"Техника-молодежи" №9-1945

Профессор, доктор технических наук, генерал-майор
инженерно-технической службы Г. И. ПОКРОВСКИЙ

Представьте себе, что вы стоите на идеально гладкой горизонтальной поверхности. В этих условиях все ваши попытки переместиться в каком-либо направлении потерпят неудачу; вы будете только беспомощно перебирать ногами, оставаясь на том же месте. Разумеется, это условное допущение, ибо такой идеально гладкой поверхности тактически создать невозможно. Но из этого примера следует, что пешеход способен сообщить своему телу поступательное движение, лишь отталкиваясь ногами от поверхности земли. Если же он поставлен в условия, при которых такое отталкивание невозможно, становится невозможным и возникновение поступательного движения. Нечто подобное можно наблюдать, впрочем, и в действительности, когда происходит буксование автомашины на льду или паровоза на обледеневших или мокрых рельсах.

Возвращаясь к человеку, попавшему в столь затруднительное положение, можно сказать, что у него имеется следующий выход: он должен взять в руки какой-либо предмет возможно большей массы и с силой отбросить его в направлении, обратном тому, в котором он хотел бы переместиться. Тотчас же его тело получит толчок и станет двигаться в сторону, противоположную отброшенной массе. При этом количество движения, полученного человеком, — произведение массы человека на его скорость, — будет равно количеству движения, сообщенного им отброшенному предмету.

Если мы теперь от этого воображаемого примера обратимся к окружающей нас реальной действительности, то увидим, что подобное отталкивание необходимо для каждого движения вообще.

Почему движется самолет? Потому, что его пропеллер отбрасывает назад массы воздуха в сторону, противоположную направлению полета. Самолет как бы отталкивается все время от окружающей его воздушной среды.

Подобное же явление отталкивания можно явственно наблюдать и при вылете артиллерийского снаряда из ствола орудия. В момент выстрела происходит так называемая отдача: орудие откатывается назад, в сторону, противоположную полету снаряда.

Возьмем, наконец, обыкновенную автомашину. Вам, вероятно, не раз приходилось наблюдать, как автомашина буксует на гладкой ледяной поверхности, колеса ее крутятся, не имея достаточного сцепления с поверхностью льда. Почему же машина не может сдвинуться с места? Да потому, что в данный момент между ее колесами и земной поверхностью нет достаточного сцепления, которое позволило бы ей оттолкнуться от земли. Это совершенно подобно тому, как «буксовали» бы ваши ноги на совершенно гладкой поверхности. Если же сцепление колес автомашины с поверхностью земли достаточное, то машина начинает двигаться, получает некоторое количество движения. Такое же точно количество движения, направленного в обратную сторону, получает и земной шар. Так как масса Земли очень велика по сравнению с автомашиной, то скорость, сообщаемая земному шару, оказывается практически совершенно ничтожной. Ее невозможно заметить. Тем не менее это движение земного шара существует, не может не существовать: именно за его счет машина и получает поступательно движение.

Два тела с массами Т и М соединены пружиной и скобкой С. Если скобку выдернуть, пружина расширяется и толкает тела. При этом, чем больше масса, тем с меньшей скоростью будет двигаться тело в результате толчка. Это — простейшая модель ракеты. Одна из масс представляет собой ракету, другая — газы, выходящие из ракеты.

Итак, для возникновения движения необходимо отталкивание. Это значит, что всегда в таких случаях необходимо взаимодействие двух масс, из которых одна движется в одну, а другая в противоположную сторону.

Рыба и пловец получают поступательное движение, отбрасывая назад воду: птица и самолет — отбрасывая назад воздух; пешеход и автомашина — отбрасывая назад массу земного шара; артиллерийский снаряд — отбрасывая назад тело орудия.

Отбрасываемая назад масса и производит ту реакцию, в силу которой данное тело получает поступательное движение. В этом смысле можно сказать, что всякое движение является движением реактивным. В этом нет ничего особенного. Несмотря на ряд неожиданных примеров, рассмотренных нами, в целом реактивное движение есть один из простейших примеров применения общеизвестного закона механики Ньютона: «Действие равно противодействию».

Во всех рассмотренных нами случаях отбрасываемая назад масса находилась вне тела, получающего движение.

Но существует и другой способ перемещения в пространстве, когда отбрасываемая назад масса первоначально находится не вне, а внутри движущегося тела.

Прежде чем использовать этот принцип движения для надобностей техники, человек мог наблюдать его проявление в окружающей природе. Известно, например, что таким именно способом передвигается каракатца. На теле у нее имеется складка, образующая особую полость, куда она засасывает воду; с силой выбрасывая эту воду через специальное отверстие, каракатица получает поступательное движение. Подобным же образом перемещаются медузы и личинки стрекоз.

