В XVII веке умы многих ученых занимали проблемы принципов, управляющих полетом ракет, и возникающих при этом сложностей. Все соглашались с тем, что при запуске ракета взлетает с «удивительной скоростью» и что ее полет зависит от окружающей среды, но споры разгорались вокруг механики движения. Было выдвинуто несколько теорий, среди которых интерес представляют теории, предложенные Мариоттом (1620–1684, французский физик), Дезагюлье (Desaguliers) (1683–1744, английский естествоиспытатель французского происхождения – из гугенотов Ла-Рошели) и Хаттоном (Геттоном) (Hutton) (1726–1797, шотландский естествоиспытатель, физик и химик). Мариотт объяснял взлет ракеты сопротивлением воздуха, создаваемым истечением газов, образовавшихся в результате горения заряда. Гипотеза была отклонена на основании того, что уменьшение движущей силы, увеличивающей скорость, образовало бы частичный вакуум в некоторой точке полета, что неприемлемо для природы. Доктор Дезагюлье предложил другое решение. Он утверждал следующее. Предположим, мы зажжем ракету без выходного сопла, тогда она либо разорвется в слабом месте корпуса, либо прогорит без движения, если корпус окажется достаточно прочным. Предположим, мы проделаем отверстие для выхода газа, тогда сила, с которой газ будет давить вниз, вызовет равную силу в обратном направлении, поднимающую ракету. Объяснение доктора Хаттона, пожалуй, наиболее близко к истине. Он заявил, что при горении ракетного топлива расширение газа создает поток упругой текучей среды, действующей одинаково во все стороны, в том числе и на верхнюю часть корпуса ракеты, и на окружающую среду. Однако давление газов (текучей среды) будет больше, чем вес ракеты, за счет чрезвычайно высокой скорости, с которой эта текучая среда вытекает из сопла ракеты, что заставляет ракету подниматься, поскольку подъемная сила будет больше массы ракеты. Он также говорил, что преобладание подъемной силы может быть достигнуто только при проколе ракетного горючего на определенную глубину, поскольку в противном случае горение будет ограничено внешним поверхностным слоем, равным по диаметру корпусу ракеты, и будет недостаточным для образования необходимого количества текучей среды, создающей подъемную силу. Таким образом, горючий состав должен быть просверлен изнутри в форме конуса, таким образом, чтобы коническая структура увеличивала поверхность горения и создавала достаточное количество газа – «текучей среды».
На самом деле движение ракеты управляется законом, известным как «закон сохранения количества движения (импульса)», то есть равенства действия и противодействия. Условия полета ракеты могут рассматриваться как условия непрерывной отдачи пушки, как если бы из нее стреляли бесконечным «бестелесным» снарядом. Импульс (количество движения) определяется как произведение массы на скорость. Таким образом, когда тело выбрасывает некоторую свою часть, эта часть действует на тело, заставляя его двигаться в обратном направлении со скоростью равной импульсу частицы, деленному на массу тела. Ракета, выбрасывая назад поток газов с высокой скоростью, движется вперед с равным импульсом. В то время как ускорение ракеты меняется в зависимости от скорости горения, скорость в целом зависит от скорости истечения газов. Скорость истечения газов зависит от трех факторов: давления, под которым горит горючее, размера и типа сопла и состава горючего. Мало чем можно повлиять на первые два фактора, а вот увеличение скорости и, соответственно, дальности полета может достигаться путем применения более мощного горючего. В.Р. Кук (W.R. Cook) в журнале «Королевская артиллерия»
{107} представил список ракетного топлива (см. ниже). Он также говорил о сложности применения высокоэнергетического топлива в связи с высокими температурами его горения.
Каковы же преимущества ракет перед снарядами? Ответ зависит от требуемой точности.
При равном уровне точности преимущества ракет неоспоримы:
1. Дешевизна производства.
2. Дешевизна и простота применения по сравнению с затратами и сложностью применения артиллерии.
3. Легкость пусковой установки и отсутствие отдачи.
4. Малое ускорение, позволяющее применять широкий выбор боеголовок.
5. Гибкость в использовании.
6. Универсальность применения.
При упрощенном производстве артиллерийских орудий и пренебрежении точностью ракеты превосходили артиллерию, но усовершенствование технологии артиллерии отодвинуло ракеты на второй план. Современное развитие ракетостроения развернуло эту тенденцию, и в результате революционных усовершенствований за последние 20 лет мы вошли в четвертую фазу – управляемых ракет, – которая может быть описана как беспилотное средство доставки через космическое пространство с автоматическими средствами контроля полета по заданным параметрам.
Во время Второй мировой войны работы в области управляемого полета ракет велись как в Германии, так и в других странах мира. Небольшое местечко Пенемюнде (Peenemünde) было центром исследований Германии в этом направлении. Здесь изготовлялись все более мощные и лучше управляемые ракеты. После войны специалисты этого ведомства были распределены между США и Россией. С тех пор началась гонка этих стран за первенство в ракетостроении, и за последние два десятка лет были достигнуты огромные успехи в разработках и производстве, поскольку к этому времени ракета из «былого, земного» средства уничтожения «слилась в нечестивый союз» с ядерным вооружением. Иными словами, сегодня управляемые ракетные снаряды способны нести термоядерные головки. Яркие перспективы для человечества!
Из четырех категорий управляемых ракет осталось две
[111]
:
«земля – земля»,
«земля – воздух», —
заменившие классическую артиллерию. Новое вооружение, замещающее устаревшее артиллерийское, впечатляет своими возможностями, реализуемыми на расстояниях от 50 до 5000 миль (80,5—8047 км). Оно может сочетать тактическое применение местного значения с управлением межконтинентальными баллистическими ракетами. Такие привычные имена, как «Капрал» (corporal), «Сержант» (sergeant), «Честный Джон» (honest John), «Бладхаунд» (bloodhound), «Тандербёрд» (thunder-bird), «Ника» (Nike)
[112]
и другие, были обречены этими переменами на полное упразднение. Почему не кобры, богомолы или барракуды?
Автоматическое управление ракетами – это одна из фаз отстранения человека от функций, в которых он прежде играл ключевую роль, и разрабатывалось оно потому, что сам человек был уже не способен контролировать действия новых, созданных им же машин. На научное развитие невозможно надеть смирительную рубашку, и стремление создавать все новые виды вооружения проистекает из стремления выжить. В этом и есть парадокс: как только создается новый метод разрушения, то стремление к выживанию вызывает необходимость разработки противостояния ему. Это старая история: латы против стрел и копий, броня корабля против бронебойных снарядов. Этому вековому противостоянию, кажется, не будет конца, но, заглядывая в будущее, мы видим, насколько возросли ставки, насколько смертельна опасность, которую может спровоцировать случай. Уже появились противобаллистические ракеты (ПБР), хотя они пока и не установлены повсеместно. Станут ли системы ПБР абсолютно «непробиваемы»? Пока они могут лишь ограничить опасность ядерной атаки, но не предотвратить ее полностью. Причина этого в основном в огромных затратах на такую систему. Система ПБР, способная противостоять 100 баллистическим ракетам, может стоить намного больше, чем стоимость 100 баллистических ракет для сохранения статус-кво. Поэтому современная политика сдерживания строится на возможности ответного удара. Применение массированных систем остается единственным ответом, гарантирующим выживание. Что нас ожидает в будущем, неясно, но одно кажется бесспорным: если создать абсолютную систему ПБР, то последует создание систем анти-ПБР. Процесс нескончаем до тех пор, пока мир не станет раем для сумасшедших.
