Этим решением стало использование магнитного поля. «Сердцем» стационарного плазменного двигателя (СПД) является электромагнит, создающий магнитное поле в кольцевой камере. Один торец камеры – это анод, а у среза двигателя расположен катод. В камеру подаётся рабочее тело – ксенон, в электрическом поле он ионизируется и превращается в плазму. Ионы разгоняются электрическим полем между анодом и катодом и вылетают из двигателя, создавая тягу. При этом электроны привязываются магнитным полем, создавая как бы виртуальную катодную решётку из «навитых» на магнитные силовые линии электронов.
К 1967 году изготовили и испытали лабораторную версию СПД «Эол-1», правда, до лётной версии было ещё далеко. Проблема заключалась в консерватизме конструкторов космической техники: они попросту опасались ставить на спутник не очень надёжную с виду и странную опытную систему. Тему «продавил» лично Анатолий Александров, директор Института атомной энергии. Он договорился с главным конструктором серии метеорологических спутников «Метеор» Андроником Иосифьяном, который был, помимо всего прочего, одним из крупнейших советских учёных в области электротехники и по-настоящему заинтересовался разработкой.
Двигатель «Эол-1» в космической компоновке, имевший массу всего 15 килограммов, был установлен на спутник «Метеор-1–10», отправившийся на орбиту 29 декабря 1971 года. «Эол» проработал суммарно 170 часов и за это время поднял орбиту спутника на 15 километров, выполнив свою задачу в качестве маневрового двигателя.
Собственно, основной недостаток плазменного двигателя ровно тот же, что у ионного: очень малая тяга. Для преодоления земной атмосферы её не хватит ни при каких условиях. А вот в качестве маневрового двигателя для спутника это идеальное решение, поскольку масштабировать плазменный двигатель можно до сколь угодно малых размеров, а срок его работы очень велик – от трёх лет и более. Также рассматривается использование плазменных двигателей для сверхдальних миссий: такая система позволит медленно, но очень долго наращивать ускорение и в итоге разогнаться до скоростей, недоступных никаким ЖРД.
Сегодня плазменные двигатели устанавливаются на самые разные спутники. Одним из наиболее ярких проектов с использованием таких двигателей был сконструированный Европейским космическим агентством SMART-1 – искусственный спутник Луны, который, помимо исследований, был предназначен для испытания плазменных двигателей в плане использования их для миссий к Меркурию и Солнцу. Ведущий мировой производитель таких двигателей – калининградское ОКБ «Факел». То самое, которое в 1971 году сделало по чертежам морозовской группы «Эол-1».
Бесконечная тема
Первый электротермический, первый жидкостный замкнутого цикла, первый плазменный – это всего лишь три странички в истории советского ракетного двигателестроения. Например, тот же Глушко ещё в 1930-х годах первым в мире, даже раньше немцев, проводил эксперименты с гиперголическими жидкостями (то есть такими, пары которых самовоспламеняются при контакте) применительно к ракетному топливу. Или вот ещё пример: несмотря на то что первый спутник с ядерной силовой установкой – SNAP-10A – запустили американцы, он так и остался для них опытным и единственным, а вот в СССР подобные установки поставили в серию (первой стала БЭС-5 «Бук»), ядерные спутники стали неотъемлемой частью советской космической программы.
Сотни авторских свидетельств, десятки реализованных систем – в плане ракетных двигателей СССР был впереди планеты всей (время от времени деля это первенство с США). Тем более удивительно, что многие конструкции не остались внутри страны, а вышли за её пределы в виде публикаций и экспортных моделей. Всё-таки чаще всего мы разрабатывали что-то параллельно с американцами, и даже если успевали первыми, именно из США в силу открытости и налаженных международных отношений технология уходила «в мир». Но уже с 1970-х годов, с ослаблением холодной войны, сотрудничество в космосе и обмен опытом стали важнее эфемерной демонстрации первенства. И мы постепенно начали открываться миру.
Часть V. Оружие
Военные технологии в СССР (да и во многих других государствах) всегда хорошо финансировались. Даже в кризисное время, даже при низких ценах на нефть, даже в ущерб другим отраслям. Изобретений и инноваций военного плана было множество, но я как пацифист свёл к минимуму раздел об оружии и описал всего пять наиболее характерных первенств. Считайте это авторским произволом.
Мир меняется у нас на глазах. На протяжении всей человеческой истории и вплоть до второй половины XX века именно война была одним из основных двигателей прогресса. Львиная доля технологий, используемых в повседневной жизни, изначально появилась в военной отрасли. По сути, из войны выросла вся космическая индустрия, вся связь, половина медицины, множество направлений транспортной отрасли и т. д.
Но сейчас, в XXI веке, акценты постепенно смещаются в сторону мирной жизни. С каждым годом всё больше новых технологий внедряется благодаря университетским исследованиям, а также разработкам компаний, производящих автомобили, бытовую технику, компьютеры. Война отходит на второй план, становится вещью в себе. Напротив, изначально мирные технологии начинают широко использоваться в оборонной промышленности.
Но это происходит сейчас, я же рассказываю о тех временах, когда военная отрасль была тесно сплетена с гражданскими технологиями – можно сказать, они зависели друг от друга. Трудно провести границу между межконтинентальной баллистической ракетой – и ракетой-носителем, поднявшей на орбиту Юрия Гагарина, или между ядерной бомбой – и мирной атомной электростанцией.
Чтобы не разочаровывать любителей военной темы окончательно, здесь, во вступлении к оружейному разделу, я коротко опишу ещё несколько советских разработок, о которых как минимум говорят, что они были первыми.
Кратко о первенствах
В 1977 году большой противолодочный корабль «Азов» проекта 1134БФ, спущенный на воду всего четырьмя годами ранее, серьёзно модернизировали. Кормовой зенитно-ракетный комплекс «Шторм» был демонтирован, палубные надстройки на корме расширили и видоизменили и на освободившееся место установили шесть пусковых модулей нового ЗРК «Форт». Это был технологический прорыв, поскольку «Форт» стал первым в истории ЗРК с вертикальным пуском ракет, установленным на боевой корабль. Каждый модуль опытного «Форта» имел восемь ракет; после пуска система поворачивалась, подобно револьверному барабану, выводя в шахту следующую ракету.
Вообще говоря, установки вертикального пуска конструировались в 1970-е и в США. Свою первую подобную систему Mk 41 американцы начали разрабатывать в 1976 году. Но к моменту, когда Mk 41 начали устанавливать на корабли (в конце 1980-х), СССР уже делал это серийно. Первым кораблём, изначально построенным с установкой ЗРК вертикального пуска, стал тяжёлый атомный крейсер «Киров» проекта 1144 «Орлан», введённый в эксплуатацию в 1980 году. Помимо «Форта», на «Кирове» установили 20 ракет П-700 «Гранит» в индивидуальных шахтах (это не совсем ЗРК вертикального пуска в классическом понимании термина). Сегодня такие установки используются на военных кораблях многих стран мира – не только России и США, но также Франции, Южной Кореи, Австралии, Германии, Италии и т. д.