Схема ракеты. Пороховое газы из камеры А выходят через отверстие Б. При этом ракета В движется в сторону, противоположную направлению выхода газов. Ракета движется в ряде случаев быстрее, если истечение газов происходит через коническое сопло (Б) Лаваля. А — камера сгорания, В — ракета. Ракета идет не вполне точно, потому что выходящие назад газы образуют вихри, имеющие несимметрическую форму Другой способ стабилизации полета ракеты. В хвостовой части ракеты устраивается стабилизатор в виде системы плоскостей. Одним из способов стабилизации движения ракеты является устройство таких сопел для выхода газов, которые обеспечивают винтообразную струю.

Теперь перенесемся в область техники. Возьмем, к примеру, лодку, у кормы которой установлен бак с водой. Выбрасывая назад каким-либо насосом воду из бака, можно сообщить лодке поступательное движение. Разумеется, в техническом отношении такой примитивный способ будет малоэффективным: много ли можно запасти воды в баке! Но мы имели в виду лишь указать, что тот же общий принцип лежит в основе и всей современной техники реактивного движения. Современная техника использует для этой цели, разумеется, не воду, а сильно сжатый газ, возникающий в результате сгорания какого-либо твердого или жидкого топлива.

Вот в самом общем виде схема современного реактивного двигателя. Представьте себе, что внутри какого-либо замкнутого со всех сторон сосуда — камеры — произошел взрыв твердого горючего, например пороха, или воспламенение жидкого горючего, например бензина или керосина. Естественно, что образовавшиеся при этом газы будут оказывать одинаковое давление на все стенки камеры — вверх, вниз и в стороны. Но что произойдет, если в одной из стенок камеры, скажем нижней, проделать отверстие? Сильно сжатый в камере газ тотчас же устремится через проделанное отверстие наружу. Следовательно, напор газа на нижнюю стенку резко уменьшится и не сможет более уравновешивать давление газа на противоположную, верхнюю стенку. Поэтому давление на верхнюю стенку превзойдет давление на нижнюю стенку, и этот избыток напора, увлечет всю камеру вверх: она взлетит. Этот принцип есть не что иное, как другая форма рассмотренного нами раньше принципа реактивного движения. Действительно, разность давления газов возможна только потому что газ все время истекает из отверстия и ракета от этого газа отталкивается.

Если сгорание заложенного в камеру горючего будет происходить постепенно, с расчетом на определенное время, то камера будет находиться в полете, пока не иссякнет горючее и не прекратит действия инерция полета.

Камера, в которой происходит сгорание топлива, со всеми необходимыми приспособлениями, носит название ракеты, а самое движение ее называется реактивным, или ракетным, движением.

Отверстие, которое проделывают в одной из стенок камеры, имеет особую насадку конической формы, которая называется соплом. Стенки сопла расходятся наружу в виде рупора. Газы, выходя через такое сопло, растекаются по его стенкам, давят на них, и это давление увеличивает силу, движущую ракету.

Как видите, основной принцип движения ракеты, выталкивающей из своего тела через особое отверстие массу сжатого газа, чрезвычайно прост.

Ракета обладает одной замечательной особенностью: заряженная горючим, она способна двигаться независимо от воздушной среды и наилучшие результаты дает именно в безвоздушном пространстве, где отсутствует внешнее сопротивление ее движению. Это возможно потому, что масса, от которой отталкивается ракета, запасена в ней заранее и поэтому отталкивания от внешней среды не нужно.

При этом возникает вопрос: как же будет гореть топливо, заложенное в ракету, при отсутствии кислорода? Но, во-первых порох для воспламенения не нуждается в кислороде воздуха — кислород находится в нем самом в связанном состоянии. Что же касается жидкого топлива, то современная техника может отлично справиться с этой трудностью, закладывая в ракету баллоны с жидким кислородом, полученным при охлаждении воздуха примерно на 200 градусов ниже нуля.

Именно на этом свойстве ракеты двигаться в безвоздушном пространстве основывались многочисленные проекты применения ее для межпланетных сообщений. Но эти проекты пока принадлежат к области научной фантастики. Зато возможность применения ракетного двигателя в высоких слоях земной атмосферы — в стратосфере, где обычные-винто-моторные самолеты почти неприменимы, вполне вероятна.

Более двух тысяч лет назад китайцы изобрели и применили для военных целей ракеты простейшего устройства. По-видимому, китайская ракета была сходна с теми ракетами, которые применяются сейчас для фейерверка и сигнализации. Китайцы использовали свою ракету как зажигательное средство главным образом при осаде вражеских городов. Ракетная трубка с небольшим запасом пороха привязывалась к стреле. Выбрасывая такую стрелу из лука, китайские воины сообщали ракете большую начальную скорость и увеличивали дальность ее полета.

