Когда мы говорим про ракеты, часть людей вспоминает про космические путешествия, а кто-то — про военные действия. Тем более, что в новостях, к сожалению, хватает упоминания о последних. При этом многие воспринимают ракеты как современное высокотехнологичное оружие, которое появилось совсем недавно. В лучшем случае простые люди вспомнят Вернера фон Брауна, который во времена Второй мировой войны активно работал над ракетами. Он был фанатом космоса, последователем К. Циолковского и, как утверждается, не очень был рад заниматься оружием. Есть даже историческое утверждение о том, что после запуска первой ракеты он сказал, что ”она была прекрасна, но упала не на ту планету”. Тем не менее, ракеты запускали за десятки лет до него. Пусть они и напоминали современные лишь отдаленно, но факт остается фактом. Это не самый новый тип оружия, который применяется в современном мире. А еще, на 50 лет от него просто отказались, но позже вернулись к нему. Но почему?
Первые ракеты, конечно, выглядели не так, но существовали они давно.
Когда появились первые ракеты
Прочитав вступление, многие могут предположить, что ракеты появились если не в сороковые годы прошлого века, то лет на 10 раньше. А может быть 20? А может 40 или 50? Точно нет! Первое применение того, что можно назвать ракетами, было еще в 1827 году, то есть почти 200 лет назад.
Произошло это в годы войны на Кавказе, которая не так сильно врезалась в историю, как мировые войны, война с Наполеоном, Крымская война, Столетняя война и другие конфликты разной степени интенсивности.
Кавказская война и так была кровопролитной, так еще и там применили ракеты.
Хотя, если копнуть в рукописи и исторические документы немного поглубже, то можно узнать, что и это не было первым запуском ракет. Что-то подобное применялось еще в Китае. Представители Поднебесной пользовались летающими бомбами, которые делали из бумаги или стеблей бамбука задолго до того, как подобное оружие начало массово применяться в военном деле.
Чем отличаются крылатые и баллистические ракеты и какие они ещё бывают?
Ракетный самолет
Самолет X-15
Ракетные двигатели также могут быть использованы в авиации. Ракетные самолеты могут достигать гораздо более высоких скоростей, чем самолеты аналогичного размера, но только на небольших расстояниях. А поскольку им не нужен атмосферный кислород, они идеально подходят для полетов на больших высотах.
Ракетные самолеты были впервые спроектированы немцами во время Первой мировой войны. Однако у этих первоначальных конструкций были некоторые серьезные проблемы с производительностью, которые позже были устранены британскими инженерами в 1950-х годах, когда они разработали свои очень эффективные турбореактивные конструкции. Они могут обеспечить более короткие взлеты и намного более высокое ускорение.
Из-за интенсивного использования ракетных двигателей ракетные двигатели в основном используются в самолетах-перехватчиках и космических самолетах. X-15 является одним из самых популярных образцов ракетных самолетов. Это был ракетообразный самолет с своеобразным клиновидным вертикальным хвостом и короткими крыльями, построенный Североамериканской авиацией. На этапе эксплуатации он установил рекорд высоты и скорости в 354 200 футов и 4 520 миль в час.
Где применялись первые ракеты
Ракеты того времени использовались не для разрушения сами по себе, а скорее для подачи сигналов и обороны от конной армии. Взрывы не были сильными и не могли причинить серьезного вреда людям и лошадям, но животные пугались ярких вспышек, и это сильно мешало наступлению. А еще подобные ракеты применялись для развлечения, являясь первыми прародителями фейерверков.
По сути, фейерверк это тоже ракета.
Все это происходило еще в пятнадцатом веке, а в семнадцатом веке в России начали массово заниматься разработкой и принятием на вооружение подобных технологий. Даже есть данные о том, что в 1607 году был написан документ под названием ”Устав ратных, пушечных и других дел, касающихся до военной науки”. Первое заведение, которое занималось производством и разработкой новых типов пороха и систем самих ракет, появилось в России в 1680-ом году.
Петр I и создание ракет
Встречается даже информация о том, что в данном ракетном заведении проходил обучение Петр I. Сообщается, что он изучал образцы иностранных ракет и предлагал свое видение этого типа вооружений. Даже утверждается, что он принимал участие в создании некоторых ракет, которые стояли на вооружении российской армии еще больше сотни лет. Впрочем, как уже было сказано выше, в те времена ракеты были не настолько хорошими, чтобы применять их в бою. Зато для развлечений они использовались регулярно, хотя и стоили очень дорого.
Самый быстрый самолет в мире и его конкуренты. С какой скоростью они летают.
Настоящий прорыв в применения ракет и их переход от применения в сигнальных и развлекательных целях наступил, когда за дело взялись англичане. Точкой отсчета можно считать 1799 год. Именно тогда в битве за Индийский город Серингапатам представители короны поняли, что это может быть серьезным оружием. В Индии уже были ракеты с металлическими и деревянными корпусами, которые несли в себе около 5 килограмм взрывчатого вещества.
