Тайны ракетных катастроф. Плата за прорыв в космос

Вскоре новое оружие «поступило на вооружение» русских дружин. Когда камские булгары захватили древний русский город Устюг, великий князь Владимирский Юрий II Всеволодович отправил своего брата Святослава с сильным ополчением обуздать захватчиков. В 1219 году русские атаковали город камских булгар Ошель, «...а наперед шли пешцы с огнем и с топорами, а за ними стрельцы... ко граду приступиша, отовсюду зажгоша его и бысть буря и дым велик на сих потяну...». Так об этом сообщал летописец.

Хроники Средневековья дают нам довольно много информации о ракетной технике И здесь речь идет именно о ней а не об устройствах, отдаленно напоминающих ракеты.

В 1258 году монголы используют зажигательные стрелы при осаде Багдада. В китайских хрониках, датированных годом позже, встречается упоминание о «Копье яростного огня», одном из первых вариантов стационарной ракетной установки. Широкое применение нашло реактивное оружие во время нападений монголов на Японию в 1274 и 1281 годах.

Приблизительно в это же время ракеты появляются в Аравии, где, по аналогии с природным принципом реактивного движения, получают название «воздушные кальмары». Первые сведения о военном использовании ракет арабами приведены в военных записках Аль-Хасана Аль-Раммаха, датируемых 1285 годом где описываются результаты применения пороховых ракет против войск французского короля Людовика IX во время 7-го крестового похода (1248-1254).

К концу XIII века технологию производства и методику применения «самоходных стрел» осваивают в Японии, Корее, Индии и на острове Ява, после чего новое оружие начинает быстро распространяться по Азии и Восточной Европе.

В западной части Европейского континента развитие ракетостроения долго сдерживалось запретом на использование пороха. Но прогресс остановить невозможно, и в конце XIV века европейцы уже оказались морально готовыми к появлению новой техники. А в 1379 году итальянец Маратори при описании пороховых зажигательных стрел впервые употребил понятие «ракета» («rochetta»). В 1400 году ракеты пришли в Европу и первоначально использовались только для фейерверков на итальянских праздниках Но так продолжалось совсем недолго.

Вскоре начинают появляться первые сочинения, посвященные военному применению ракет.

В 1405 году Конрад Кайзер из Айштата выпустил работу «Военные укрепления», в которой описал способы применения боевых ракет. Кайзеру приписываются и первые опыты по запускам воздушных змеев с прикрепленными к ним ракетами. Это могло быть впечатляющим зрелищем, когда ярко раскрашенные воздушные змеи стремительно взмывали в вышину.

Спустя пять лет Жан Фроиссарт в своих «Хрониках» описал конструкцию ракет и пусковых устройств для них. А еще через десять лет Джованни Фонтан издал «Энциклопедию военных инструментов», к которой приложил альбом военных ракет. Были там и проекты «увеселительных» устройств. Например, Фонтан предложил проект реактивной тележки. Сохранились его рисунки, на которых изображены «реактивная птица» и «реактивный заяц» на подставке с колесиками.

Первое массовое применение ракет в Западной Европе осуществили войска Жанны дАрк в 1429 году при защите Орлеана. Дальше – больше. В дальнейшем французы использовали их при осадах Андемира в 1449 году, Бордо в 1452 году, Гента в 1453 году.

Судя по всему, в XV-XVI веках ракеты были обычным явлением на поле боя. В 1561 году во Франции появилась анонимная публикация «Treatise Upon Several Kinds of War-Fireworks» («Несколько способов военного применения фейерверков»), где впервые был сделан критический анализ результатов применения ракет в военных кампаниях и содержались рекомендации о замене бумажных и бамбуковых оболочек ракет на кожаные.

Вскоре конструкторы Средневековья начали всерьез задумываться над проблемой применения принципов реактивного движения для иных целей. В 1591 году бельгийский инженер Ян Бив описал и сделал набросок многоступенчатой ракеты, предназначенной для преодоления земного притяжения (!).

Как видим, идея о многоступенчатой космической ракете была выдвинута задолго до Константина Эдуардовича Циолковского. Заслуга же Циолковского в том, что он вдохнул в полузабытую идею новую жизнь, дал толчок для ее практического применения. А это иногда оказывается важнее, чем сформулировать исходную мысль.

