактивная сила, движущая ракету.

В том, что такая сила действительно существует, нетрудно убедиться. Профессор А. А. Космодемьянский приводит следующий интересный пример:

«Встаньте спокойно на платформу весов. Пусть уравновешивающие вас гири равны 60 кг. Попробуйте оттолкнуться ногами от платформы и подпрыгнуть вверх и вы увидите, что в момент прыжка стрелка весов покажет значительно больше, чем 60 кг. Увеличение веса в момент отталкивания является выражением реактивной силы. Для наглядности представлений о работе ракеты частицы нагретых газов, вылетающие из трубки, можно рассматривать как маленькие выпрыгивающие из нее живые существа, которые отталкиваются от корпуса ракеты (как человек от платформы весов) и тем самым создают ее движение...» Эта сила называется реактивной силой, потому что она является результатом реакции (отдачи) вытекающих из ракеты газов (фиг. 1,6).

Фиг. 1.

Чем больше газов будет вытекать из трубки и чем больше их скорость, тем больше будет и реактивная сила.

«Для пояснения сказанного, — говорит далее профессор Космодемьянский, — можно сослаться на следующий хорошо известный факт. Малый заряд пороха дает малую начальную скорость вылета дроби из ствола охотничьего ружья, и плечо охотника испытывает малую «отдачу» (т. е. малую реактивную силу). Увеличение заряда пороха вызывает увеличение скорости вылета дроби и пороховых газов, что приводит к увеличению реактивной силы. У артиллерийских орудий, где массы выбрасываемых при выстреле пороховых газов значительно больше масс, выбрасываемых из охотничьего ружья, реактивные силы столь велики, что приходится конструировать специальные приспособления для того, чтобы воспринять «отдачу» без поломки самого орудия».

Почему же возникает эта реактивная сила?

Один из законов механики говорит, что действия двух тел друг на друга всегда равны и направлены в противоположные стороны.

Мы всюду можем наблюдать действие этого закона, если внимательно посмотрим вокруг. И в природе, и в технике, везде мы столкнемся с этим непреклонным законом.

Вот плывет рыба. Плавниками и хвостом она отталкивается от воды, а сама плывет вперед. Так и лодочник в лодке толкает веслами воду назад, чтобы его лодка двигалась вперед.

Здесь отдачу (или реактивную силу) не сразу заметишь — масса воды во много раз больше массы рыбы или лодки. Поэтому движение воды назад не так заметно, как движение тел в воде.

Но есть в природе такие животные, наблюдая за движением которых можно сразу обнаружить реактивную силу. Это обитатели морей и рек.

Вот каракатица. Она вбирает в себя через жабры воду. Сокращаясь, стенки жаберной полости выталкивают воду и она вытекает струей через воронку. Сама каракатица при этом движется в сторону, противоположную воронке. Еще интереснее моллюск, которого называют сальпой. В передней части его бочкообразного прозрачного тельца имеется отверстие, в которое он втягивает воду. Сильными сокращениями кольцевых мускулов, охватывающих тело, вода с силой выталкивается назад, через второе отверстие. Точно так же работают речные суда, получившие название «водометов». Через отверстие в носовой части корабля насосами всасывается вода и с силой выбрасывается через отверстие в кормовой части. Струя вытекающей воды создает реактивную силу, движущую судно. Такие суда благодаря отсутствию наружного винта очень удобны для плавания по мелководным засоренным рекам.

В ракете действуют друг на друга два тела — сама ракета и вытекающая из нее газовая струя. Ракета как бы отталкивается от струи и потому двигается в направлении, противоположном направлению вытекающих газов.

Еще в 1882 г. Н. Е. Жуковский вывел формулу для определения реакции втекающей или вытекающей струи жидкости. Эта формула дает выражение для силы тяги (реактивной силы) двигателей прямой реакции¹.

¹ Двигателем прямой реакции называется такой двигатель, в котором энергия топлива используется для создания движущей силы без участия посредника — пропеллера, винта, колес, имеющихся в двигателях непрямой реакции. Ракетный двигатель есть двигатель прямой реакции, который создает движущую силу вследствие отбрасывания струи продуктов сгорания топлива.

Вторая часть этой работы, которая называется «О реакции втекающей и вытекающей струи жидкости», была опубликована в 1886 г. Формулами, приведенными в ней, пользуются и в настоящее время. В 1908 г. в работе «К теории судов, приводимых в движение силой реакция вытекающей воды», Жуковский впервые учитывает влияние сопротивления среды. Определенные Жуковским в этой работе выражения для к. п. д. применяются и в современной ракетной технике.

Хорошо объяснил причину движения ракеты революционер и изобретатель Николай Иванович Кибальчич, о котором: мы еще будем говорить в нашей книге. Он писал: «Представим себе..., что мы имеем из листового железа цилиндр..., закрытый герметически со всех сторон и только в нижнем дне своем заключающий отверстие...

Расположим по оси этого цилиндра кусок прессованного пороха цилиндрической же формы и зажжем его с одного из оснований; при горении образуются газы, которые будут давить на всю внутреннюю поверхность металлического цилиндра, но давления на боковую поверхность цилиндра будут взаимно уравновешиваться, и только давление газов на закрытое дно цилиндра не будет уравновешено противоположным давлением, — так как с противоположной стороны газы имеют свободный выход — через отверстие в дне. Если цилиндр поставлен закрытым дном кверху, то при известном давлении газов... цилиндр должен подняться вверх».

Мы сказали, что сила, движущая ракету, возникает в ней самой: газовая струя образуется от сгорания пороха, находящегося в ракете,

Реактивная (ответная) сила создается только в результате действия друг на друга ракеты и газовой струй.

Ясно поэтому, что воздух в создании движения ракеты не участвует и что ракета может летать в безвоздушном пространстве.

Идею применения ракетного принципа движения для полета в безвоздушном пространстве первым высказал Циолковский еще в 1883 г.

В своем сочинении «Свободное пространство» Циолковский писал:

«Положим, что дана... бочка, наполненная сильно сжатым газом. Если отвернуть один из ее кранов, то газ непрерывной струей устремится из бочки, причем упругость газа, отталкивающая его частицы в пространство, будет так же непрерывно отталкивать и бочку. Результатом этого будет непрерывное изменение движения бочки.».

В 1896 г. Александр Федоров предложил идею реактивного аппарата, который должен был двигаться при помощи отдачи газов и не нуждался в атмосфере, как в опорной среде. Он так и назвал свою книгу: «Новый принцип воздухоплавания, исключающий атмосферу, как опорную среду».

Константин Эдуардович Циолковский пишет, что книжка Федорова толкнула его к серьезным работам. Циолковский создал стройную теорию ракетного полета, ставшую основой ракетной техники.

Возможность полета в безвоздушном пространстве — такова первая особенность ракеты. Она была доказана опытами.

У ракеты есть еще одна особенность.

Обыкновенный артиллерийский снаряд не становится легче в полете — вес его не меняется.

Ракета расходует горючее и теряет свой вес в полете.

Ракета есть поэтому тело переменной массы. Так, например, самолет с ракетным двигателем теряет в секунду свыше 5 кг своего веса, т. е. в 20—30 раз больше, чем обычный истребитель.

Большая далеколетающая ракета теряет в секунду свыше 100 кг топлива и к концу работы двигателя становится легче в 3 раза.

В этом — вторая особенность ракеты.

Интерес к изучению движения тел переменной массы возник у ученых давно.

Трудами русских ученых Ивана Всеволодовича Мещерского и Константина Эдуардовича Циолковского была создана теория движения тел переменной массы, которая является новой отраслью науки о движении тел — механики.

Механика тел переменной массы имеет большое значение для современной техники.

Случаи движений, когда масса движущегося тела изменяется с течением времени, можно часто встретить в технике.

Двигатель внутреннего сгорания, установленный на самолете, забирает из атмосферы воздух, необходимый для сгорания горючего. Масса летящего самолета поэтому увеличивается. Одновременно двигатель отбрасывает в атмосферу продукты сгорания горючего — выхлопные газы. Масса летящего самолета поэтому уменьшается. Летящий самолет представляет собой пример тела переменной массы.

Вращающееся веретено, на которое наматывается нить или с которого нить сматывается, — пример тела, увеличивающего или уменьшающего во время движения свою массу.

Реактивное судно — «водомет», о котором мы говорили выше, тело переменкой массы. Масса его увеличивается, так как внутрь судна засасывается вода, и одновременно уменьшается, так как струя воды выбрасывается из судна, двигая его вперед.

В современной авиации широко применяются воздушно-реактивные двигатели. Такой двигатель забирает воздух из атмосферы; далее воздух смешивается с топливом. Топливо сгорает, и струя продуктов сгорания выбрасывается в атмосферу, создавая реактивную тягу. Самолет с воздушно-реактивным двигателем также представляет собой пример тела, масса которого изменяется при движении. С одной стороны, масса его увеличивается за счет воздуха, поступающего в двигатель. С другой стороны, масса его уменьшается за счет отбрасывания продуктов сгорания топлива.