Осада Серингапатама останется в истории как минимум благодаря появлению ракет.
Кто сделал первую боевую ракету
Несмотря на победу в том сражении, англичане решили, что им срочно нужно придумать ответ и на это им потребовалось всего несколько лет. Уже начиная с 1805 года Уильям Конгрив начал массовое производство ракет. Самыми большими из них были 32-фунтовые, а летали они на расстояние до 3 километров. Сейчас это кажется ничтожно малым, но в то время около трех сотен таких ракет позволили за пару дней спалить Копенгаген во время обстрела.
История ракет развивалась стремительно. Если после сражения в Индии только англичане увидели потенциал ракет, как нового типа оружия, то после обстрела Копенгагена это понял весь мир и в том числе Россия. В 1811 году в страну привезли образцы английских ракет и поручили М.И. Картмазову разобраться в том, как они работают и как можно сделать что-то подобное. За несколько лет получилось создать ракеты с дальностью полета до 2,5 километров, но на вооружение они так и не встали.
Так рисовали М.И. Картмазова — прародителя российского ракетостроения.
Ракетный ранец
Концепция ракетного ранца существует почти столетие, но она не стала популярной вплоть до 1960-х годов. Это маломощная силовая установка, которая перевозит людей из одного места в другое на небольшие расстояния.
В ракетных пакетах обычно используется перекись водорода в качестве топлива для перемещения человека по воздуху. Однако технология ракетного блока практически не продвинулась с 1950-х гг. Общий массовый коэффициент, по-видимому, является главным виновником, который ограничивает время полета до секунд.
Хотя легкие двигатели, работающие на кислороде и паре, могут обеспечить приличную величину тяги, ракета дает относительно низкую скорость выхлопа и, следовательно, слабый удельный импульс. Существующие реактивные ранцы могут летать только приблизительно 30 секунд, с максимальной скоростью около 120 км/ч.
Реактивные ранцы также могут быть построены с турбореактивными двигателями, работающими на керосиновом реактивном топливе. Они могут достигать большей высоты и более длительного полета, длящегося несколько минут, но их сложно построить и слишком дорого. До сих пор был изготовлен только один рабочий прототип, который прошел летные испытания в 1960-х годах.
Ракеты Засядько
Куда интереснее оказались образцы генерала А.Д. Засядько, который даже продал собственное имение, чтобы в частном порядке заниматься разработками. В итоге именно его ракеты оказались наиболее интересными. Они имели калибр от 2 до 4 дюймов, боковой стабилизатор и могли преодолевать расстояние до 2,7 километра. Кроме этого, Александр Дмитриевич разработал пусковую установку на 6 ракет, что существенно увеличивало скорость стрельбы.
Создатель ракетной установки и его творение.
Несмотря на то, что А.Д. Засядько создал отличные ракеты и хорошо провел демонстрацию, это не помогло ему быстро начать продавать свою продукцию. Только в 1827 году он смог начать производство и выпустить первые 3000 ракет. Они и применялись в войне на Кавказе, о которой я говорил в начале. Так же это заставило командованию армии создать отдельный вид войск, так как специфика работы с новым оружием сильно отличалась от работы со стрелковым оружием. Это не только умение пользоваться пусковыми установками, но и совершенно новая тактика ведения боя.
История самого известного самолета в мире и почему Конкорд больше не летает.
Вернувшийся с Колымы
Королев против Маска: секретные проекты СССР предлагают оцифровать
Создание двойников советских ракет, кораблей и спутников поможет вырваться вперед в космической гонке
В 1933 году Королёва назначили заместителем директора Реактивного научно-исследовательского института. Там создавались ракетные системы для Красной армии, курировал их «красный маршал» Михаил Тухачевский. Королёв израсходовал часть выделенных средств на незапланированные эксперименты, не давшие результата. Это, по канонам того времени, расценили как вредительство, как политическую диверсию.
Летом 1938 года 31-летнего конструктора арестовали. Началось хождение по мукам: Бутырская тюрьма, потом — золотой прииск на Колыме, общие работы. Только в 1940 году Королева перевели в спецтюрьму НКВД, «шарашку» ЦКБ-29. Там крупные ученые под руководством авиаконструктора Андрея Туполева (тоже арестованного), работали на оборонную промышленность. Все они юридически находились в заключении, но — в сносных условиях.
Фото: wikipedia.org
Первая фотография после ареста. Бутырская тюрьма. 1938 год
В 1943 году Королев стал главным конструктором реактивных установок в казанской «шарашке». На свободу он вышел только в 1944-м, а год спустя уже руководил разработкой первой советской баллистической ракеты Р-1. Американцам удалось захватить создававшего для Гитлера «оружие возмездие» ракетчика Вернера фон Брауна. Именно он и стал, по сути, творцом американской ракетной программы. Королёву пришлось работать самому, в качестве трофеев СССР достались лишь немногие немецкие наработки по снарядам «Фау». Но уже в начале 1950-х Королёв на полшага опережал американцев.