Неоднократно использовались ракеты для военных целей и в более позднее время, в самых различных частях земного шара. Так, в XV веке знаменитый чешский полководец и государственный деятель Ян Г ус применял при осаде городов зажигательные ракеты, которым придавал внешний вид птиц. Надо полагать, что вид огненных птиц, стремительно летящих и выбрасывающих на лету пламя и дым, должен был производить на осаждаемых устрашающее действие. А кроме того, ракеты вызывали пожары, которые в скученных средневековых городах были особенно опасными.

В XVIII веке англичане встретились в Индии с индийскими войсками, имевшими особые подразделения ракетометчиков, применявших ракеты организованно и в значительном количестве. Английский полковник Конгрев, находившийся в оккупационной армии, заинтересовался этим не применявшимся в ту пору в Европе видом оружия и по возвращении на родину разработал новый тип боевой ракеты, соответствующий уровню тогдашней европейской техники. Первые испытания, сделанные в 1804 году, были не очень удачными. Но в дальнейшем Конгрев настолько усовершенствовал свою ракету, что она получила серьезное боевое значение. В частности, при осаде англичанами Копенгагена в 1807 году с кораблей британского флота было выпущено по городу несколько тысяч «конгревовых» ракет. Этот эпизод известен в истории под названием «сожжение Копенгагена ракетами».

В последующие десятилетия «конгревовы» ракеты приобрели в Европе широкую популярность и распространение и были приняты с теми или иными изменениями на вооружение почти всех европейских армий. Англичане и французы применяли ракеты в Севастопольскую кампанию 1854-1855 годов. Эти ракеты обладали довольно высокими техническими и тактическими свойствами. Скорость их полета равнялась примерно 350 метрам в секунду, дальность — нескольким километрам. Вероятное боковое отклонение в полете составляло около 2% от дальности, что при стрельбе на один километр давало отклонение в 20 метров.

В середине XIX века реактивное оружие было принято на вооружение также и в русской армии. Творцом русской ракеты был крупнейший ученый-артиллерист генерал-лейтенант К. И. Константинов. В 1850 году в Петербурге под его руководством работал специальный «ракетный завод». Второй, еще более крупный завод боевых ракет был основан в г. Николаеве по проекту того же генерала Константинова.

Максимальная дальность полета русских ракет доходила до четырех километров, при общем весе до 80 килограммов. По условиям техники того времени эти данные можно считать рекордными.

Практическое применение ракет в русской армии также оказалось вполне удачным. Так, генерал Скобелев успешно применял ракетные боевые средства для рассеивания иррегулярной конницы противника. В своих ««Воспоминаниях» генерал Брусилов указывает, что во время войны с Турцией в 1877 году, он, будучи молодым офицером, был свидетелем успешного применения русской армией ракет.

Несмотря на такие успехи, дальнейшего развития ракетное оружие ни в Европе, ни в России не получило. Его быстро обогнала орудийная артиллерия, более соответствовавшая новым тактическим условиям боя. Мощные технические достижения орудийной артиллерии во второй половине XIX века привели к тому, что ракета с ее сравнительно малой дальностью полета, слабой меткостью и огневой силой была в 80-х годах снята с вооружения.

Схема траектории ракеты дальнего действия: основная часть пути проходит вне плотной части атмосферы, где сопротивление воздуха движению ракеты особенно велико. Вследствие этого получается значительная экономия энергии, необходимой для движения ракеты.

И только накануне второй мировой войны ракетное оружие, возродившееся на новой технической основе, стало снова завоевывать себе место в военной технике, отнюдь не вытесняя орудийную артиллерию, но помогая ей решать многие задачи.

В 1783 году в Париже братья Монгольфье изобрели воздушный шар. Но долгое время воздушный шар оставался игрушкою ветра. Все попытки подчинить его человеческой воле, сделать управляемым не приводили к цели. Тогда-то и возникла мысль использовать для управления воэдушным шаром принцип реактивного полета. Ряд изобретателей пытались соединить в одну «летательную» систему воздушный шар с управляемой ракетой. На линии экватора оболочки воздушного шара они помещали ракетную камеру с выходящей из отверстия газовой струей. Но это чисто практическая попытка, при отсутствии знания законов полета ракеты и ее поведения в воздухе, не дала никаких результатов.

Метательная установка, для боевых ракет, применявшаяся в русской армии во второй половине XIX века. Из хвостового конца направляющей трубы торчит хвост приготовленной к старту ракеты.

На протяжении всего XIX века множество изобретателей в разных странах пытались использовать ракетный двигатель для летательных аппаратов тяжелее воздуха и для аэростатов. Разрабатывались проекты реактивных дирижаблей, самолетов, геликоптеров. В 1841 году Шарль Голайтли получил патент на самолет с ракетным двигателем, работающим на жидком топливе. В 1886 году получили патент на ракетный самолет изобретатели Бюиссон и Чиурку. Наконец, уже в XX веке, в 1907 году, в той же Франции изобретатель Лорэн выдвинул проект ракетного самолета, представляющего собой воздушную торпеду, управляемую на расстоянии при помощи электрических механизмов.