Все ракеты, ракетные снаряды и торпеды, ракетные самолеты — тела переменной массы.

Поэтому механика тел переменной массы, изучающая различные случаи движения таких тел, имеет важное значение для ракетной техники. Ее значение особенно возросло в последнее время, когда реактивные способы движения стали широко применяться в авиации и артиллерии.

Но не только в технике мы встретим тела переменной массы. Они встречаются и в природе. Морские животные, передвигающиеся силой отдачи водяной струи, — о них мы тоже упоминали, — изменяют свою массу в процессе движения.

Астрономы еще давно заметили, что в движении Луны наблюдаются некоторые отклонения от движения, вычисленного по законам небесной механики. Оказалось, что причиной этого являются метеориты. Метеориты бомбардируют Землю и Луну, масса которых поэтому увеличивается. Радиус Земли, например, возрастает за счет массы падающих метеоритов на полмиллиметра в столетие. Земля, следовательно, тоже тело переменной массы.

Нас защищает от «небесной бомбардировки» воздушная броня Земли — атмосфера. Метеорит, влетая в атмосферу, раскаляется и постепенно сгорает. Масса его поэтому уменьшается. Падающий метеорит — тело переменной массы.

Солнце непрерывно излучает энергию. Эта энергия выделяется при процессах распада атомов в недрах Солнца. Солнце — это тоже тело переменной массы.

Как видим, случаи движения, когда тело изменяет свою массу, весьма многочисленны и в природе, и в технике.

Каждое тело, учит механика, можно представить как систему точек. И для того, чтобы изучать движение тел переменной массы, нужно было, прежде всего, изучить движение точки переменной массы, составить уравнение ее движения.

Это и было сделано И. В. Мещерским¹ в его работе «Динамика точки переменной массы», опубликованной в 1897 г.

¹ Мещерский Иван Всеволодович (1859-1935). Родился в Архангельске. В 1882 г— окончил физико-математический факультет Петербургского университета и был оставлен при кафедре теоретической механики для подготовки к профессорскому званию. С 1890 г. начал преподавательскую деятельность и занятия механикой тела переменной массы. С 1902 г. и до конца жизни руководил кафедрой теоретической механики в (Петербургском) Ленинградском политехническом институте.

Написал ряд важнейших работ по динамике переменной массы. Его курс теоретической механики и задачник выдержали многочисленные издания.

Мещерский впервые вывел основное уравнение поступательного движения точки переменной массы. «Динамика точки переменной массы, — говорит профессор А. А. Космодемьянский, — созданная трудами и талантом И. В. Мещерского, до наших дней остается наиболее полным и обстоятельным исследованием по теории движения тел переменной массы. В этой работе, кроме вывода исходного уравнения, рассмотрено большое число оригинальных задач и указаны методы, развитие которых даст, несомненно, ряд практически важных заключений о закономерностях динамики ракет».

Мещерский впервые вывел уравнение вертикального движения ракеты.

В 1904 г. Мещерский в другой своей работе исследовал движение точки переменной массы в случае одновременного присоединения и отделения частиц. Этой своей работой Мещерский положил начало теоретическому изучению движения летательных аппаратов с воздушно-реактивными двигателями.

Своими работами Мещерский намного опередил зарубежную науку.

За рубежом подобные работы появились много позднее.

Иван Всеволодович Мещерский — творец новой главы механики — механики тел переменной массы.

Работы по изучению ракет, как тел переменной массы, были продолжены и развиты Циолковским.

Циолковский тщательно и всесторонне исследовал движение космической ракеты, как тела переменной массы.

Он показал, что такая ракета может вылететь в межпланетное пространство, если запас топлива в ней достаточно велик по сравнению с весом самой ракеты.

Циолковский исследовал движение ракеты с учетом того влияния, которое оказывает на ее полет земное притяжение и сопротивление атмосферы.

Он занимался и теорией движения реактивных самолетов.

И. В. Мещерский (1859—1935)

Продолжая дело, начатое Мещерским и Циолковским, советский ученый профессор Л. А. Космодемьянский проделал ряд ценных работ по ракетодинамике — исследованию движения ракет, как тел переменной массы.

Он вывел уравнения движения для общего случая, когда тело переменной массы участвует и в поступательном, и во вращательном движении.

Циолковский вывел формулу, которая теперь носит его имя и широко применяется в ракетной технике.

Нам стоит поэтому остановиться на ней подробнее.

Формула Циолковского связывает между собой скорость ракеты, которую она получает в конце сгорания топлива, скорость вытекающих из нее газов и вес имеющегося в ней топлива.

Циолковский положил, что скорость вытекающих газов остается постоянной. Это его положение принято в большинстве исследований по теории полета ракет.

«Докажем,— говорит он,— что ракета может приобрести любую скорость.

Вообразим для простоты вывода, что тяжесть отсутствует. Обозначим массу ракеты без взрывчатых веществ через 1. Пусть и количество взрывчатых веществ такое же. Равные массы взаимно отталкиваются и приобретают равные скорости. Значит, если скорость вытекания продуктов взрывания, скажем, 5 км в секунду, то и ракета приобретает секундную скорость в 5 км. Если ракета возьмет с собою 3 части взрывчатых веществ на 1 часть собственного веса, то скорость ее, как легко показать, должна удвоиться.

Действительно, выбрасывая сначала 2 части горючего, мы остальной части ракеты (равной массы) сообщим скорость в 5 км. Выбрасывая затем имеющуюся у нас еще 1 часть горючего, сообщим ракете (равной массы) добавочную скорость в 5 км, т. е. в конечном итоге 10 км в секунду. Вообще, если будем брать последовательно запасы горючего:

¹ Закон движения ракеты (без учета силы тяготения и сопротивления среды, найденная К.Э.Циолковским, математически выражается формулой:

где v — скорость ракеты в момент времени t;

V₁ — скорость истечения продуктов сгорания относительно центра массы ракеты;

М₁ — масса ракеты без топлива;

М₂ — полная масса топлива;

М — масса топлива в момент времени t

Наибольшая скорость v_макс = V получается при M=0 (при израсходовании всего запаса топлива):

Установленный Циолковским закон полета ракет дает нам возможность сделать очень интересные выводы.

Если увеличить скорость вытекающих из ракеты газов, то возрастет и скорость самой ракеты. Значит, нужно стремиться получить как можно большую скорость газов, изыскивать для ракеты топлива с большой химической энергией.

В современных ракетах скорость истечения газов составляет примерно 2 000 м в секунду. Увеличения этой скорости в 5 раз было бы достаточно, чтобы ракета смогла достигнуть космических скоростей.

Если увеличить вес топлива (по сравнению с весом самой ракеты), то возрастает и ее скорость. Значит, нужно стремиться использовать легкие и прочные материалы для частей ракеты, чтобы вес ее был возможно меньшим.

В современной далеколетающей ракете отношение веса топлива к полному весу ракеты составляет 0,7. Наибольшая скорость, которую такая ракета развивает к концу работы двигателя, почти в 5 раз превышает скорость звука.

Снаряд вылетел из дула орудия. И сразу же скорость его начинает уменьшаться. На снаряд не действует в полете сила, толкающая его вперед.

Притяжение земли и сопротивление воздуха уменьшают его скорость и заставляют его падать на землю.

На ракету же, пока работает ее двигатель, действует еще одна сила — реактивная сила. Поэтому и скорость ее не уменьшается в полете, а увеличивается, пока не сгорит топливо.

Эта особенность ракетного снаряда может быть использована, например, при стрельбе в воде и из-под воды.

Вода по сравнению с воздухом имеет большую плотность.

Попадая в воду, артиллерийский снаряд быстро теряет свою скорость и оказывается у цели бессильным.

Иное дело ракетный снаряд. Он будет итти к своей цели до тех пор, пока будет работать его двигатель и не кончится запас топлива. Приближаясь к борту вражеского корабля или к подводной лодке, он достигает цели с достаточной для ее поражения скоростью.

Мы знаем, что выстрел из артиллерийского орудия происходит в течение одной тысячной доли секунды. Снаряд развивает большую скорость именно в это мгновение — в ту ничтожную долю секунды, в течение которой происходит выстрел.

Скорость увеличивается от нуля до огромной величины — она растет очень быстро. А прирост скорости — это ускорение. Ускорение получается поэтому необычайно-большим — оно в 20 000 раз больше, чем ускорение силы тяжести на земле.

Человек не может совершить полет внутри снаряда, как бы велик этот снаряд ни был, так как большое и внезапное ускорение вредно отражается на организме человека, ощущающего его, как увеличение собственного веса.

Вот почему герои романа Жюль Верна «Из пушки на — Луну» непременно погибли бы в момент выстрела. Они были бы буквально расплющены своим весом, увеличившимся внезапно в несколько десятков тысяч раз, если бы... они не существовали только в воображении романиста.

При полете ракеты ускорение развивается постепенно и может не достигнуть катастрофической для человека величины. Например, при полете самой крупной современной ракеты ускорение в 6—8 раз больше земного.

