Наука и техника в современных войнах

Громадные научные проблемы связаны прежде всего с вопросом о создании скоростей движения тел, равных нескольким километрам в секунду. Так, например, для устойчивого полета вокруг земного шара требуется получить на высоте в несколько сотен километров над поверхностью земли скорость 8 километров в секунду. Для ухода в космическое пространство необходима скорость 11,2 километра в секунду.

Обычная артиллерия может обеспечить начальные скорости примерно до двух километров в секунду. Одноступенчатая ракета с жидкостным реактивным двигателем может иметь максимальную скорость порядка нескольких километров в секунду. Если ракета многоступенчатая, то есть состоит из нескольких частей, каждая из которых выбрасывается вперед, когда предыдущее звено достигло заданной скорости, то максимальная скорость может достигнуть 8—11 километров в секунду, то есть окажется достаточной для космических полетов (рис. 3).

Рис. 3. Принципиальная схема четырехступенчатой межконтинентальной ракеты.

Этим путем, как известно, была создана первая советская межконтинентальная ракета, успешно прошедшая испытания в августе 1957 года (см. сообщение ТАСС от 27 августа 1957 года).

Эта ракета успешно применялась для вывода на орбиту первых советских искусственных спутников Земли.

Другим путем получения сверхвысоких скоростей является кумулятивный взрыв. При помощи кумулятивного взрыва возможно получить в технически сравнительно простых условиях очень высокие скорости, доходящие до десятков километров в секунду, далеко превосходящие те пределы, которые необходимы для космических полетов. Однако метание взрывом связано с появлением в метаемой массе огромных напряжений. Поэтому такой путь непригоден для направления в космическое пространство объектов, несущих на себе более или менее сложные приборы и устройства. Во всяком случае, очевидно то, что в настоящее время наука располагает всеми предпосылками, необходимыми для проникновения человека в космическое пространство, и его завоевание уже началось. Перспективы этого завоевания могут быть ясны только при изучении соответствующих физических основ, и в первую очередь механики и ее разделов — баллистики и небесной механики. Значительную роль имеет здесь также астрофизика, изучающая физические процессы на звездах и планетах и в космическом пространстве. Эти науки стали очень быстро развиваться в результате успешных полетов искусственных спутников и космических ракет.

Более сложными разделами механики являются гидродинамика, изучающая движение жидкостей, и газовая динамика, изучающая движение газов с учетом их сжимаемости при изменении давления и соответствующего изменения температуры. Разделом газовой динамики является аэродинамика, то есть наука о движении воздуха и тел в воздухе. В аэродинамике в настоящее время имеют огромное значение так называемые зазвуковые движения, то есть такие, когда тело движется в воздухе со скоростью, превышающей скорость звука, которая равна примерно 1200 километрам в час. Научное исследование такого движения было начато более полувека тому назад С. А. Чаплыгиным и рядом других ученых. Но только теперь, в послевоенное время, выявилось в полной мере значение этих исследований, когда боевые реактивные самолеты достигли на практике скоростей, превосходящих скорость звука.

В современной военной авиации происходит необычайно быстрое развитие скоростей полета. Если несколько лет тому назад перед авиацией встала так называемая проблема звукового барьера, то теперь эта проблема решена. Теперь, по данным советской и иностранной печати, вполне реальны самолеты, летающие примерно в полтора — два раза быстрее звука, теперь полет самолетов со скоростью 2000 километров в час — уже не научное предположение, а реальность.

Чтобы правильно разбираться в перспективах воздушного боя и воздушных операций в таких условиях, необходимо отлично разбираться в динамике полета самолетов и аэродинамике зазвуковых движений.

Например, характерной особенностью движения самолета на больших скоростях являются громадные инерционные силы, возникающие в самолете при виражах. Конструкция же самолета не может быть чрезмерно массивной и имеет ограниченную прочность, поэтому очень крутой вираж оказывается невозможным. Еще более ограничивает маневренность скоростного самолета то, что люди, находящиеся ка самолете, могут переносить инерционные силы только в определенных пределах. Следовательно, воздушный бой на высоких скоростях существенно отличен от боя при меньших скоростях. Это приводит к изменению всей тактики и стратегии военно-воздушных сил при росте скоростей самолетов. Правильное понимание этого важнейшего вопроса невозможно без анализа физических основ полета на высоких скоростях и на больших высотах.