Первый по времени наиболее реальный проект ракетного самолета принадлежит русскому революционеру Николаю Кибальчичу, казненному в 1881 году. Этот эскизный проект был им сделан в тюрьме, накануне казни. 23 марта он передал тюремным властям следующее заявление.

«Находясь в заключении, за несколько дней до своей смерти, — писал Кибальчич в этом заявлении, — я пишу этот проект. Я верю в осуществимость моей идеи, и эта вера поддерживает меня в моем ужасном положении. Если же моя идея, после тщательного обсуждения учеными специалистами, будет признана исполнимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству. Я спокойно тогда встречу смерть, зная, что моя идея не погибнет вместе со мной, а будет существовать среди человечества, для которого я готов был пожертвовать своей жизнью».

Кибальчич был казнен. Его проект пролежал в архивах полиции до революции 1917 года и остался в свое время не известным ученому миру.

Схема реактивного снаряда (РС), стартующего с направляющего механизма.

Первым в мире детально разработал проект космического воздушного ракетного корабля известный русский ученый К. Э. Циолковский, справедливо считающийся у нас и за границей основоположником «ракетоплавания». Но Циолковский был не только замечательным конструктором: он создал теорию реактивного движения, установил законы, которым подчиняется полет ракеты. Конечно, практическое осуществление полета космического ракетного корабля лежит еще далеко за пределами практической возможности. Но теоретические труды Циолковского являются серьезным вкладом в дело изучения ракетного движения.

Отнюдь не случайно, что вплоть до последнего времени все проекты реактивных самолетов не получали практического воплощения. В большинстве случаев изобретатели шли в своих поисках чисто опытным путем или опирались на недостаточно разработанные научные данные. Между тем, чтобы построить ракетоплан, способный к сколько-нибудь длительному полету, надо знать детально законы его поведения в воздухе. Точно так же было и в авиации: все попытки летания неизменно терпели неудачу, пока не были изучены законы полета в воздухе, не была создана специальная наука — аэродинамика.

Законы движения реактивного летательного аппарата в воздушной и безвоздушной среде были впервые открыты и изучены русскими учеными.

Генерал-лейтенант К. И. Константинов, положивший начало производству боевых ракет для русской армии, был и первым ученым, поставившим на научную почву вопросы ракетного движения. Он вел свои исследования и ставил опыты в специально организованной лаборатории. В 1856 году К. И. Константинов издал в Петербурге свою работу под заглавием «О боевых ракетах». По глубине постановки вопроса эта работа и в наше время может считаться образцом целеустремленной научно-технической мысли. Работа К. И. Константинова вызвала большой интерес за границей и была вскоре переиздана во Франции и в Англии.

К. И. Константинов ставил себе целью определить движущую силу ракеты и пришел к выводу о неэкономичности реактивного двигателя при малых скоростях. Этот вывод полностью разделяется современной наукой. Ракетный двигатель при сколько-нибудь дальнем полете нуждается в столь значительном количестве горючего, что построить длительно работающую ракету, по крайней мере при современном состоянии знания, невозможно. Следовательно, наиболее успешным является применение ракет, движущихся с большими скоростями в сравнительно короткое время.

Именно эта плодотворная мысль, впервые высказанная в общем виде К. И. Константиновым и развитая современной наукой, легла в основу нового ракетного оружия, нашедшего массовое применение на фронтах Отечественной войны.

О возможности применения реактивного двигателя к воздухоплавательным аппаратам писал еще в 40-х годах инженер И. М. Третесский, а в 60-х годах — Н. С. Соковнин. Сочинение Соковнина «Воздушный корабль» было переведено на английский язык и появилось в Лондоне в 1886 году. В своем сочинении Соковнин разработал теорию реактивного двигателя, действующего сжатым воздухом.

Ракета, извергающая во время своего полета продукты горения, представляет собой тело, масса которого непрерывно меняется благодаря сгоранию топлива. Отсюда понятно, какие трудности представляет анализ ее движения в воздушной среде, а также важность разрешения зтого вопроса для практики. Первое теоретическое исследование полета ракеты, как частный случай движения твердого тела переменной массы, также впервые появилось в России в 1897 году. Эта работа принадлежит профессору механики М. В. Мещерскому и носит название «Динамика точки переменной массы». В своей работе М. В. Мещерский дал математическое выражение скорости полета и пройденного ракетой пути в зависимости от запаса горючего, давления газов, скорости их извержения, сопротивления воздуха и силы притяжения Земли. Работа М. В. Мещерского является ценнейшим вкладом в науку о ракетном движении и до сего времени не утратила своего значения.