Такое и даже большее ускорение в течение короткого времени человек вынести может.

Величину ускорения управляемой ракеты можно регулировать и обеспечить постоянное, переносимое человеком ускорение.

Большое ускорение отражается не только на человеке, но и на приборах. Если бы мы захотели установить приборы в артиллерийском снаряде, они работать в нем не смогли бы.

Небольшое же ускорение при полете ракеты позволяет установить приборы управления ее полетом, а в стратосферной ракете также приборы для научных наблюдений.

Из-за больших ускорений при выстреле корпус артиллерийского снаряда должен обладать очень большой прочностью.

Корпус ракетного снаряда можно сделать с более тонкими стенками и, выиграв в весе снаряда, поместить в нем больше боевого груза или движущего заряда, т. е. увеличить его эффективность или дальность.

Говоря о том, какие бывают ракеты и где они применяются, мы отметили и другие важнейшие качества ракеты как оружия — простоту и легкость пусковых ракетных устройств, обеспечивающие маневренность и массированный огонь.

Убедиться, что ракетное «орудие» действительно не испытывает отдачи при стрельбе ракетным снарядом, можно, проделав интересный опыт, который приводит академик И. Н. Семенов. «Железная труба, открытая с обеих сторон, подвешена на нитках. При поджигании пороха, заложенного в «снаряде», находящемся у одного из концов трубы, газы идут из сопла назад, а сам «снаряд» устремляется вперед и вылетает из трубы. Отсутствие отдачи видно из того, что труба, подвешенная на нитках, остается почти в неподвижном состоянии» (фиг. 2).

Фиг. 2.

Отсутствие отдачи сделало ракетное оружие особенно ценным для вооружения легких боевых машин — самолетов, танков, десантных судов. А дальнобойное ракетное оружие дает такую дальность стрельбы, которую невозможно получить в обычной артиллерии.

Надо отметить, что наряду с достоинствами у ракетного оружия есть и недостатки.

Основной недостаток — это меньшая, чем у обычных артиллерийских снарядов, точность стрельбы.

Этот недостаток издавна служил главным доводом против применения ракет. «Ракеты далеко не имеют верного полета настоящей артиллерии», — писал командующий отдельным Кавказским корпусом генерал Воронцов. И, действительно, ракеты в середине XIX в. уступали в точности стрельбы гладкоствольным, а тем более, в дальнейшем, нарезным пушкам. Современные ракетные снаряды тоже уступают в точности стрельбы артиллерийским снарядам. В чем причины этого?

Их нужно искать в особенностях полета ракеты.

Весь полет ее можно разбить на две части. Первая часть — полет с работающим двигателем. Снаряд разгоняется на направляющих, сходит с них и летит под действием реактивной силы. Кончает работать двигатель, — и ракета летит дальше свободно, как снаряд, выброшенный из орудия. Вторая часть ее полета ничем не отличается от полета обычного снаряда.

Нельзя добиться того, чтобы реактивная сила была направлена точно по оси снаряда. Этому мешает то, что нельзя идеально точно изготовить двигатель и обеспечить равномерное вытекание потока газов. Какие-то отклонения всегда будут. А раз реактивная сила не направлена в точности по оси снаряда, меняет свое направление, то снаряд начинает колебаться в полете. И в результате ракетные снаряды рассеиваются. Рассеиваются, конечно, и обычные снаряды, но рассеивание у ракетных снарядов больше. Это и понятно. Ведь на ракетный снаряд действует в полете еще одна дополнительная сила — реактивная. Те отклонения, которые получит снаряд из-за действия этой силы, уводят его от цели.

Бороться с этим главным недостатком ракетного оружия начали давно. Еще К. И. Константинов (см. ниже, стр. 45) указывал основные принципы для сохранения ракетным снарядом устойчивости в полете. Он писал: «С самого начала введения ракет в европейских армиях были произведены изыскания для увеличения верности полета ракет через сообщение им вращательного движения около их продольной оси. Изыскания эти производились над ракетами с хвостами и без хвостов. Вращательное движение пытались производить следующими способами:

а) сопротивлением воздуха через расположенные наклонные перья на внешней поверхности;

б) с помощью пусковых труб с винтовыми нарезами на внутренней поверхности, в которые входят выступы, имеющиеся на внешней поверхности ракет;

в) действием газов, приводящих ракету в движение по винтовым каналам, которые расположены в ракетном поддоне».

Современная ракетная техника осуществила старые идеи на новый лад. Потомками старых «ракет с перьями» стали оперенные ракетные снаряды. Хвостовое оперение — стабилизаторы — сохраняет устойчивость ракеты в полете. Иногда устраивается косо поставленное оперение —тогда ракета в полете вращается под действием сопротивления воздуха.

Широкое распространение получили вращающиеся (или, как их еще называют, — турбореактивные) снаряды. В них хвостовое оперение заменяется рядом наклонных сопел. Получается своеобразная «ракетная турбина»; газы, вытекая из таких сопел, вращают ракету. На вращение, конечно, расходуется часть топлива; значит, и дальность такого снаряда уменьшается.

Но не только старые идеи ожили в ракетной технике. Появились и новые.

Полет далеко летающих ракет и ракетных воздушных торпед контролируется и направляется по радио. Для управления полетом таких ракет стали применять автоматику и телемеханику.

В повышении эффективности стрельбы ракетными снарядами большую роль сыграл радиолокационный взрыватель¹.

¹ Радиолокационный взрыватель представляет собой миниатюрную приемно-передаточную радиостанцию, посылающую в эфир радиоволны длиной в несколько сантиметров. Вся станция, антенна и аккумуляторы умещаются в головке снаряда. Когда снаряд приближается к цели (самолету, кораблю) примерно на 15 — 20 м, отраженные от нее радиоволны приводят в действие взрыватель. Снаряд взрывается и осколки поражают цель.

Плохая кучность была главной причиной, которая привела к упадку ракетное оружие в конце XIX в. Нарезные стволы и бездымный порох сделали артиллерию более точно стреляющей, более дальнобойной, чем ракеты.

Но началась первая мировая война. Для прорыва укреплений противника потребовались мощные и дальнобойные снаряды. А чем крупнее снаряд и чем он дальнобойнее, тем дороже орудие, тем менее оно маневренно. Новый род войск — авиация — требовал легкого безоткатного вооружения.

И естественно, что после первой мировой войны вспомнили о ракете.

Однако, возвращаясь к старому оружию — ракете, военная техника сделала шаг не назад, а вперед.

Бездымный порох, который, как мы знаем, значительно лучше старого, черного дымного пороха, стал применяться в ракетах.

В них стали применять новые прочные, но легкие сплавы. Широко развитая металлообрабатывающая промышленность в состоянии была развернуть массовое производство ракетных снарядов.

И хотя кучность ракетных снарядов в силу тех причин, о которых мы говорили выше, и оставляла еще желать много лучшего, благодаря массированному огню можно было ослабить этот недостаток. И если раньше ракетами стреляли обычно по-одиночке, то теперь так стреляют только противотанковые ракетные ружья и могут стрелять авиационные ракетные установки.

Ракетные же минометы мощным сосредоточенным огнем помогают «царице полей» — пехоте.

Полвека тому назад существовал только один ракетный двигатель.

Это был пороховой ракетный двигатель.

Пороховой ракетный двигатель и сейчас широко применяется в ракетной технике.

Работа такого двигателя кратковременна. Он применяется там, где нужно получить большую тягу, но в течение небольшого времени — в ракетных снарядах, торпедах, в ускорителях для взлета самолетов, воздушных торпед и ракет.

Порох — пока единственное твердое топливо, которое применяется в ракетных двигателях. Однако, принципиально возможно использование в ракетах и других видов твердого топлива. Пока, однако, ракеты на твердом топливе, кроме пороховых, применения не получили.

Можно себе представить двигатели, в которых одна часть топлива (горючее) — твердое, а другая (окислитель) — газ или жидкость, или такие, в которых одна часть топлива — жидкость, а другая газ.

Двигатели, в которых применяется жидкое горючее и газообразный окислитель — кислород воздуха (они называются воздушно-реактивными), получили самое широкое распространение. Они применяются, главным образом, в авиации как двигатели для самолетов. Воздух, поступающий в двигатель, сжимается скоростным напором при полете летательного аппарата (в двигателях прямоточных и пульсирующих) или компрессором, который приводится в действие газовой турбиной. Топливо сгорает непрерывно в прямоточном и газотурбинном двигателях или периодически, в камере сгорания, закрытой клапанной решеткой (в пульсирующем двигателе).

Воздушно-реактивные двигатели применяются также и в артиллерии — в воздушных ракетных торпедах и некоторых типах снарядов и ракет.

Фиг. 3. Ракетные и воздушно-реактивные двигатели. а — пороховой ракетный двигатель; б — прямоточньй; в — пульсирующий; г — газотурбинный; д — ракетный двигатель на жидком топливе.