Но вернемся в Средние века. Поговорить о Циолковском у нас еще будет повод.

В 1597 году появляется книга Даниэля Павелоурта «Краткие инструкции по использованию французской артиллерии», в которой были описаны способы изготовления и применения военных ракет. В 1630 году было опубликовано описание ракет, эффект от взрыва которых был подобен артиллерийскому снаряду, изобретенному спустя двести лет. Надо также отметить работу польского инженера Казимира Сименовича, который в 1650 году опубликовал на немецком языке книгу «Ракеты для воздуха и воды» и впервые в мире дал чертежи трехступенчатой ракеты. Уже не наброски, как у Яна Бива, а чертежи. Еще один предтеча Циолковского...

А в 1668 году полковник немецкой армии Кристоф Фридрих приступил к экспериментам с ракетами массой 25-50 килограммов с пороховым зарядом до 7 килограммов, весьма внушительными для своего времени боевыми снарядами.

В конце XVII века ракетное оружие появляется на Руси. Причем это уже не те «огненные стрелы», которые использовали когда-то ратники Святослава, а принципиально новое оружие. В 1680 году в Москве открылась первая фабрика по производству армейских осветительных ракет.

Большое внимание ракетам уделял император Петр I. В дневнике путешественника Патрика Гордона за 1690 год можно прочесть, что царь лично руководил изготовлением фейерверочных ракет и устраивал грандиозные фейерверки. Тогда же в России было организовано массовое производство пороха высокого качества.

В Петровскую эпоху большое значение придавалось и боевым ракетам. В 1717 году была разработана знаменитая сигнальная ракета, которая стояла на вооружении русской армии почти без всяких изменений более 150 лет. Слава о русских фейерверкерах шла по всему миру. Было создано большое количество фейерверочных ракет и пороховых составов. В отдельных случаях применялись составные (ступенчатые) ракеты.

В те же годы, когда в России налаживалось массовое производство ракет, великий английский физик Исаак Ньютон сформулировал универсальные законы движения, которые не касались непосредственно ракетной техники, но оказали на нее самое непосредственное влияние. Особенно третий закон – «Для каждого действия имеется равная и противоположная реакция», являющийся фундаментальным принципом работы реактивного двигателя.

А в своих знаменитых «Математических принципах естественной философии», изданных в 1687 году, Ньютон впервые определил скорость и высоту подъема, необходимые для вывода ракеты на геостационарную орбиту. Есть в этой работе и другие интересные мысли об искусственных спутниках Земли. Но во времена Ньютона их черед еще не наступил.

В первой половине XVIII столетия ракетостроение активно развивалось, особенно во Франции. Несмотря на то что основной интерес тогда представляли фейерверки, французская армия начала постепенно накапливать опыт применения боевых ракет. Но во второй половине столетия Европа как-то охладела к этому виду развлечений и способу ведения боевых действий.

К этому же периоду относится еще одно событие, косвенно повлиявшее в дальнейшем на развитие ракетной техники: первый полет построенного братьями Монгольфье воздушного шара наполненного горячим дымом. Он состоялся 5 июня 1783 года во французском городе Видалон-лез-Анноне. Спустя всего несколько месяцев – 21 ноября 1783 года – в Париже состоялся первый полет людей на воздушном шаре. В дальнейшем аэростаты сыграли немалую роль и в развитии авиации, и в становлении ракетной техники, поэтому и стоило упомянуть здесь о полетах братьев Монгольфье.

К сожалению, мало что известно о развитии в XIII-XVIII веках ракетной техники в других частях света. В книгах можно встретить лишь упоминания о фейерверках, которые все эти столетия были популярны в Китае и в некоторых районах Индии. Но, судя по всему, там работали и над боевыми ракетами. Просто мы не имеем достаточных сведений об этом.

Например, в 1788 году, за два года до начала третьей англо-майсурской войны в Индии (1790-1792), командующий индусской армией магараджа Майсура Хайдер Али сформировал ракетно-артиллерийское подразделение численностью в 1200 человек, поручив командование им своему сыну Типпо Сагибу. В 1792 году ракетное оружие было применено индийскими солдатами в сражении при Сарингапатоме, и, несмотря на то что индийские ракеты были изготовлены по весьма примитивным технологиям, их количество и необычность воздействия деморализовали британских солдат.

