.
Меню сайта
|
От огненных стрел до баллистических ракетОт огненных стрел до баллистических ракетПервые ракеты были построены китайцами около двух тысяч лет назад. Это были «огненные стрелы» — небольшие бамбуковые трубки, набитые пороховой массой и закрепленные на палке, служившей стабилизатором. Их применяли для поджога крепостей и против конницы. Иногда ракеты прикреплялись к стрелам, подожженная ракета увеличивала дальность и поражающее действие стрелы. У ракет было и мирное назначение: их запускали в дни больших торжеств. С течением веков китайцы перестали пользоваться ракетами, но в Индии продолжали применять ракеты как боевое оружие. Тут с ними впервые и столкнулись европейцы. Впечатление было сильным: в Европе такое оружие было неизвестно — древние греки и римляне применяли метательные орудия совсем другого типа. Их катапульты использовали упругую силу туго скрученных волокон. Баллиста была еще проще: огромный лук, укрепленный на деревянной раме. Катапульта и баллиста просуществовали в Европе вплоть до XIII в., т. е. до вторичного изобретения пороха, когда на смену каменным ядрам пришли разрывные гранаты. Командующий английскими войсками в Индии генерал Конгрев, убедившийся в силе ракет, вывез в Англию образцы и организовал их производство. В первой половине XIX в. реактивная артиллерия была принята на вооружение большинством европейских государств. Значительного развития этот вид оружия достиг в русской армии. Первые образцы русских боевых ракет были созданы генералом А. Д. Засядко. Их применяли в 30-х годах XIX в. в войне на Кавказе и в войне с Турцией. Ракета была легче и подвижнее пушки, да и стоила гораздо дешевле. А по дальности и точности огня гладкоствольная артиллерия ненамного превосходила ракеты. Казалось, будущее принадлежит ракете. Но случилось иначе: на смену гладкоствольным пушкам появились нарезные орудия; был изобретен бездымный порох, намного увеличивший дальность и мощь огня артиллерии. Соперничать с мощными орудиями боевая ракета не могла. К началу XX в. она была забыта. Но ракета вернулась в строй. В начале Великой Отечественной войны на полях сражений прозвучал грозный голос советских гвардейских минометов — «катюш». «Катюша» представляла собой ракету с бездымным порохом, в головной части ее укреплен боевой заряд. Несколько ракет одна за другой стартовали при залпе по направляющим полозьям — рельсам, установленным на подвижном автолафете. Залп с нескольких автолафетов накрывал большую площадь, уничтожал живую силу и выводил из строя боевую технику врага. Это оружие вызвало многочисленные попытки подражания как у наших союзников, так и в стане врагов. Еще в 30-х годах, подготавливаясь к захватнической войне, фашисты начали работу над созданием боевой ракеты на жидком топливе. Испытав на себе сокрушительные удары Советской Армии, гитлеровцы удесятерили попытки создать «новое секретное оружие», с помощью которого можно было бы выиграть войну. Так появились реактивные самолеты-снаряды дальнего действия «Фау», которые обрушились на Лондон. Первый образец получил название Фау-1. Это была 8-метровая воздушная торпеда весом 2,2 т с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем. Строго говоря, Фау-1 еще нельзя назвать ракетой. Это был самолет-снаряд с небольшими крыльями, да и скоростью Фау-1 не превосходил лучшие истребители тех лет. После первого замешательства английские летчики научились расстреливать его в воздухе. В 1944 г. в ночном небе появились пикирующие со скоростью 1,5 км/сек ракеты Фау-2. Это была уже настоящая ракета. Без крыльев, с небольшим хвостовым оперением 12-метровая сигара, снабженная жидкостным ракетным двигателем, развивала на некоторых участках сверхзвуковую скорость и забиралась на высоту до 100 км. Дальность ее доходила до 320 км. Если из всех Фау-1 треть вообще не долетала до Англии и только треть добиралась до Лондона, то уже половина Фау-2 попадала в круг радиусом 8—10 км. После создания атомной бомбы внимание военных кругов Запада было обращено на стратегическую авиацию. Но к концу 50-х годов у стратегической авиации появился могучий соперник межконтинентальные баллистические ракеты. Межконтинентальная ракета, как правило, многоступенчатая. В головной ее части размещается боевой заряд, позади него — приборы управления, баки и двигатель. В зависимости от топлива стартовый вес ракеты может в 100—200 раз превышать вес полезного груза. Современная межконтинентальная ракета огромное сооружение. Американская ракета «Атлас-С» весит, например, 92 т при длине в 30 м, т. е. достигает высоты десятиэтажного дома. Конструкция ракеты должна отвечать ряду требований. Например, необходимо, чтобы сила тяги всегда проходила через центр тяжести ракеты. По мере сгорания топлива центр тяжести должен перемещаться строго по оси симметрии