И, наконец, существует еще один тип ракетного двигателя, в котором обе части топлива — и горючее и окислитель — жидкости. Такие жидкостные ракетные двигатели применяются в артиллерии — в ракетных снарядах, воздушных торпедах, дальнобойных ракетах и в авиации — как ускорители и двигатели для самолетов.

Жидкостные двигатели применяются в стратосферных ракетах, а в будущем такой двигатель станет двигателем для сверхвысотной и сверхскоростной авиации (фиг. 3).

О ракетных двигателях, их истории, устройстве и работе мы и расскажем в следующих главах.

Рассказ второй

Самое старое и самое молодое оружие

1. Из летописи советской ракетной артиллерии

Ракетная артиллерия появилась на вооружении Советской Армии в первые дни Великой Отечественной войны (фиг. 4).

Советскую ракетную артиллерию народ по праву назвал Сталинской.

Маршал Советского Союза Н. А. Булганин писал в день 70-летия Иосифа Виссарионовича в статье «Сталин и советские вооруженные силы»:

«Товарищ Сталин постоянно интересовался боевым применением различных видов вооружения, его эффективностью и делал необходимые практические выводы. В августе 1941 года, когда шли ожесточенные бои под Смоленском, на одном из участков фронта залпом наших, тогда еще малораспространенных, реактивных минометов («Катюш») был уничтожен вражеский батальон, шедший самоуверенно и нагло в атаку. Эффективность этого вида оружия навела на гитлеровцев панику. Товарищ Сталин, узнав об этом случае, сразу же дал указание всячески развивать этот новый вид вооружения. Реактивные минометы за короткое время получили в нашей армии самое широкое распространение».

Так началась боевая летопись советской ракетной артиллерии. Мы перелистаем страницы этой летописи, рассказывающей о боевых делах советской ракетной артиллерии в дни Великой Отечественной войны.

Фиг. 4.

Новое грозное оружие, его внезапный и массированный огонь произвели на противника ошеломляющее действие. Думая, что они имеют дело с большим количеством орудий, сосредоточенных в одном месте, немцы в панике покидали свои позиции. Бежали не только солдаты, попавшие непосредственно под обстрел. Бежали и те солдаты, которые находились далеко в стороне.

Немецкое командование было сильно встревожено появлением этого нового грозного оружия и приказало своим войскам при захвате «автоматических огнеметных пушек» немедленно, в тот же день, сообщать «генералу, командующему войсками дымопуска при верховном главнокомандующем армии».

Но это было только началом.

В дни грозной битвы под Москвой гвардейские части впервые показали, какой огромной разрушительной силой обладает их оружие — ракетные минометы, массированный огонь которых не раз останавливал вражеские полчища.

Особенно велики были потери, наносимые огнем ракетной артиллерии большим скоплениям войск противника.

Они не раз срывали атаки рвавшегося к Москве врага и способствовали разгрому немецко-фашистских полчищ под Москвой.

Когда наши войска перешли в наступление на этом фронте, части ракетной артиллерии преследовали отступающего противника, уничтожали его живую силу и технику.

В этот период нашим войскам приходилось преодолевать целый ряд оборонительных рубежей, созданных немцами. Ракетная артиллерия успешно справилась с этой новой задачей — задачей разгрома укрепленных полос противника.

Неоценимую помощь нашим войскам оказали части ракетной артиллерии во время шестимесячного сражения под Сталинградом, за которым следил с неослабевающим вниманием весь мир.

В первые дни продвижения немцев к Сталинграду части ракетной артиллерии наносили большой урон врагу, прикрывали отход наших войск.

Когда начались бои на улицах города, тактику ракетной артиллерии пришлось изменить. Свобода маневра ограничилась, меньше стало возможностей для применения массированного огня. Гвардейцы-минометчики стали расстреливать врага прямой наводкой. Их грозное оружие не подвело и здесь: здесь особенно сказалась его разрушительная сила.

В ноябре 1942 г. начался прорыв фронта противника и окружение сталинградской группировки немецких войск.

В эти дни части ракетной артиллерии обрушили свой смертоносный огонь на голову врага, не давая ему оказать помощь своим окруженным частям. Немцы вынуждены были стянуть к месту боя технику и солдат с других фронтов. Несмотря на это, контрнаступление было остановлено, а окруженная группировка — разгромлена.

В боях под Москвой и Сталинградом молодая советская ракетная артиллерия со славой выдержала первое испытание, снискав себе любовь и уважение в Советской Армии и страх в рядах противника.

Сила ракетной артиллерии — в массированном огне, в способности обстреливать большую территорию, в разрушительной силе ее огня.

Сила ракетной артиллерии — в ее подвижности, во внезапности ее огня.

Во время оборонительных боев части ракетной артиллерии обстреливали колонны и скопления войск противника, участвовали в артиллерийской подготовке, сдерживали натиск противника, поддерживали своим огнем контратаки наших войск, вели огонь прямой наводкой, уничтожая не только живую силу, но и танки.

Особенно сказались боевые качества ракетной артиллерии в ходе нашего победоносного наступления. Неотрывно преследуя врага, части ракетной артиллерии уничтожали его живую силу и технику, разрушали оборонительные рубежи и узлы сопротивления, отражали контратаки отступавшего, противника. Были нередко случаи, когда частям ракетной артиллерии приходилось самостоятельно вести бои с врагом, закрепившимся на выгодных рубежах. Гвардейцы-минометчики выходили победителями в этих схватках.

Гвардейцы-минометчики в совершенстве овладели своим оружием, обеспечивали в любых условиях поддержку своим войскам. Большую поддержку оказали они нашим войскам и в боях за крупные города на территории противника, превращенные в сильные очаги сопротивления, в которых каждое здание было приспособлено к длительной обороне.

Ракетная артиллерия оказалась тем мощным оружием, которое было способно разрушать здания и другие узлы сопротивления прямой наводкой, превращая их в груды развалин.

Бои за Берлин, большую роль в которых сыграли части ракетной артиллерии, завершили вторую мировую войну.

«Реактивная артиллерия, созданная по инициативе и под руководством товарища Сталина, явилась грозным оружием, наносившим немецко-фашистским захватчикам сокрушительные удары. В жестоких боях с врагом гвардейская реактивная артиллерия, не раз показывавшая образцы мужества, стойкости и геройства, с честью оправдала высокое звание Советской гвардии, покрыла свои знамена неувядаемой славой. За время войны части реактивной артиллерии, чувствуя на себе постоянную заботу и внимание Великого Сталина, окрепли и закалились в боях и накопили богатейший боевой опыт и вместе со всей нашей артиллерией выросли в могучую силу, способную отстоять свободу и независимость нашей любимой Родины», — читаем мы в летописи советской ракетной артиллерии.

Пороховой ракетный двигатель имеет одну замечательную особенность — простоту.

У него нет никаких движущихся частей. Мы привыкли видеть, что во всяком двигателе что-то вращается, что-то двигается. В пороховом ракетном двигателе нет ни вращающихся, ни двигающихся частей.

Лишь один ракетный двигатель может с ним конкурировать в этом отношении — это жидкостный двигатель с баллонной подачей.

Пороховой ракетный двигатель долгое время оставался и единственным ракетным двигателем. Он значительно старше других ракетных двигателей и за несколько веков своего существования он значительно изменился.

Эти изменения связаны и с самой ракетой, для которой он предназначен, и с порохом, на котором он работает.

Увеличивалась дальность боевых ракет. К ракетам предъявлялись новые разнообразные требования. Если в старину знали только одну ракету — зажигательную, а затем сигнальную, то в дальнейшем появились ракеты фугасные, спасательные, градобойные, почтовые и др.

Раньше в ракетах применялся черный дымный порох или, как его называли, форсовый состав. При сгорании такого пороха развивается небольшое давление — всего в несколько атмосфер. И потому ракетный двигатель можно было изготовлять из такого материала, как жесть или даже картон (в фейерверочных ракетах).

Когда же в артиллерии стал применяться бездымный порох, то давление в камере сгорания двигателя повысилось во много раз, и двигатель пришлось изготовлять из прочных материалов — таких, как сталь.

Нужно оговориться, что двигатель по существу состоит всего лишь из одной камеры, которая служит одновременно и местом хранения топлива и камерой сгорания. Пороховой ракетный двигатель поэтому часто называют ракетной камерой.

Сначала ракетная камера сплошь наполнялась прессованным порохом. Горение происходило с торца и поверхность горения все время оставалась постоянной.

Впоследствии появились ракеты, у которых в заряде выделывался канал. Горение происходило внутри канала и по мере выгорания пороха поверхность горения все время увеличивалась, а поэтому и газов получалось все больше и больше и реактивная сила в полете возрастала.

Камера закрывалась поддоном с «очками» — отверстиями для выхода газов.

В современном ракетном снаряде порох закладывается в ракетную камеру в виде прессованных стержней — шашек. Шашки делаются полыми, чтобы поверхность горения была больше и сгорание пороха происходило равномерно.