Две из использовавшихся тогда ракет и сегодня можно увидеть в экспозиции Лондонского Королевского музея артиллерии. Первая представляет собой железную трубку длиной 25 сантиметров и диаметром 5,8 сантиметра. К ракете жестко присоединен металлический меч длиной около одного метра. Ко второй ракете длиной 20 сантиметров и диаметром 3,8 сантиметра несколькими кожаными полосками привязаны бамбуковые палки длиной по 7,5 сантиметров. Все ракеты имели максимальную дальность полета около 100 метров, а свидетели сражения утверждали, что только одна ракета убила троих и покалечила еще четырех солдат.

Англичане быстро усвоили преподанный урок. В 1799 году индийцы вновь пытались применить свое «секретное оружие», английская армия уже располагала технологически более совершенным арсеналом боевых ракет, и четвертая англо-майсурская война закончилась для Майсура поражением.

После этого ракеты возвратились в Европу. Произошло это благодаря полковнику английской армии Уильяму Конгреву, который прибыл в Индию после окончания там боевых действий, но много слышал о применении индийцами ракет. Вернувшись на родину, Конгрев прихватил с собой несколько образцов. Он организовал производство боевых пороховых ракет в Вульвичском арсенале и в 1804 году приступил к экспериментам с ними. Вскоре он сформулировал теорию проектирования и строительства твердотопливных ракет, включающую технологию поддержания устойчивого процесса горения топлива и методику использования хвостовых стабилизаторов для управления полетом.

На несколько десятилетий к ракетам, и не только в Англии, приклеилось название «конгревовы ракеты», или «ракеты Конгрева». Выпускались они нескольких калибров – 8, 11, 15, 19, 45 и 136 килограммов – и, соответственно, имели различную дальность стрельбы. Начало боевого применения ракет Конгрева относится к 1806 году, когда более 2000 ракет были использованы при обстреле Болоньи.

Годом позже состоялось одно из первых мирных применений ракет, когда англичанин Генри Тренгроус предложил закреплять на ракете фал для переброски на борт терпящего бедствие судна. К слову сказать, этот способ кое-где используется и поныне.

Наиболее широкое применение ракеты Конгрева нашли в период наполеоновских войн. Так, в 1807 году английский флот применил около 25 000 ракет при осаде Копенгагена, в результате чего город был практически полностью сожжен. Использовала ракеты английская армия и в сражениях при Каллао, Кадизе, Лейпциге. Применялись ракеты и в 1815 году в битве при Ватерлоо. С этого момента во многих европейских армиях началось формирование ракетных подразделений.

Не обошло новое веяние и Россию. Основная заслуга в этом принадлежит русским офицерам Александру Засядко и Константину Константинову. Благодаря трудам этих деятелей русской военной техники отечественные ракеты по своим летным и эксплуатационным характеристикам в ряде случаев превосходили зарубежные образцы.

В боевых ракетах, созданных Засядко, использовался пороховой двигатель фейерверочной ракеты, но стенки камеры изготавливались из железа, а не из картона. Для стабилизации полета он использовал длинный деревянный шест, как это делалось и в фейерверках. Полезным грузом в ракетах Засядко был зажигательный состав или граната.

Первые официальные испытания ракет Засядко были проведены в Петербурге в 1817 году. Тогда же была сформирована первая в Европе отдельная армейская ракетная бригада. Позднее этому примеру последовали и другие европейские страны.

Первое боевое применение ракеты Засядко получили во время русско-турецкой войны (1828-1829). Причем ракеты изготовлялись в действующей армии в непосредственной близости к фронту. В эти же годы ракеты широко применялись русскими войсками на Кавказе.

Дальнейший шаг вперед в деле совершенствования пороховых ракет был сделан Константином Константиновым, которого часто называют «отцом русской ракетной техники». Он же стал и основоположником экспериментальной ракетодинамики, и организатором производства ракет на черном дымном порохе.

Деятельность Константинова произвела настоящую революцию в массовом производстве ракет. Он считал, что для этого необходимо обеспечить такие условия, когда «сегодня можно приготовить ракету в строгости подобную той, которая была приготовлена вчера».

Результаты больших экспериментальных исследований и опыта производства ракет Константинов изложил в курсе лекций, прочитанных им в Михайловской артиллерийской академии. В виде книги эти лекции увидели свет в 1861 году на французском языке, а в 1964 году – и на русском.