В 1903 году К. Э. Циолковский напечатал статью, посвященную вопросам космического полета под названием «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Этой статьей К. Э. Циолковский впервые в мире положил начало новой отрасли науки — космической навигации, или космонавтике. Циолковский подробно разработал теорию полета ракеты в атмосфере и в космическом пространстве. По разнообразию и полноте рассмотренных им условии полета и устройства ракет Циолковский по праву считается творцом теории космической ракеты и первым исследователем работы ракеты на жидком топливе.

Разрез (схематический) реактивного двигателя, самолета-снаряда.

В конце XIX и в начале XX века многие исследователи в Европе и в Америке успешно работали над решением вопросов реактивного движения. Однако первые капитальные теоретические труды в этой области, положившие начало новой отрасли науки, бесспорно принадлежат замечательным русским ученым: генерал-лейтенанту Константинову, профессору Мещерскому и Циолковскому.

В дальнейшем внимание русских ученых и инженеров уже в меньшей степени привлекалось к вопросам реактивного движения — до той поры, когда задачи обороны социалистической родины побудили вернуться к этим вопросам за несколько лет до начала Отечественной войны.

«Я знал, что русские «Катюши» — страшная штука, но когда эта «Катюша» дала залп по соседней роте и от этого залпа почти вся рота полегла, я убедился что нам против русских не устоять».

Таково признание врага — немецкого лейтенанта, захваченного в плен в Карпатах. Подобные признания пленных врагов о действии нашей «Катюши», изложенные заплетающимся от пережитого страха языком, нередко можно было встретить в сообщениях советских военных корреспондентов.

«Катюша» — это общепринятое в Красной Армии ласковое наименование для славного вида нашего орудия: ракетных снарядов, или РС.

Вторая мировая война, привела к невиданной ранее концентрации боевых средств и к необходимости быстрого маневрирования этой мощной боевой техникой. В частности, возникла задача создавать мощный огневой вал артиллерийского и минометного огня, сопровождающий наступление пехоты и танков, а иногда и конницы. Оказалось, что помимо орудийной артиллерии и боевые ракеты являются для этой цели весьма действенным оружием. Советская военно-техническая мысль, вооруженная передовой теорией, в короткий срок справилась с задачей конструирования наиболее эффективного вида ракетного оружия. А мощная промышленность Советского Союза смогла обеспечить фронт таким количеством РС, что доблестные минометные части Красной Армии получили возможность достичь невиданных никогда ранее мощностей огневого иалета.

В принципе современный ракетный снаряд ничем не отличается от прежней боевой ракеты Конгрева или Константинова. Его перемещает в пространстве та же самая сила: вырывающийся через отверстие камеры поток сжатого газа. Но ведь и современная сверхмощная советская пушка по основному принципу действия ничем не отличается даже от своего самого дальнего предка. Тут дело в новых технических мощностях, в переходе «количества» в «качество».

В чем же состоит особенность реактивных снарядов, с таким успехом применяющихся на полях сражений современной войны?

Как читатель уже знает из предыдущего, реактивный снаряд-ракета «сам себя движет» за счет реакции отбрасываемых им назад газов. Следовательно, установка для его старта не должна сообщать ему энергию. В отличие от артиллерийского снаряда ракетный снаряд является одновременно как бы и пушкой и снарядом, и к цели они летят вместе. Установка для старта РС не воспринимает отдачи. Вот почему такая установка может быть легкой, портативной, подвижной. Наконец, эта установка сравнительно проста и дешева и может быть изготовлена в весьма большом количестве экземпляров. Громадное значение имеет также ее подвижность: во время боевых операций такие установки можно быстро перебрасывать на автомашинах, танках, санях, самолетах с одних позиций на другие. При этом сами по себе снаряды могут быть достаточно тяжелыми и нести в себе мощный фугасный заряд.

При массовом применении реактивные снаряды способны в несколько минут превратить в бесформенные обломки вражескую технику, сооружения и уничтожить людей на значительных площадях. Признания пленных врагов говорят об этом достаточно красноречиво.

Надо сказать, что вообще реактивные снаряды обладают малой прицельностью. Это обусловлено тем, что выходящие из ракеты газы движутся не всегда вполне точно. Кроме того, малейшие неточности при старте ракеты могут значительно исказить траекторию ее полета. Наконец, даже ветер и неоднородность атмосферы в нижних слоях могут также исказить траекторию ракеты, в большей мере, чем у артиллерийского снаряда.

Однако при массовом применении таких снарядов на сравнительно малых расстояниях, когда производится поражение целых площадей, незначительная меткость практически никак не влияет на результаты стрельбы.

Установка для старта РС состоит из легкой стальной трубы, снабженной прицельным приспособлением и механизмами для производства выстрела. Часто вместо трубы, которая заменяет ствол пушки, устраиваются простые направляющие приспособления в виде стальных прутьев, скрепленных кольцами. Несколько таких приспособлений скрепляются вместе, что позволяет давать старт одновременно пяти, шести и более РС. Заряжание производится очень просто: вкладывается ракета и включается электрический запал.