Благодаря этому поддерживаются постоянное давление в камере и постоянная скорость истечения газов.

Чтобы несгоревшие части заряда не могли быть выброшены из камеры, шашки упирают в диафрагму — перегородку с отверстиями (фиг. 5).

Шашки при пуске снаряда воспламеняются электрическим запалом.

Интересно отметить, что этот пороховой ракетный двигатель очень напоминает ракету Кибальчича с ее прессованными цилиндриками в камере.

Фиг. 5. Современный пороховой ракетный двигатель. 1 — пороховые шашки; 2 — диафрагма; 3 — сопло.

Кибальчич писал:

«В цилиндре..., имеющем в нижнем дне отверстие..., устанавливается по оси..., пороховая свечка (так буду я называть цилиндрики из прессованного пороха)...» и далее он описывает, как будет происходить полет его ракеты.

В ракетной камере развивается температура до 2 000° и давление в 100—300 ат. Отметим, что давление в канале ствола артиллерийского орудия доходит до 2 500 ат. Как видим, давление в камере сгорания порохового ракетного снаряда значительно ниже.

Простота — важнейшее достоинство порохового ракетного двигателя. Он имеет, однако, и недостатки.

Работа такого двигателя непродолжительна. Она измеряется от долей секунд до нескольких секунд. Но это в 10—15 тыс. раз дольше, чем «работа» пороха в артиллерийском орудии при выстреле. И все же это не длительная работа, как у любого другого двигателя.

А если удлинить время работы двигателя за счет увеличения запаса топлива, то камера получилась бы настолько большой, что снаряд не поднялся бы в воздух.

Изобретатели предлагали устраивать для подачи пороха в камеру механизм вроде такого, какой имеется в полуавтоматическом револьвере «Наган». Вращающийся барабан поочередно подает заряды в камеру. Один изобретатель предложил даже ракетный дирижабль с таким «револьвером». Но все это не спасает положения, не избавляет от тяжести и вдобавок сложности.

Вот почему можно сказать, что пороховой ракетный двигатель — это двигатель кратковременного действия. И применяется он там, где требуется такое действие — в снарядах, в стартовых ракетах, помогающих взлетать самолету, и т. д.

Простейшее твердое топливо, которое издавна применялось в ракетах, — черный дымный порох (смесь селитры, угля и серы). В таком порохе горючим являете уголь, селитра же служит окислителем, т. е. доставляя кислород, нужный для сгорания. Но дымный порох обладает существенным недостатком: продукты его сгорания содержат примерно ⅔ твердых частиц, которые, главным образом, и образуют клубы черного дыма. Твердые частицы замедляют скорость истечения газов.

С изобретением бездымного пороха этот недостаток в значительной мере был устранен. Скорость истечения газов при сгорании в ракете бездымного пороха вдвое больше, чем у черного дымного пороха.

Тут сам собой может возникнуть вопрос: нельзя ли использовать в ракетах взрывчатые вещества, тоже содержащие в своем составе кислород? К таким веществам относятся, например, динамит, тротил и др.

Оказывается, нельзя, даже если их и спрессовать, как порох.

Эти вещества разлагаются настолько быстро, что неизбежно произойдет взрыв. Поэтому и применяется в ракетах, работающих на твердом топливе, только порох.

Назначение движущего заряда — двигать ракету вперед, а не взрывать ее. Взрыв — это почти мгновенной сгорание. Чтобы его избежать, надо замедлить сгорание и заставить гореть пороховой заряд постепенно, слой за слоем. Для этого заряд черного пороха прессуют под большим давлением, а для замедления скорости образования газов добавляют побольше серы.

Черный дымный порох состоит из мелких зерен. Поверхность горения их очень велика.

Воспламенение его происходит сразу, по всей толще заряда. Иначе говоря, происходит то же, что и при выстреле из орудия.

Только спрессовав мелкозернистый черный дымный порох, можно избежать этого. Но стоит только в заряде появиться небольшой трещинке, как газы немедленно проникнут туда и вместо правильного сгорания произойдет взрыв. Кстати сказать, в этом причина того, что боевые ракеты в прошлом, когда они изготовлялись кустарным путем, иногда взрывались на пусковых станках и по дороге к цели.

Бездымный порох не имеет зернистого строения, как черный дымный порох, состоящий из отдельных крупинок угля, селитры и серы. В бездымном порохе составные части так измельчены и перемешаны, что вместо отдельных зерен разных веществ имеется однородная масса с одинаковыми свойствами. Каждая частичка бездымного пороха имеет в своем составе и горючее, и кислород. Каждая частичка бездымного пороха как бы заменяет частицы и угля, и серы, и селитры.

Бездымный порох имеет более плотное, однородное строение. Ему придается желатинообразная структура, но более твердая и прочная, чем у обычной желатины. Он всегда горит постепенно, слой за слоем и при этом весь превращается в газы, не давая твердых частичек дыма и нагара.

Надо отметить, что в создании бездымного пороха большая заслуга принадлежит великому русскому ученому Дмитрию Ивановичу Менделееву. Он создал лучшие для своего времени образцы бездымного пороха.

Химики совершенствовали пороха, добиваясь наибольших скоростей истечения пороховых газов. Советские инженеры впервые создали специальный бездымный порох для ракет.

Бездымный порох преобразил пороховую ракету. Он потребовал и новых материалов для нее, потому что давление в камере сгорания порохового ракетного снаряда теперь в несколько раз увеличилось. Новые материалы, новые пороха помогли создать и новую пороховую ракету.

ХIХ в. был веком бурного развития ракетной техники в России.

¹ В настоящем разделе использованы результаты исследований архивных материалов по истории русской ракетной техники, проведенных инж. А. Ф. Топуновым (о работах А. Д. Засядко) и автора (о работах К. И. Константинова), впервые опубликованных в журнале ,,Техника молодежи" за 1946, 1948 и 1949 гг.

Русская ракетная техника шла своими самостоятельными путями.

Однако, имена творцов русского ракетного оружия долгое время оставались несправедливо забытыми. И только теперь, когда мы восстанавливаем историческую правду, их имена вновь заняли почетное место в истории нашей ракетной техники. Одним из первых мы должны назвать имя генерал-лейтенанта Александра Дмитриевича Засядко¹.

«Инженер-экспериментатор, организатор и горячий патриот Родины, Засядко является не только одним из создателей отечественной боевой ракеты, но и инициатором массового применения ракет в войне с Турцией. Систематически работая в течение почти 15 лет над усовершенствованием ракет, Засядко лично участвует в использовании их в боевых условиях.

Найденные исторические материалы восстанавливают историческую правду о применении ракет в войне 1828—1829 гг.».

Так характеризует А. Д. Засядко и его работу профессор А. А. Космодемьянский.

Надо сказать, что и до Засядко в России были люди, которые занимались ракетами. С давних пор в России были мастера ракетного дела.

Еще в 1680 г. в Москве основано было первое «ракетное заведение».

Еще в 1717 г. на вооружение русской армии была введена сигнальная ракета. Эта самая ракета несла исправно свою службу почти два века.

Русская пиротехника — производство пороха, фейерверков, сигнальных ракет — удивляла иностранцев.

«Трудно представить себе, какая масса пороха истрачивается за пирами и увеселениями при получении радостных вестей, на торжествах и при салютах... ибо в России порохом дорожат не более, чем песком, и вряд ли найдешь государство, где его изготовляли бы в таком количестве и где бы по качеству и силе он мог равняться со здешним», — писал датский посланник в России Юст Юль.

¹Засядко Александр Дмитриевич (1779-1838). Родился в селе Лютенке Полтавской губ. 15 лет провел в действующей армии, служил в войсках Суворова. С 1815 г.приступил к работе по созданию боевой ракеты.

В 1820 г. — управляющий Артиллерийским училищем, Санкт-Петербургской пиротехнической лабораторией, пороховым заводом и арсеналом.

Под его руководством и при непосредственном участии было организовано применение ракет во время войны с Турцией в 1828 — 1829 гг.

В 1834 г. вышел в отставку и работал над проблемой судоходства через Днепровские пороги.

А. Д. Засядко (1779-1838) Фиг. 6. Боевые ракеты А. Д. Засядко. 1 — граната; 2 — зажигательный состав; 3 — ракетный состав; 4 — канал в ракетном составе; 5 — хвост.

В России в начале XIX в. на очень высоком уровне было поставлено производство фейерверочных ракет.

Мастера этого дела — Данилов, Матвеев и др. — оставили ряд печатных работ, в которых описаны устройство ракет, способы их набивки, рецепты порохов и многое другое.

Генерал Александр Дмитриевич Засядко был одним из первых, кто обратил внимание на ракету, как на боевое оружие. Он сконструировал два типа ракет — фугасные и осколочные, улучшил технологию их изготовления, создал специальный станок для пуска ракет. Дальность полета ракет Засядко доходила в отдельных случаях до 3 км для четырехдюймовых ракет и 1,6 км для двухдюймовых ракет (фиг. 6).