«Победное шествие» «ракет Конгрева» и их аналогов по полям сражений продолжалось до 1860-х годов, когда им на смену пришла нарезная артиллерия, обладавшая гораздо большей разрушительной (на тот момент) силой и более точной стрельбой. Ракеты стали постепенно исчезать из арсеналов.

Это не означало, что от ракет отказались вовсе. Например, есть свидетельства о применении их во время Гражданской войны в США. По воспоминаниям современника, в 1863 году конфедераты собрали и запустили боевую ракету длиной 4 метра с пороховым зарядом весом 4,5 килограмма из Ричмонда на Вашингтон. Ракета поднялась и через некоторое время исчезла с глаз наблюдателей. Больше о ней никаких упоминаний не обнаружено.

Конец XIX века можно охарактеризовать не только как период отказа от боевого применения ракет, но и как период формирования нового мышления, когда человек пристально взглянул на ракеты как на средство достижения других миров. И здесь чрезвычайно велико значение работ Константина Эдуардовича Циолковского. Им было предложено большое количество оригинальных схем конструкций ракет. Существенно новым шагом стали разработанные схемы ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий с реактивными двигателями на жидком топливе. Это было по-настоящему революционное решение, так как до Циолковского исследовались и предлагались для решения различных задач ракеты с пороховыми двигателями.

Из других идей Циолковского следует выделить еще одну, предложенную им для управления полетом ракеты в верхних разреженных слоях атмосферы. Для достижения этой цели он рекомендовал два способа: применение графитовых рулей, помещаемых в струе газов вблизи среза сопла реактивного двигателя, или поворачивание сопла двигателя. Эти предложения нашли широкое применение и развитие в современной ракетной технике.

В 1903 году Циолковский опубликовал работу, до сих пор считающуюся классической в космонавтике, – «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где сделал подробный расчет ракет, предназначенных для преодоления земного притяжения.

Рассказывая об истории становления ракетной техники, нельзя обойти одно событие, случившееся в «сопутствующей отрасли». Имеется в виду первый полет самолета братьев Райт, состоявшийся в том же году, что и публикация знаменитой работы Циолковского. В какой-то степени это не случайное совпадение. Вот уже более ста лет авиация и ракетостроение идут плечом к плечу, постоянно напоминая о единых своих корнях. Очень часто сферы их «интересов» пересекаются, поэтому, рассказывая об авариях и катастрофах ракет, волей-неволей придется вспоминать и об авиации.

Начавшийся век авиации существенно снизил интерес к ракетной технике, но тем не менее в начале 1900-х годов произошло несколько довольно примечательных событий. О том, что это были знаменательные вехи в ракетостроении, говорит хотя бы тот факт, что выдвинутые тогда идеи находят свое применение и поныне. Конечно, на качественно ином техническом уровне.

В те годы в Европе были проведены первые – и, к сожалению, неудачные эксперименты по рассеиванию дождевых облаков с помощью метеорологических ракет. А в 1906 году немецкий инженер Альфред Маул запустил первую ракету с аппаратурой для фотосъемки. Этот опыт был немедленно оценен картографами всего мира. Особенно важным это событие стало при аэрофотосъемке регионов, в которых отсутствовали не только аэродромы, но и дороги. Правда, надо учитывать, что в ту пору авиация делала еще только первые шаги и не могла конкурировать с ракетами.

Первые два десятилетия XX века оказались не очень продуктивными для ракетной техники. В период Первой мировой войны ракеты использовали в основном для постановки дымовых завес и как осветительные. Единственным исключением стали небольшие авиационные ракеты, разработанные лейтенантом французского военно-морского флота Ле Приером. Они предназначались для уничтожения аэростатов наблюдения противника, и ими снаряжались французские и английские самолеты.

Все остальное, что было сделано в тот период, носило в основном теоретический характер. Большинство публикаций принадлежало французу Эно-Пельтри, американцу Годдарду и немцу Оберту, и они во многом перекликались с работами Циолковского, а иногда и повторяли их.

Но все изменилось, когда 16 марта 1926 года Годдард запустил свою первую ракету на жидком топливе. И пусть поднялась та ракета на высоту всего 13 метров и летела всего 2,5 секунды, именно с нее началась современная летопись ракетной техники и космонавтики.

Глава 2