В некоторых случаях, подобно артиллерийскому снаряду, РС в полете вращается. Для этого часть газов от горящего реактивного снаряда через особые отверстия отводится в сторону — по принципу турбины; это и заставляет РС вращаться. Применяются также наклонные сопла, расположенные по окружности и дающие винтообразный поток пороховых реактивных газов.

Конечно, фашисты также применяли на полях сражений свои РС. Надо отметить, что в техническом отношении это интересные и достаточно совершенные образцы. Укажем, в частности, на дальнобойные артиллерийские снаряды, снабженные дополнительно ракетой, существенно увеличивающей дальность стрельбы. Ракета предотвращает в течение некоторого времени дальнейшее снижение скорости и вследствие этого увеличивает дальность полета снаряда. В этом случае снаряд представляет собою ракету, начинающую работать тогда, когда скорость этого снаряда уменьшается до заданного предела.

Надо иметь в виду, что немцы, готовясь к войне, предполагали использовать свои метательные аппараты для обстрела войск противника газовыми ракетами. Немцы готовились к газовой войне. Мина или ракета, начиненная отравляющими газами, может и не попасть точно в цель. Газы сами найдут людей. Поэтому малая прицельность ракетного оружия не должна была помешать немцам вести химическую войну. Но немцы побоялись применить газы. Они знали, что на немецкие города в ответ будут сброшены газовые бомбы с самолетов. И вот немецкие захватчики стали использовать свои шестиствольные реактивные минометы не по прямому назначению.

Внешний вид реактивного самолета-снаряда: А — секция с радиокомпасом, Б — заряд взрывчатого вещества В -- бак с горючим Г — баллоны с сжатым воздухом, Д — секция с механизмами управления рулями, Е — камера сгорания, Ж — сопло для истечения газов, обеспечивающих реактивное движение.

Простота ракетного орудия позволяет быстро разбирать и собирать его. Такими разборными ракетными орудиями вооружены, в частности, армии союзников.

Небольшой вес и отсутствие отдачи при выстреле сделало возможным применение ракетных орудий на легких боевых машинах. Ракетными установками были снабжены американские танки-амфибии, действовавшие против японцев на Тихоокеанском театре войны. Экипаж защищен специальным стальным щитом, ракеты выпускаются из нескольких труб, стреляющих через головы экипажа.

Имеются неоднократно упоминавшиеся в газетах ракетные установки и на английских истребителях. Они подвешиваются под крыльями самолета и выпускаются попарно или залпом.

Применяется ракета также для борьбы с танками и бронемашинами. Английский реактивный противотанковый гранатомет «Пиат» состоит из легкого стального ствола с помещенной в нем боевой пружиной. При нажатии на спусковой крючок боевая пружина освобождает ударник, который разбивает капсюль патрона в хвостовой части гранаты. Патрон воспламеняет реактивный заряд, и граната вылетает из ствола. Граната «Пиат» пробивает броню толщиной до 100 миллиметров.

Этим не исчерпывается применение ракеты в современной боевой обстановке. Более того, на практике еще далеко не все возможности ракет претворены в жизнь.

Наиболее широкое применение ракетное оружие получило в Красной Армии, которая первой использовала его на полях сражений.

Через десять дней после высадки союзных войск на побережье Северной Франции над Лондоном появились первые фашистские самолеты-снаряды. До того, в течение нескольких месяцев, немцы всячески рекламировали свое «новое», «секретное» оружие в качестве решающего средства при отражении высадки войск союзников на европейский континент. Мало того, фашисты хвастливо заявляли, что это «новое оружие коренным образом меняет способ ведения войны».

Как известно, самолеты-снаряды, которые фашисты для поддержания духа своих войск и населения именовали разными устрашающими кличками, вроде «динамитных метеоров» и «адских собак», не остановили ни вторжения союзников, ни коренного поворота в ходе воины в пользу демократических держав.

Что же представляют собой фашистские самолеты-снаряды?

Прежде всего следует отметить, что в основном это не ракеты, а небольшие автоматические самолеты с крыльями и оперением обычного самолета. С ракетой их роднит то, что двигателем у них служит не винтомоторная установка, а реактивная.

Далее, «секретное» оружие гитлеровцев отнюдь не является новым. Трудами русских ученых (Константинова, Мещерского, Циолковского уже давно заложены основы теории реактивного движения; но даже и в отношении практическом гитлеровцы отнюдь не проявили оригинальности. Мы уже упоминали выше, что в 1907 году французский изобретатель Лорэн предложил проект ракетного самолета, являющегося по сути воздушной торпедой, управляемой автоматически на расстоянии при помощи электрических механизмов. Если отбросить детали, не относящиеся к основному принципу, то можно считать, что немцы в 1944 году всего только осуществили старую идею Лорена.