Стремясь принести пользу Родине, «...не делая из своего открытия тайны, не требуя вознаграждения за издержки, он представил начальству полное описание своего изобретения и изложил пользу для отечества, которая может быть...» от применения боевых ракет на войне.

Все работы Засядко проводил на средства, вырученные от продажи своего имения. Испытания ракет прошли удачно. Ракеты были приняты на вооружение русской армии, и Засядко был направлен к фельдмаршалу Барклаю де Толли для обучения офицеров ракетному делу.

К началу Русско-турецкой войны 1828—1829 гг. были организованы специальные ракетные подразделения. К этому времени изготовлялись 36-, 20-, 12-и 6-фунтовые боевые ракеты и пусковые станки для них, в том числе станки для одновременного пуска 36 ракет.

Когда началась война, Засядко сам отправился в действующую армию. Благодаря его энергичной деятельности было организовано дополнительное производство ракет в Тирасполе, к месту военных действий были направлены обученные ракетному делу люди.

Ракетами вооружали также суда Черноморского флота и Дунайской флотилии.

Ракетное оружие с успехом было применено во время осады Варны, Браилова, Ахалцыка, Силистрии и других городов и крепостей врага.

Так, благодаря энергичной деятельности генерала А. Д. Засядко, русская боевая ракета получила свое первое боевое крещение.

Дальнейшее развитие боевой ракеты неразрывно связано с именем Константина Ивановича Константинова¹

¹ Константинов Константин Иванович (1817-1871). Окончил в 1836 г. Михайловское Артиллерийское училище и был оставлен для научной работы. 1840 — 1844 гг. провел в заграничных командировках.

С 1848 г. работал в штабе генерала фельдцейхмейстера (командующего артиллерией) и в Пиротехнической школе. С 1850 г. назначен командиром Санкт-Петербургского ракетного заведения. Умер в 1871 г. в Николаеве, где руководил строительством нового завода для изготовления боевых ракет.

Ракетами К. И. Константинов заинтересовался еще в стенах Михайловского артиллерийского училища (теперь — Артиллерийская академия), куда он поступил в 1834 г. Вскоре после окончания училища, в 1840 г., К. И. Константинов был командирован за границу для ознакомления с состоянием ракетного дела в странах Западной Европы. Во время этой поездки Константинов убедился, что ракетное дело в иностранных армиях поставлено не лучше, чем в России, а в некоторых случаях — хуже.

Так, в Лондоне Константинову предложили приобрести для России завод «конгревовых ракет». Осмотрев завод, Константинов заявил:

«Секреты Конгрева для нас давно уже не секреты, а лондонский завод, на мой взгляд, дряхлейшее предприятие, не представляющее для нас интереса».

По возвращении в Россию Константинов был прикомандирован к штабу командующего артиллерией. В это время Константинов делает ряд изобретений, получивших применение в артиллерии (прибор для определения начальной скорости снаряда, подвижной прицел и др.). Кроме того, он занимался изучением свойств порохов в Пиротехнической школе.

Особенное значение для развития ракетной техники имел (и имеет до настоящего времени) электробаллистический прибор Константинова и ракетный баллистический маятник, изобретенный им (1844—1853). Последний дает возможность определить реактивную силу и время ее действия. «Я прибегнул к аппарату, — писал Константинов, самому верному, которым только обладают наблюдательные науки при измерении времени, и поэтому устроил для ракет баллистический маятник».

С помощью этого маятника Константинов произвел многочисленные исследования над работой ракет, давших ряд ценных результатов: «Ракетный маятник, — писал он, — доставил нам многие указания, относящиеся к соотношению составных частей ракетного состава, внутреннему размещению ракетной пустоты...».

Наблюдения над работой ракет привели Константинова к мысли о необходимости создания баллистики ракет. «Факты, относящиеся к баллистическим свойствам ракет, составляют ряд наблюдений, но они указывают уже на возможность теории конструкции и стрельбы ракет — одним словом, возможность баллистики ракет», — указывал он.

Но прежде всего нужно было усовершенствовать конструкцию ракет и улучшить их производство.

В 1850 г. Константинов был назначен командиром Петербургского ракетного заведения.

Незавидное наследство досталось ему.

К. И. Константинов (1817—1871) Фиг. 7. Боевая двухдюймовая ракета К. И. Константинова. 1 — граната; 2 — ракетный состав; 3 — канал в ракетном составе; 4 — поддон с очками; 5 — хвостовая трубка; 6 — хвост; 7 — ракетный пусковой станок.

Ракетное заведение было по существу кустарной мастерской с тремя десятками рабочих. Ни о массовом производстве ракет, ни о высоких боевых качествах ракет, ни о какой-либо исследовательской работе не могло быть и речи, но энергия Константинова преодолела встретившиеся трудности.

Реконструкцию Петербургского заведения Константинов начал с того, что заменил ручную набивку ракет набивкой на специальном, придуманном им автоматическом прессе, в котором можно было регулировать давление. Он сконструировал также машину для пробивки гильзовых листов, машину для высверливания отверстий в пороховом составе и другие приспособления, которые быстро изжили кустарщину.

Константинов внес изменения и в конструкцию ракет. После ряда испытаний он заменил поддон криволинейной формы — плоским. Он выработал новые, более действенные рецепты пороховых составов для снаряжения ракет. Он упорядочил производство ракет, введя два основных типа боевых ракет — фугасные и зажигательные, и установил вместо множества произвольных калибров ракет — три основных (фиг. 7).

Улучшения, введенные Константиновым в конструкцию ракет, дали замечательные результаты: дальнобойность увеличилась в 4 раза — с 1 до 4 км. Выпуск ракет стал носить массовый характер и достиг невиданных до того времени размеров.

Работы Константинова в области ракетной артиллерии приобрели широкую известность. В 1859 г. он назначен был «заведующим изготовлением и употреблением боевых ракет».

Большая работа в Санкт-Петербургском заведении проводилась и по усовершенствованию спасательных ракет.

В 1862 г. Константинов сконструировал двухкамерную ракету, в которой обеспечивалось постепенное сгорание ракетного заряда в течение более продолжительного времени, чем в обычной ракете с одной пустотой. Такая ракета летела по более отлогой траектории и могла перебрасывать длинный, но тонкий трос. Дальность ее превышала почти в 1½ раза дальность английской спасательной ракеты, считавшейся в то время лучшей. На побережья Балтийского моря спасательными ракетами системы Константинова были оборудованы четыре станции. Способ перебрасывания ракетой спасательного троса не оставлен и в настоящее время.

В Санкт-Петербургском ракетном заведении изготовлялись также сигнальные ракеты, которые превосходили по своим качествам подобные же ракеты иностранных образцов.

Генерал-лейтенант Константинов был не только создателем ракеты. Он был страстным пропагандистом ракетного оружия.

На страницах «Артиллерийского журнала» он выступал с многочисленными статьями по различным вопросам ракетного дела.

Большую работу провел Константинов по обучению артиллеристов ракетному делу.

Он создал получивший широкую известность учебный курс «О боевых ракетах». Выводы, сделанные Константиновым на основе большого фактического материала, легли в основу новой военной дисциплины — тактики ракетного оружия.

Константинов считал, что «необходимо сделать из него (т.е. — из ракетного оружия. — Б. Л.) отдельное самостоятельное оружие, чтобы ракеты были вверены лицам, которым бы это составляло исключительную службу, дабы можно было ожидать вполне успешных результатов».

В то же время он хорошо понимал, что ракеты не могут применяться во всех случаях боевых действий и не могут вытеснить орудийную артиллерию.

«Ракеты, — писал он, — никогда и ни в каком отношении не могут заменить совершенно орудий, но они составляют полезное вспомогательное средство, отсутствие которого всегда будет чувствоваться с сожалением».

Он отмечал, что особую важность представляют ракеты «для набегов на берега при десантах».

«...В горной войне и в траншеях ракеты имеют неоспоримое преимущество».

Много сил и энергии пришлось потратить Константинову на борьбу с тупостью к нераспорядительностью царских чиновников. Это они помешали широкому применению ракет во время Севастопольской кампании, во время которой ракеты могли бы быть очень полезны. Нескольких зажигательных ракет, брошенных в массу судов (стоявших в Камышевой бухте. — Б. Л.) было бы достаточно, чтобы лишить всех нас средств существования в Крыму», — сообщал пленный французский офицер.

В 60-х годах Константинов начал проектировать новый крупный механизированный ракетный завод с лабораториями, полигоном, учебным центром, который явился бы мощной промышленной и исследовательской базой, столь необходимой для дальнейшего развития ракетного оружия.

Восемь лет в г. Николаеве продолжалось строительство этого завода. В Николаев переехало и Петербургское ракетное заведение.

Когда завод был наконец построен, близорукое царское правительство уже потеряло интерес к ракетам, там как на вооружение русской армии стали поступать нарезные орудия. Николаевский завод было приказано использовать для других целей.

Константинов, переехавший в Николаев, когда там был построен новый завод, умер в 1871 г.