ракеты, иначе она начнет отклоняться от курса или вращаться. Придерживаться курса ракета может с помощью аэродинамических (обычных самолетных) рулей, а в разреженной атмосфере — применить предложенные еще Циолковским газовые рули, отклоняющие направление газовой струи. Но аэродинамические рули хорошо действуют только в плотной атмосфере, а газовые делаются из графита или керамики и потому хрупки. Конструкторы пришли к выводу, что проще поставить несколько дополнительных сопел с регулируемой силой тяги или, что еще результативней, поворачивать сам двигатель внутри ракеты. На американской ракете, например построенной по проекту «Авангард», двигатель подвешивают на шарнирах, и его можно отклонять в сторону от оси ракеты на 5—7°. Автопилот следит за курсом и, как только появляется отклонение, дает сигнал, который приводит в действие так называемые сервомоторы. Они поворачивают двигатель так, что его тяга направляется под углом к оси и ракета возвращается на правильный курс. Каждая ступень ракеты работает в различных условиях, которые и определяют ее устройство. Мощность и время работы каждого следующего двигателя должны быть меньше, а значит, и конструкция может быть проще. Двигатели баллистических ракет работают как на твердом топливе — порохе, так и на жидком. В качестве жидкого горючего обычно применяют керосин, спирт, а также гидразин, анилин, а в качестве окислителей — азотную и хлорную кислоты, жидкий кислород, перекись водорода. Как окислители еще активнее фтор и жидкий озон, но они очень взрывоопасны. Горючее и окислитель подаются к двигателю под высоким давлением по раздельным трубопроводам, впрыскиваются в камеру сгорания, смешиваются и, сгорая, вырываются из сопла. Наиболее ответственная часть ракеты двигатель, а в нем — камера сгорания и сопло. Их изготовляют из особо жаропрочных материалов и в них применяют сложные методы охлаждения, так как температура при сгорании топлива доходит до 3500°. Обычные стали и сплавы не выдерживают такую жару. Сложны и агрегаты, обслуживающие двигатель; например, насосы, которые подают горючее и окислитель к форсункам камеры сгорания, уже в ракете Фау-2 были способны перекачивать 125 кг топлива в секунду. Часто вместо насосов применяют баллоны со сжатым воздухом или другим газом, который вытесняет горючее из баков и гонит его в камеру сгорания. Запускается баллистическая ракета со стартового устройства. Часто это металлическая мачта или башня, около которой ракету собирают. Площадки на башне размещаются против смотровых люков, через которые проверяют и налаживают оборудование. После наладки ракету заправляют топливом и башня отъезжает. Ракета остается стоять на «столе» — массивной железобетонной плите, в центре которой сделан канал для равномерного отвода газовой струи. Чтобы обеспечить безопасность и неуязвимость боевых ракет, все стартовое устройство размещают иногда под землей, в стволе вертикальной шахты. Почти так же неуязвимы ракеты подводных лодок, стартующие из-под воды. Подводный старт ракеты — величественное зрелище. Ровная поверхность моря вдруг начинает бурлить, и вот возникает бурун — клокочущий холм из белой пены. Из его центра стремительно вылетает длинный блестящий корпус ракеты. Еще мгновение — и бурун осел, вместо него в воде образуется воронка, которую роет столб пламени, рвущийся из сопел ракеты...
По поверхности воды расползаются бурно растущие клубы дыма, а ракета сначала медленно, как бы нехотя, а потом все стремительнее вертикально устремляется в небо. Рев двигателя затихает, и одновременно тает в воздухе пламя — след огненного хвоста... По заранее рассчитанной траектории ракету ведет система управления. Одна за другой сбрасываются отработавшие ступени, и, когда подается команда о выключении последнего двигателя, головная часть ракеты уже приобрела заданные скорость и направление. Дальше ракета летит по инерции, описывая почти строго эллиптическую траекторию. Значительная часть траектории проходит там, где сопротивление воздуха практически отсутствует,— на высоте больше тысячи километров над Землей. Первый запуск межконтинентальной баллистической ракеты был осуществлен в СССР в августе 1957 г. Пройдя несколько тысяч километров, ракета попала точно в заданный район. Неоднократные запуски наших межконтинентальных ракет в район Тихого океана показали исключительную точность систем наведения. Пролетев около 12 500 км, предпоследняя ступень ракеты отклонялась от расчетной точки всего на несколько километров. Стратегические ракеты за 30—35 минут покрывают расстояние свыше 10 тыс. км — современному бомбардировщику на это потребуется минимум 10 часов. Чтобы лучше представить себе скорость полета современной ракеты, достаточно сказать, что она более чем в 10 раз превышает начальную скорость пушечного снаряда!
|
ПОИСК
Block title
|