Как известно, немецкие самолеты-снаряды летят сравнительно низко и подвержены огню зенитной артиллерии. Кроме того, они имеют скорость, близкую к скорости обычных самолетов, и легко настигаются и уничтожаются истребителями.

По принципу своего устройства, немецкий самолет-снаряд представляет собой самолет с автоматическим управлением, летящий под действием давления газов, вырывающихся с большой силой через сопло, устроенное в задней части самолета. Он наполнен взрывчатыми веществами и жидким топливом, к которому из специальных баллонов притекает сжатый воздух. Вес взрывчатого вещества около 1000 килограммов, общий вес самолета-снаряда около 2 тонн.

Корпус самолета-снаряда представляет собой «сигару» удобообтекаемой формы. Самолет-снаряд не имеет радиооборудования для направления его на цель, Он снабжен так называемым «пилот-прибором», или «автопилотом», связанным с компасом и рулем управления, что позволяет вести машину по заданному курсу полета без участия летчика. Конечно, это лишает его всякой маневренности: после старта управлять полетом снаряда уже нельзя. Взлет самолета-снаряда с места старта производится при помощи его же ракетного двигателя. Он лишен брони и в полете оставляет за собой огненно-дымовой след, что делает его весьма заметным и еще более увеличивает его уязвимость.

Меткость самолета-снаряда очень мала. Достаточно сказать, что ошибка в один градус при установке на цель, отстоящую, в 200 километрах от места старта, отклоняет его от цели на 4 километра! По этой причине самолеты-снаряды могут быть применены для обстрела лишь весьма обширной цели, например такой, как Лондон, имеющий примерно 18 миль ширины и 20 миль длины. Но даже и при таких условиях вред, который способны нанести весьма дорогие и поэтому сравнительно немногочисленные немецкие самолеты-снаряды, следует признать весьма незначительным. Вот красноречивые цифры: на 2 754 снаряда, выпущенных немцами на Лондон до 6 июля 1944 года, приходится 2 752 смертных случая.

Другим, более новым, вариантом реактивного оружия, примененного немцами против Лондона, были ракеты дальнего действия, не имевшие крыльев и двигавшиеся на высоте около 100 километров над поверхностью земли со скоростью до 5 000 километров в час. Такая большая, скорость получалась потому, что ракета шла на высоте, где плотность воздуха ничтожна и его сопротивление практически не мешает движению ракеты.

Эти ракеты дальнего действия были еще сложнее и дороже самолетов-снарядов и не могли быть применены в массовом количестве. Поэтому в нынешней войне они не дали практического военного эффекта.

На протяжении всего XIX века и в первые десятилетия XX века в разных странах изобретатели пытались сконструировать управляемый реактивный самолет. Мы уже упоминали о подобных проектах русских инженеров Третесското и Соковнина и революционера Николая Кибальчича, а также ряда французских изобретателей. Мы указывали, что эти проекты были обречены на неуспех, ибо создавались без учета законов поведения самолета в воздухе, в ту пору еще не открытых и не изученных.

Внешний вид ракетного самолета.

Аэродинамика — наука, изучающая движение газообразных тел и влияние этого движения на помещенные в газ твердые тела, — находилась еще в зародыше и лишь позднее, преимущественно в трудах русских ученых, получила широкое развитие.

И в настоящее время уже на основе полноценной теории и высокой техники изобретатели ряда стран работают над созданием реактивного ракетного-самолета, способного к более или менее длительному полету.

Что же приковывает внимание изобретателей к ракетному самолету в пору мощного расцвета винто-моторной авиации?

Современный мощный авиационный мотор отличается весьма сложным устройством. Одних только цилиндров у него бывает свыше двадцати. Но и этого мало. Чтобы увеличить мощность мотора и скорость полета машины, конструкторам приходится еще увеличивать число цилиндров: имеются проекты моторов с 42 цилиндрами! А ведь для авиационного мотора самое существенное — это малый вес. Каждый лишний килограмм веса мотора уменьшает количество горючего, а также боевого груза, которые может нести самолет. Это отражается на дальности, высоте, быстроте полета и на боеспособности машины.

Но это еще не все. Возьмем, например, винт — обязательную принадлежность современного винто-моторного самолета. Вот в цилиндре произошла вспышка смеси бензина с воздухом, газы толкают поршень, поршень передает движение валу, на конце которого насажен винт.

Сколько нужно посредников для того, чтобы использовать для движения самолета расширение газов, образующихся при вспышке смеси горючего с воздухом!

А что, если избавиться от этих посредников? Сжигать топливо в камере и по принципу ракеты заставлять газы выходить через отверстие — сопло? Тогда простая отдача, без всяких посредствующих звеньев, будет двигать весь аппарат в противоположную сторону.