Куда летят миллиардеры: чем запомнится 2022 год в космической отрасли
На орбиту зачастили непрофессионалы и китайцы
Где в первый раз применили много ракет
Естественно, что на этом применение ракет не закончилось, а только началось. Настоящим полигоном для проверки применения нового оружия стала одна из русско-турецких войн, шедшая с 1828 по 1829 год. Только за год сражений артиллерия Российской Империи выпустила по противнику больше 10 000 ракет. Тогда же их научились запускать не только с земли. Пусковые установки монтировали на корабли и паромы. Автором подобной инновации является генерал К.А. Шильдер.
Первые образцы ракет требовали существенных доработок. Они были не очень точными, уступая даже пушкам, часто взрывались при запуске, имели тяжелые пусковые установки и весили довольно много. Все это мешало им распространяться, но работы велись и занимался этим все тот же генерал К.А. Шильдер. Но самым большим и серьезным его достижением была установка ракетного оружия на подводные лодки, об истории которых я рассказывал в отдельной статье. Вот только технологии были слабоваты для реализации его идей, но перспективы у них были.
Генерал К.А. Шильдер предложил запускать ракеты не только с земли, но так же с кораблей и даже подводных лодок.
Благодаря улучшению ракет, к середине 19 века удалось добиться увеличения дальности до 4 км и увеличения точности, а скорость стрельбы выросла до 6 выстрелов в минуту. Это был отличный результат для того времени. В результате с 1845 по 1850 год было собрано почти 50 000 единиц этого типа вооружения. При этом производство состояло всего из 30 рабочих.
Естественно, для того, чтобы достичь чего-то существенного, надо было производить намного больше, ведь другие страны тоже не стояли на месте и работали над своими системами ведения огня. В частности полным ходом шла работа над орудиями с нарезным стволом, которые обеспечивали бы бОльшую дальность и точность стрельбы. На этом этапе работы проводил К.И. Константинов.
Самая большая подводная лодка и история создания субмарин.
Технические характеристики
Первая и вторая ступени ракеты-носителя оснащены жидкостными ракетными двигателями РД-107А и РД-108А от НПО «Энергомаш» имени академика Глушко, а на третьей ступени установлен четырёхкамерный РД-0110 от КБ «Химавтоматики». Ракетным топливом служат жидкий кислород, являющийся экологически чистым окислителем, а также слаботоксичное горючее — керосин. Длина ракеты — 46,3 метра, масса на старте — 311,7 тонн, а без головной части — 303,2 тонны. Масса конструкции ракеты-носителя — 24,4 тонны. Компоненты топлива весят 278,8 тонн. Лётные испытания «Союза-2.1А» начались в 2004 году на космодроме Плесецк, и прошли они успешно. В 2006-м ракета-носитель произвела первый коммерческий полёт — вывела на орбиту европейский метеорологический космический аппарат «Метоп».
Нужно сказать, что у ракет разные возможности вывода полезной нагрузки. Носители есть лёгкие, средние и тяжёлые. Ракета-носитель «Рокот», например, выводит космические аппараты на околоземные низкие орбиты — до двухсот километров, а потому ей по силам нагрузка в 1,95 тонн. А вот «Протон» — тяжёлого класса, на низкую орбиту он может вывести 22,4 тонн, на геопереходную — 6,15, а на геостационарную — 3,3 тонны. Рассматриваемая нами ракета-носитель предназначена для всех площадок, которыми пользуется «Роскосмос»: Куру, Байконур, Плесецк, Восточный, и работает в рамках совместных российско-европейских проектов.
Использование науки при создании ракет
Его подход сильно отличался от того, что демонстрировали изобретатели прошлого. Если М.И. Картмазов, А.Д. Засядько и К.А. Шильдер работали по факту, учась на своих ошибках и просто исправляя то, что плохо показало себя в испытаниях, К.И. Константинов применял именно научный подход.
К.И. Константинов предложил подобные пусковые установки. Они существенно облегчали развертывание, ускоряли стрельбу и повышали ее точность.
Он много работал с физикой, химией, баллистикой и другими науками, прежде чем делать опытный образец. В итоге появилось много разных ракет с калибром от 2 до 4 дюймов и с дальностью стрельбы от 1,3 до 4 километров. Они могли запускаться с переносных треног или с колесных установок. Ракеты можно даже было запускать из помещений, что по тем временам было большим новшеством. Все это было хорошо продемонстрировано во время Крымской войны.
