Владимир Молодцов - Пилотируемые космические полеты

Сами ракеты имеют многовековую историю. Считается, что ракеты, как и порох, изобрели китайцы еще за 3000 лет до нашей эры. Так ли это, или нет – достоверно неизвестно. Зато существует предание, частично похожее на вымысел, об изобретении китайского чиновника Ван Ху. Предание гласит, что примерно в 1500 до н.э. этот Ван Ху погиб при испытании изобретенного им “ракетного самолета”. Он взял два коробчатых воздушных змея и соединил их с помощью фермы, а между ними укрепил седло. В нижней части змеев были установлены 47 больших пороховых ракет. В назначенный час отважный Ван Ху взобрался на сиденье, и 47 слуг, стоявшие наготове с пылающими факелами, подожгли заряды ракет. Раздался взрыв, и Ван Ху вместе с машиной исчез с машиной в громадном облаке черного дыма. Это первая известная в литературе попытка полета на ракете, а самого Ван Ху можно назвать первой жертвой реактивных полетов.

Эта история может быть и легенда. А вот применение китайцами боевых ракет (по-китайски «фэйхоцзян» – «огненные стрелы») в 1232 году при осаде монголами Пекина было зафиксировано в древней китайской хронике. В средние века пороховые ракеты использовались и в Европе, однако они не получили широкого применения. Дополнительным толчком для развития ракетной техники стало массовое применение боевых ракет индийцами в борьбе против английских колонизаторов. При этом дальность полета этих ракет составляла 1,5-2,5 км. Англичане понесли большие потери в результате их применения.

Столь высокая эффективность применения ракетного оружия подтолкнула английского полковника Вильяма Конгревак созданию аналогичного оружия. К 1805 году он создал ракету с дальностью стрельбы до 1800 метров, а уже в следующем году французский город Булонь подвергся разрушительному огневому налету с помощью ракет, размещенных на кораблях английского флота. В 1807 году в результате массированного применения около 25 тысяч ракет сгорела дотла большая часть Копенгагена. Увлечение ракетами не обошло стороной и Россию. В 1814 году членом Военно-ученого совета И. Картмазовымбыли успешно испытаны разработанные им боевые ракеты, дальность которых достигала 2690 метров. В следующем, 1815 году А. Д. Засядконачал работать над созданием различных типов боевых ракет и уже в 1817 году демонстрировал в Петербурге удачные конструкции ракет с дальностью полета до 2670 метров. В течение XIX века пороховые ракеты были созданы и в других странах, при этом зафиксировано применение ракет в русско-турецкой войне 1826-1828 гг., Крымской войне, Гражданской войне в США, а также в Туркестанской войне конца XIX века во время покорения среднеазиатских народов Российской империей. А впервые боевые ракеты были применены русской армией в Ушаганском сражении 29 августа 1827 года во время русско-иранской войны. Кроме боевых действий ракеты применялись и для спасательных целей.

Во второй половине XIX века интерес к пороховым ракетам значительно снизился. Это во многом объяснялось значительным прогрессом в создании нарезного оружия. По дальнобойности артиллерийские орудия не уступали пороховым ракетам, а по кучности стрельбы намного их превосходили.

Практические работы по ракетам возобновились в 20-х годах сразу в нескольких странах: Германии, Франции, СССР и США. Причем разрабатывались как пороховые ракеты, так и ракеты с жидкостными двигателями. Довольно скоро стало ясно, что пороховые ракеты с их нестабильностью горения, большим разбросом тяги и трудностью управления сложно применять для полетов в космос, а ведь именно идея космического полета была путеводной нитью для первых энтузиастов ракетного дела. Поэтому до начала второй мировой войны работы над пороховыми ракетами шли в направлении создания неуправляемого ракетного оружия. Во время войны реактивные минометы широко использовались Советским Союзом (знаменитые “катюши”), Германией и США. Кроме того, были созданы многочисленные образцы неуправляемых реактивных снарядов класса “земля”–“воздух”, “воздух”–“земля” и “воздух”–“воздух”. Часть из них была испытана на полях сражений. В этом ряду стоит отметить ракету «Рейнботе», разработанную немецкой фирмой «Рейнметалл-Борзиг». Сама по себе она при стартовом весе 1712 кг могла доставить на расстояние 220 км весьма небольшой заряд – 40 кг. Однако ракета «Рейнботе» примечательна тем, что была трехступенчатой.

После окончания войны твердотопливные ракеты продолжали совершенствоваться. Вместо пороха появились новые смесевые виды топлив. В США была создана первая тактическая твердотопливная ракета «Онест Джон». Ее масса на старте составляла 2700 кг при длине ракеты 8 метров и диаметре корпуса 76 см. Дальность полета ее достигала 40 км. Первое испытание ракеты «Онест Джон» состоялось в 1951 году на полигоне Уайт-Сэндз. Однако по-прежнему управление полетом такими ракетами, особенно на больших высотах представляло собой проблему. И только в начале 60-х годов была создана межконтинентальная твердотопливная баллистическая ракета «Минитмен», которая открыла дорогу в космос ракетам на твердом топливе. В настоящее время парк твердотопливных ракет-носителей весьма значителен, и среди них российская ракета-носитель «Старт», созданная в Московском институте теплотехники под руководством Генерального конструктора Б. Н. Лагутинана базе боевой МБР «Тополь» (15Ж58 или SS25 по классификации НАТО). С помощью американской твердотопливной ракеты-носителя «Афина» была запущена автоматическая межпланетная станция «Лунар Проспектор». Правда, для вывода в космос пилотируемых космических кораблей они еще не использовались во многом из-за больших ускорений, сильно меняющихся в процессе выведения.

Но вернемся в конец ХIХ века, когда вопросами космических полетов стали заниматься и ученые. Калужский учитель Константин Эдуардович Циолковскийбыл первым ученым, оценившим потенциальные возможности ракет для выхода человека за пределы Земли. Он понял наиболее важный факт: ракета не требует для своей работы наличия атмосферного воздуха, а потому и представляет собой надежное средство для преодоления земного тяготения и передвижения в безвоздушном пространстве. Циолковский дал научное обоснование мечте человечества о полете в мировое пространство и по праву считается основоположником космонавтики.

В 1883 году Циолковский в своей работе «Свободное пространство» впервые дал описание космического корабля с ракетным двигателем. В 1895 году в Москве было опубликовано его сочинение «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения», в котором вновь высказывается идея создания искусственного спутника Земли. В 1903 году в журнале «Научное обозрение» появилась статья К. Э. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами». В этой работе были изложены вопросы межпланетного “летания”, идеи изучения и преобразования космоса. Он же предложил и первый наиболее обоснованный проект пилотируемого космического корабля, оснащенный жидкостным ракетным двигателем. В качестве горючего он выбрал керосин, а окислителя – жидкий кислород. До начала первой мировой войны К. Э. Циолковский еще трижды публиковал статьи, дополняющие его фундаментальный труд. Его работы вызвали значительный интерес в России и пробудили интерес к проблемам ракетного полета и освоению космического пространства у таких известных впоследствии в нашей стране ученых и популяризаторов как Ф. А. Цандер, Ю. В. Кондратюк, Я. И. Перельман, В. П. Ветчинкин, Н. А. Рынин, А. А. Штернфельд и другие. И хотя основы теории ракетного полета были заложены, ждать первых практических шагов пришлось почти двадцать лет. Такая задержка во многом объясняется стремительным развитием авиации в начале ХХ века и начавшейся первой мировой войной.