Имя Константинова навсегда будет связано с историей ракетного оружия.

Знаменитые «катюши», наводившие ужас на фашистских захватчиков, — это далекие потомки ракет, создававшихся в Петербургском ракетном заведении под руководством генерала Константинова.

Засядко и Константинов не были единственными русскими деятелями, работавшими над боевой ракетой.

Ученики Константинова — артиллерийские офицеры, работавшие в Петербургском ракетном заведении — командовали потом ракетными батареями в частях русской армии.

В отдельных частях армии производились опыты над боевыми ракетами; изготовлением ракет занимались полковник Костырко, полковник Внуков и др.

В числе людей, занимавшихся ракетным делом, был известный изобретатель Александр Ильич Шпаковский.

На работы А. И. Шпаковского большое влияние оказал К. И. Константинов, с которым он сблизился еще в 50-е годы.

С 1878 г. Шпаковский работал в качестве техника в Кронштадтских минных мастерских. Его работа здесь была посвящена разработке ракетных составов, в том числе особого ракетного состава для движения мин¹.

¹ Белькинд Л. Д., Александр Ильич Шпаковский, М. — Л., Госэнергоиздат, 1949 г., стр. 105.

Русские ракеты с успехом применялись в боевых операциях.

В 1855 г. в боях за крепость Карс участвовала ракетная команда подпоручика Усова. Она вела успешные бои с кавалерией, обстреливала неприятельские укрепления. По отзывам командования она «действовала всегда с большим успехом».

Командиры многих полков просили разрешения сформировать в своих подразделениях ракетные батареи.

Успешно действовала ракетная артиллерия и при осаде Ак-Мечети (1853 г.).

Ракеты ежегодно посылались в Оренбургский корпус для практических занятий и в запас.

Во время осады Силистрии (1854 г.) ракетные батареи прикрывали саперные работы, вели обстрел укреплений противника, конницы и пехоты, отражали вылазки врага.

Князь Горчаков свидетельствует, что «ракеты могут принести большую пользу при осаде крепостей», и просил прислать ему 2 000 ракет (кроме посланных ему ранее 2 000).

В 1860 г. ракетные батареи участвовали в боях за Пишпек. В донесениях указывалось на успешные действия ракетных батарей. «Отсюда можно окончательно убедиться, что есть много случаев, когда ракеты бываю незаменимы, и что оружие это может быть сильным вспомогательным средством для артиллерии».

В 1861—1863 гг. ракетные батареи успешно применялись в боях в гористых местностях Кавказа: «батарея и отдельные дивизионы неоднократно участвовали в движениях и набегах, принося немалую пользу и не раз о действиях их упомянуто с похвалой в реляциях».

Эти успехи боевой ракеты были возможны лишь в результате работ творцов русского ракетного оружия.

В XX в. вновь возобновились работы по усовершенствованию боевой пороховой ракеты. И здесь выдающаяся роль принадлежит русским. Создателями новой боевой пороховой ракеты были Владимир Андреевич Артемьев и Николай Иванович Тихомиров.

Первые работы с ракетами начались в Брест-Литовской крепостной артиллерии. В первую мировую войну на вооружении крепостей состояли трехдюймовые осветительные ракеты. Перед первой мировой войной Артемьев заменил снаряжение трехдюймовой ракеты (светящиеся звездки) семью парашютными факелами алюминиевого состава. Время освещения увеличилось до 1½ мин. В начале войны переделанную Артемьевым ракету демонстрировали в штабе Южного фронта. Ракета была признана непригодной из-за громоздкости пускового станка, длинного деревянного хвоста ракеты и, главным образом, из-за неудобства воспламенения ее. Ракетный состав поджигался свечей, укрепленной на конце длинной деревянной палки, называемой пальником. Подготовительные операции занимали много времени, а самый процесс зажигания был непригоден в условиях как окопной, так и маневренной войны. Она была признана годной только для береговой обороны и для защиты долговременных укреплений.

Неудобство применения ракет на черном дымном порохе в полевой войне, а также неудачные испытания по изменению ракетного состава у трехдюймовых штатных осветительных ракет с целью увеличения дальности их полета заставили Артемьева начать изыскания по созданию боевых ракет с применением бездымных порохов.

В середине прошлого века на вооружении армии имелись разнообразные боевые ракеты — с гранатами, картечью, сигнальные, осветительные и зажигательные. Были пакеты для навесной стрельбы (подобно современным гаубицам и минометам) и для дальней стрельбы (подобно современным пушкам).

Русские ракеты изготовлялись трех калибров (калибром считался диаметр ракетной камеры или, как ее тогда называли, гильзы): 5,5, 12,5 к 10 см.

«Ракета есть снаряд, состоящий из железной трубки-гильзы, набитой ракетным составом, с высверленным по оси каналом определенных размеров. С одного конца гильзы укреплен боевой или зажигательный снаряд, с другого вставлено железное дно — поддон — с отверстием, в которое по оси ракеты ввинчен деревянный хвост.

Ракеты изготовлялись боевые с гранатами и картечью, зажигательные и фугасные».

Так выглядела ракета времен Константинова.

Гильзы делались обычно из листового железа. В верхнюю часть гильзы вставлялся снаряд с разрывными зарядом, картечью или осветительным составом. Нижнюю часть гильзы, как мы уже говорили, закрывал поддон с отверстиями для выхода пороховых газов.

Чтобы ракета не кувыркалась в полете, ее снабжали хвостом или делали вращающейся, подобно современным снарядам.

Пускались ракеты с очень простого по устройству станка. Это были либо труба, либо жолоб, установленные на треноге. Труба могла поворачиваться вверх или вниз. А чтобы повернуть станок вправо или влево, передвигали его ноги, как штатив у фотоаппарата.

Заряд воспламеняли пороховым фитилем.

Константинов предложил ударный пальник, представлявший собой длинную железную трубку с устройством для воспламенения в ней капсюля. При ударе курка в капсюль происходила вспышка и огонь передавался движущему заряду ракеты.

Так были устроены боевые ракеты прошлого века — предшественницы современных ракетных снарядов.

Прошло около ста лет. Боевая ракета сильно изменилась. Не железную гильзу, а стальной корпус ракетной камеры видим мы в современном пороховом снаряде.

Вместо длинного деревянного хвоста (его длина доходила до 5 длин гильзы) мы видим у ракеты хвостовое оперение — стабилизаторы. Имеются и вращающиеся турбореактивные снаряды (от латинского слова турбо «вращение»).

Интересно отметить, что в прошлом делались попытки строить ракеты с крыльями — подобно современным стабилизаторам. А о вращающихся ракетах мы уже упоминали.

Снова мы встречаемся со старыми идеями, осуществленными на новой технической основе.

Вместо поддона с очками ракетная камера имеет теперь сопло для выхода газов.

Вот как зажигались ракеты раньше:

«По команде «станок» номер 2-й отряхивает фитиль, а прочая прислуга отступает от станка на два шага в сторону, дабы от пламени и искр подожженной ракеты не последовало вреда прислуге, а также для предохранения от взрыва ракеты, находящейся в футляре номер 1-го, подающего ее на станок. По команде «пли» номер 2-й наносит фитиль на трубку»¹.

¹ Артиллеристам, обслуживающим ракетные станка, присваивались номера.

Современная пороховая ракета имеет электрически зажигание.

Вместо станков, похожих на штатив от фотоаппарата для пуска одной ракеты, — многоствольные ракетные установки, позволяющие выпускать по 60 и более ракет.

Но, как и раньше, отличительной особенностью ракетного станка или «спуска», как его называли, — были простота и легкость, так и теперь пусковая установка отличается простотой и легкостью.

Это либо трубы, либо направляющие рельсы. Мы встретим их и в минометах — на автомашинах, бронетранспортерах и десантных баржах, и под крыльями самолетов, и в зенитных ракетных установках.

Есть и одноствольные ракетные установки — это противотанковые ружья, стреляющие ракетными минами.

Пороховая боевая ракета снова появилась на поле боя и, как столетие назад, опять вошла на вооружение армии.

Как же применялась раньше и как применяется теперь пороховая ракета — это самое старое и одновременно самое молодое боевое оружие?

Самое старое — потому что она живет столько же, сколько и порох, без которого не было бы огнестрельного оружия.

Ракеты применялись во многих войнах, русское ракетное оружие вписало славные страницы в историю нашей отечественной артиллерии.

Константинов писал о боевых ракетах: «По нашему убеждению боевые ракеты составляют оружие, имеющее особую важность как для сухопутных войск, так и для флота». И эти его слова полностью оправдались теперь, когда снова появились боевые ракеты.

Это самое молодое оружие, потому что прошедшая война вызвала его к жизни и сделала современным боевым оружием. Пороховые ракетные мины и снаряды получили широкое применение в артиллерии (фиг. 8).

Ракетные минометы устанавливались на автомашинах: это обеспечивало соединениям таких минометов большую подвижность.