Впрочем, хоть ракеты Константинова и были хорошими, они все равно немного уступали французским в первую очередь по дальности. Но получив образцы ракет противника, инженер быстро смог доработать свои образцы и сделать так, чтобы они не уступали ракетам противника.
В отличии от других исследователей и изобретателей К.И. Константинов полагался в основном на научные данные, а не на метод проб и ошибок.
Как работает АЭС? Опасны ли атомные станции?
Точность первых ракет
Главным преимуществом ракет К.И. Константинова была их высокая точность. На испытаниях было установлено, что отклонение от цели составляет всего 21 метр при стрельбе с расстояния двух километров. Для сравнения, аналогичный показатель у американских ракет Геля составлял 171 метр. Французские орудия тоже были довольно точными, но данных по ним не осталось.
К 1854 году увеличилось и количество работников, которые принимали участие в сборе ракет. Их число достигло 120 человек и в год они выдавали уже около 20 000 ракет, которые стояли на вооружении в разных уголках Российской Империи. В частности их было много в Петербурге для защиты от потенциального нападения английского флота.
Сейчас ракеты — это произведение искусства. Но по своей сути они мало отличают от того, что было 200 лет назад. Если интересно, подробнее о современных ракетах можно прочитать тут.
Почему ракеты не применялись до второй мировой войны
Несмотря не некоторый успех появление нарезной артиллерии существенно снизило эффективность довольно дорогих и сложных в эксплуатации ракет. В итоге они стояли на вооружении примерно до конца 19 века. Но и после этого наработки Константинова применялись при создании всего, что связано с баллистикой, и даже реактивных ракет, которые начали появляться в середине 20 века.
Присоединяйтесь к нам в Telegram!
Так история ракет была разбита на две части, и именно поэтому многие просто не знают, что подобные оружия были еще несколько веков назад. Мы привыкли к тому, что ракета — это что-то высокотехнологичное с кучей лампочек в блестящем корпусе, но в реальности это просто летающая бомба. Кстати, если интересно, в большой статье про ракеты я подробно рассказывал о том, как они работают, почему летают, как разгоняются до 20 000 километров в час и чем межконтинентальные отличаются от баллистических.
Укрощенная гравитация
«Самый надежный механизм — механизм, который отсутствует» — эти слова приписывают Владимиру Бармину, главному конструктору стартовых сооружений. И по этому афоризму семейство ракет «Р-7» близко к абсолютной надежности, потому что множество действий выполняют не специальные механизмы, а прирученная гравитация.
Просто и надежно до гениальности реализован старт «семерок». При запуске боковых блоков неизбежен разброс тяги. При этом могут возникать большие возмущающие моменты, а «запоздавший» блок мог бы в худшем случае вывалиться из пакета. Синхронизировать запуск двигателей средствами 50-х годов было невозможно. Но эту проблему сумели красиво обойти — боковые блоки при запуске выходили на промежуточную ступень тяги, меньшую, чем масса ракеты. Возмущающие моменты парировались фермами стартового сооружения. Если все было в порядке, запускался двигатель центрального блока. Суммарная тяга двигателей превышала вес ракеты, и она начинала подниматься. Когда ракета поднималась на 49 миллиметров, кронштейны стартовых опор выходили из креплений, и ракета оказывалась в свободном полете. А с промежуточной ступени на полную тягу боковые блоки переходили проще и надежней, что позволяло это делать уже в полете.
Ракета чуть поднялась, опоры уже начинают выдвигаться, стоп-кадр из видео сделан КИК СССР
Анимация старта по видео ЕКА
А силовые опоры и кабель-мачты отводятся под действием гравитации — на них стоят большие и тяжелые противовесы.
Противовесы — желтые цилиндры, фото Роскосмоса
Отделение боковых блоков тоже сделано просто до гениальности. Перед разделением двигатели боковых блоков переводятся на пониженную тягу, а рулевые двигатели выключаются. Затем разрываются нижние силовые связи в хвосте ракеты.
Нижние силовые связи, фото КИК СССР
Двигатели боковых блоков специально расположены под углом к оси блока.
Ось блока и направление тяги двигателя, схема КИК СССР
Поэтому после разрыва силовых связей блоки начинают поворачиваться.
Фото КИК СССР
Затем двигатели боковых блоков выключаются. Двигатель центрального блока (второй ступени) продолжает работать, и боковые блоки под своим весом просто вываливаются из креплений. Сразу после разрыва механического соединения раскрывается дренажный клапан кислородного бака, и боковые блоки начинают закручиваться.
Дренажный клапан под красной предохранительной крышкой по центру, фото КИК СССР
Только в 21 веке на «Союзах» поставили бортовые камеры, и мы смогли увидеть вблизи, насколько это красиво.
Анимация по видео ЕКА
Уникальные кадры штатных и аварийных разделений рекомендую посмотреть на сайте КИК СССР.