Но не только простота конструкции заставляет изобретателей уделять внимание созданию реактивного самолета. Чем выше летит винто-моторный самолет, тем труднее работать винту. В верхних слоях атмосферы воздух делается все более разреженным, и винту все труднее и труднее становится «цепляться» за воздух. Приходится итти на увеличение скоростей вращения винта, но это связано с большими трудностями: если винт вращается слишком быстро, то центробежная сила может его разорвать.

А между тем полет на большой высоте — в 30 километров и выше — очень выгоден: сопротивление воздуха на такой высоте невелико, и самолет может там лететь со скоростью 1500-2 000 километров в час. Но это возможно лишь при одном условии: если тяга мотора, с высотой не уменьшается, как это происходит с обычным винто-моторным самолетом.

Такому условию может удовлетворить только реактивный двигатель.

Что же представляет собою современный реактивный двигатель, далеко не совершенный образец которого приводит в движение фашистские самолеты-снаряды?

В обыкновенной боевой ракете порох запрессован слоями и сгорает не весь сразу, а постепенно, слой за слоем. И все же ее двигатель работает недолго. По существу, независимо от большей или меньшей сложности конструкции, это выстрел, с той лишь разницей, что, как было указано выше, при артиллерийском выстреле пушка выбрасывает снаряд, а при реактивном выстреле пушка и снаряд — одно целое и к цели летят вместе.

Но ведь на самолете двигатель должен работать долго и давать большую тягу, то есть выделять большую энергию. И вот, оказалось, что порох — это горючее, имеющее сравнительно небольшой запас энергии. Если сравнить его с жидким горючим, например с бензином, по общему количеству энергии, выделяемой при сгорании, то пороху придется скромно отступить на задний план, и на первое место нужно будет поставить бензин или иное жидкое топливо. Впервые разработал и создал конструкцию ракетного двигателя, работающего на жидком горючем, русский ученый К. Э. Циолковский.

Жидкостный реактивный двигатель устроен сложнее порохового. Порох для сгорания не нуждается в воздухе — химически связанный кислород находится в составе пороха. А бензин или другое жидкое горючее без воздуха гореть не может. Поэтому в жидкостном реактивном двигателе имеются отдельные баки для горючего и для кислорода.

Но в самое последнее время нашли возможным упростить жидкостный реактивный двигатель. В самом деле зачем возить с собой на самолете баки с жидким кислородом, когда кислорода в окружающем воздухе сколько угодно? Разумеется, в данном случае речь идет о двигателе для реактивного самолета, движущегося на сравнительно небольших высотах. На большой же высоте воздух так сильно разрежен, что не мог бы поддерживать горение и работу реактивного двигателя, так же как и работу обычного мотора внутреннего сгорания.

Так возникла идея воздушно-реактивного двигателя. Этот двигатель наиболее важен для современной реактивной авиации.

Вот, например, как устроен двигатель для нового английского ракетного истребителя конструкции капитана Уиттли.

Спереди через особые приемники засасывается атмосферный воздух, который по мере поступления сжимается компрессором. Сжатый воздух поступает в камеру сгорания, куда под давлением подается жидкое горючее; оно сгорает, и горячая газовая смесь распространяется по турбине, расположенной позади камеры сгорания. Эта турбина соединена непосредственна с компрессором для сжатия воздуха и приводит его в движение. Из турбины воздушно-газовая струя выбрасывается в атмосферу, сообщает обратный, реактивный толчок самолету и движет его вперед.

Жидкостный реактивный двигатель требует большого количества горючего. Это обусловливает сравнительно малую дальность реактивного самолета. Все же жидкостный реактивный двигатель для скоростных самолетов ближнего действия заслуживает серьезного внимания. Но было бы совершенно неправильным полагать, что этот двигатель способен, вытеснить обычный винто-моторный самолет. Ведь точно так же и реактивные снаряды не могут и не должны вытеснить другие боевые средства, например артиллерию и бомбардировочную авиацию. Это зависит в первую очередь от того, что коэфициент полезного действия реактивного двигателя обычно весьма невелик.

В частности, реактивный двигатель достигает коэфициента полезного действия винто-моторного самолета лишь при скорости около 1 000 километров в час.

По сообщениям английской прессы, капитану Уиттли, осуществившему весьма быстроходный ракетный самолет-истребитель, удалось приблизиться к скорости в 1 000 километров. Созданы надежно работающие образцы реактивных самолетов и в некоторых других странах.

Самолет с реактивным двигателем проходит сейчас самый ранний этап своего развития; до длительных полетов, а тем более для полетов в верхних слоях атмосферы еще далеко. Но первые шаги уже сделаны, и надо полагать, что скоро реактивный двигатель прочно войдет в авиацию.

Вообще же говоря, ракеты и реактивные средства будут все более и более входить в разные области науки и техники и расширять власть человека над природой.

История показала, что русская наука, а впоследствии советская наука и техника шли всегда впереди в деле изучения вопроса реактивного движения. Мы имеем все основания полагать, что и впредь наша советская родина будет занимать одно из ведущих мест.