Ракетными установками вооружались также и танки. Обычными механизмами наводки танкового орудия наводили их на цель. Экипаж управлял такими установками, не выходя из танка. Танкисты могли стрелять из этих установок залпами и одиночными выстрелами. Израсходовав весь свой ракетный боекомплект, танк легко сбрасывал ракетную установку и переходил в атаку.

Трубы или рельсовые направляющие помещались под крыльями самолетов, и такие ракетные «орудия» действовали при атаке с воздуха по наземным объектам.

С самолетов сбрасывались также бомбы с ракетными пороховыми ускорителями и воздушные ракетные торпеды с пороховыми двигателями, которые действовали на близком расстоянии по видимым целям — по морским судам.

Широко применялась ракетная артиллерия при военно-морских операциях, особенно во время высадки десантов.

Обычно, перед высадкой десанта, боевые корабли обстреливают берег, а затем, когда пехота и танки высаживаются, корабли поддерживают десантников, подавляя своим огнем противника на берегу. Но для того, чтобы создать огонь большой плотности и полностью подавить хорошо укрепившегося на берегу противника, необходимо было бы сосредоточить против каждого километра береговой полосы десятки кораблей. Это затруднительно по многим причинам. И на помощь десантникам пришла пороховая ракета. Сосредоточив на борту кораблей, на десантных баржах огромное количество направляющих установок, флот обрушивает на береговые укрепления массированный огонь ракетной артиллерии.

Успешно действовала ракетная артиллерия также и против подводных лодок. Маленькое патрульное судно могло выбросить в два-три залпа сотню ракетных снарядов, часть которых настигала обнаруженную подводную лодку врага и поражала ее.

Гидробомба с ракетным пороховым двигателем, по внешнему виду напоминавшая торпеду, предназначалась для поражения кораблей противника. Она сбрасывалась с бомбардировщика на высоте 200 м над водой. При падении бомбы в воду замыкалась цепь запальной свечи, которая воспламеняет твердое топливо ракеты. Бомба должна была двигаться под водой со скоростью 40 узлов. Глубина хода бомбы регулировалась специальной аппаратурой, заданное направление поддерживалось гироскопом.

Фиг. 8. Ракетное оружие. а — ракетный миномет; б — зенитная ракетная установка; в — авиационные ракетные снаряды; г — воздушная ракетная торпеда; д — многоствольная ракетная установка на танке; в — противотанковое ракетное ружье.

Противотанковые ракетные ружья применялись для борьбы с танками на небольших дистанциях; ракетные ружья применялись и в уличных боях.

Ракеты применялись в противовоздушной обороне и для заградительного огня. Ракеты могли подниматься на большую высоту и, спускаясь затем на парашютах, нести с собой длинные стальные тросы, о которые ломаются воздушные винты вражеских самолетов.

Составные пороховые ракеты могли применяться для стрельбы на сравнительно большую дистанцию.

Как видим, пороховая ракета нашла широкое и разнообразное применение в артиллерии.

С появлением в артиллерии нарезных стволов и бездымного пороха применение боевых ракет стало сокращаться, а к концу XIX в. и вовсе замерло.

От ракетной артиллерии стали постепенно отказываться во всех странах. В 1897 г. были ликвидированы последние ракетные батареи в русской армии.

Но развитие ракетного оружия натолкнуло изобретателей на мысль применить ракету для полета. Этому способствовал высокий уровень ракетной техники в России.

В самом деле, в середине прошлого века существовали боевые ракеты, которые могли перебрасывать тяжелые снаряды на несколько километров.

Николай Иванович Кибальчич¹ писал:

¹ Кибальчич Николай Иванович (1854—1881). Родился в Чер­ниговской губернии. Окончил 3 курса Института инженеров путей сообщения, откуда перешел в Медико-хирургическую академию. За участие в студенческих кружках и хранение нелегальной литерату­ры был арестован.

После освобождения занимался изучением свойств взрывчатых веществ. Изготовил мины для покушения на Александра II 1 марта 1881 г. За участие в покушении был приговорен к казни. В тюрь­ме составил проект ракетного летательного аппарата.

«В настоящее время изготовляются такие ракеты, которые могут поднять до 5 пудов разрывного снаряда».

Константинов умер в 1871 г., а через 10 лет в Петербурге неподалеку от Зимнего дворца раздался взрыв ручной гранаты, которой был убит Александр II.

Эта граната была сделана петербургским студентом революционером-народовольцем Кибальчичем.

С именем Кибальчича связана история одного из первых проектов ракетного воздухоплавательного аппарата. После убийства Александра II, будучи заключен в Петропавловскую крепость, Николай Кибальчич даже перед казнью продолжал работу над проектом летательного снаряда, приводимого в движение медленно горящим взрывчатыми веществами.

О проекте Кибальчича мы говорили раньше, объясняя принцип полета ракеты.

Н. И Кибальчич (1854-1881)

Кибальчич правильно понимал причины полета ракеты и первым высказал мысль о применении ракеты для полета человека.

К концу XIX в. появляются многочисленные, но большей частью неосуществимые проекты ракетных аппаратов.

Это был период исканий. Одни авторы проектов ракетных двигателей того времени предлагали в качестве движущей силы использовать пороховые газы, другие — водяной пар, воду, воздух, пары спирта, кислород и водород.

Практически же осуществленным оставался и в те годы и в начале XX в. лишь пороховой ракетный двигатель.

Характерным для этого периода развития ракетной техники может быть такой пример.

В одной из книг о ракетах, изданных лет двадцать тому назад, автор рассказывает о многочисленных проектах ракетных летательных аппаратов и в том числе о проекте дирижабля с пороховым ракетным двигателем. Изложив содержание проекта, он в заключение говорит:

«Описанное изобретение интересно по идее, однако мало пригодно на практике, так как:

1) движение будет происходить толчками, вредными для конструкции дирижабля;

2) регулировка и замена ракет производятся от руки, что утомительно и ненадежно;

3) вряд ли дирижабль сможет поднять такое количество ракет и

4) не обеспечена безопасность от взрыва»...

Проектов пороховых ракетных летательных аппаратов, которые «вряд ли могли поднять» свой собственный двигатель, но наверняка могли взорваться, было немало.

Однако при внимательном изучении этих проектов можно найти ряд интересных идей.

Так, было предложено применить ракету для фотографирования земной поверхности. ,

Позднее предложено было использовать ракеты для торможения самолета перед посадкой.

Русский изобретатель Черкавский, как рассказывается в книге «История воздухоплавания и авиации в СССР», предложил «облегчить взлет аэроплана, используя энергию взрыва порохового заряда».

А теперь в авиации широко применяются стартовые пороховые ракеты, облегчающие взлет самолета.

Пороховая ракета позволяет поднимать в воздух тяжело нагруженные самолеты. Это имеет особенно важное значение при полетах в горных районах.

Ракетные ускорители могут быть использованы для подъема в воздух планеров.

Пороховой ракетный ускоритель представляет собой металлический баллон с пороховым зарядом и соплом. В стенку баллона ввинчен запальный патрон с электровоспламенителем. После взлета ускоритель сбрасывается.

Надо сказать, что не только в проектах ракетных летательных аппаратов мы встречаем пороховую ракету, как двигатель для передвижения человека.

В конце двадцатых годов пороховые ракеты пытались использовать и на автомобилях, дрезинах, санях, мотоциклах, планерах и даже велосипедах.

Опыты эти показали с полной убедительностью, что пороховой ракетный двигатель — все-таки оружие. Растянутый выстрел — вот что такое его работа.

А летать на снаряде еще никому не удавалось успешно, за исключением известного враля барона Мюнхгаузена, да героев фантастического романа Жюль Верна, впрочем, делавших это только на страницах книг...

Реальные полеты оканчивались авариями. Пилот Штамер в 1928 г. едва не сгорел, поднявшись на планере с пороховой ракетой.

Взрывались дрезины и автомобили с ракетными двигателями.

Становилось ясно, что назначение пороховой ракеты — боевое.

Но если человек не сможет полететь на пороховое ракете, то это не значит, что на ней может летать только взрывчатка.

Пороховой спасательной ракетой пользовались для того, чтобы забросить трос судну, терпящему бедствие недалеко от берега.

Мы рассказывали о спасательной ракете Константинова.

При помощи пороховой ракеты можно перебросите грузы и почту на сравнительно небольшое расстояние.

Пороховой ракетный двигатель могут иметь метеорологические ракеты, поднимающиеся на высоту не более, чем 100 км.

Наконец, пороховая ракета, как и много веков назад, до сих пор остается прекрасным украшением праздников и карнавалов. Взвиваясь в ночное небо затемненной Москвы и рассыпаясь в воздухе тысячами разноцветных огней, фейерверочные ракеты во время салютов Великой Отечественной войны возвещали о замечательных победах Советской Армии, а в дни мирного созидательного труда нашего народа украшают народные праздники и гуляния красивейшим из зрелищ — гирляндами фейерверочных цветных огней, расцветающих над советскими городами.

далее