Ракетный бум ХХ века

Для случая металлической ракеты У. Конгрева в зоне вогнутой внутрь чашки сопла по ходу потока газов образуется зона турбулентности, то есть завихрения. В результате резко уменьшается коэффициент полезного действия двигателя и снижается его сила тяги. Поэтому, несмотря на то, что прочный железный корпус ракеты позволял загружать в ее двигатель значительно большее количества пороха, чем в бамбуковую ракету, изделия полковника У. Конгрева летали ненамного дальше, чем индийские бамбуковые ракеты [23].

В России разработкой боевых ракет в начале XIX века занимались чиновник пятого класса провиантского штата Алексей Иванович Картмазов и полковник Александр Дмитриевич Засядко. Свою деятельность в ракетной технике они начинали не с нуля.

Наследник английского престола Георг IV подарил несколько английских ракет Конгрева российскому императору Александру I, которые в 1811 году были переданы для исследования А.И. Картмазову. Тактико-технические характеристики разработанных на их основе Картмазовым и Засядко ракет несколько превышали лучшие показатели ракет Конгрева, в частности дальность полета ракет увеличилась до 3000 метров. Однако никаких принципиально новых конструкторско-технологических решений при создании этих ракет найдено не было [5].

Подводя промежуточный итог нашего анализа, можно сказать, что характерной чертой развития ракетной техники до XIX века было преобладание эмпиризма, отсутствие теоретических основ конструирования и производства ракет. Усовершенствования, вносимые в конструкцию ракет, как правило, не опирались на результаты теоретических или экспериментальных исследований. Практика опережала теорию, умели больше, чем понимали.

Процесс накопления информации всегда продолжается до тех пор, пока ее количество не станет критическим и не начнет переходить в качество. И такой переломный момент в истории ракетостроения наступил. Здесь уместно привести фразу выдающегося ученого, российского химика Д.И. Менделеева – «Наука начинается там, где начинаются измерения».

Первые измерения эксплуатационных параметров пороховых ракет осуществил Константинов Константин Иванович, генерал-лейтенант, российский учёный и изобретатель в области артиллерии и ракетной техники.

Ракеты XIX века были оружием кустарным, изготовлялись вручную, на глазок и уже поэтому не были одинаковыми. Каждая ракета хоть и немного, но отличалась от другой ракеты. К.И. Константинов писал, что необходимо создать «математическую теорию конструкции и стрельбы ракет». Теория требовала практической проверки, и Константинов стал первым в мире инженером, который понял, что качество ракеты нуждается в объективной научной оценке.

В 1847 году Константинов построил ракетный баллистический маятник, на котором установил закон изменения движущей силы ракеты во времени. При помощи этого прибора он исследовал влияние формы и конструкции ракеты на её баллистические свойства, заложив научные основы расчёта и проектирования ракет.

Примечательно то, что спустя почти сотню лет маятник К.И. Константинова использовался в 1933 году сотрудниками Ленинградской газодинамической лаборатории, при доводке первого в мире электрического ракетного двигателя конструкции В.П. Глушко.

Бывший сотрудник и соратник академика В.П. Глушко, Соколов В.С., в монографии, посвященной освоению космоса, пишет: «Особо следует отметить значение изобретенного Константиновым устройства для опытного определения скорости полета на отдельных участках траектории ракет и артиллерийских снарядов. В основе действия устройства лежали измерения дискретных интервалов времени между импульсами электрического тока, точность которых была доведена до 0,00006 с. Это было поразительным по тому времени достижением практической метрологии» [135].

В 1861 году К.И. Константинов опубликовал в Париже на французском языке книгу «О боевых ракетах». В 1864 году ее опубликовали на русском языке в России. На тот момент это была единственная в мире фундаментальная монография по данной теме. Выдающейся заслугой К.И. Константинова является то, что им впервые была сделана попытка научного подхода к вопросам конструирования ракет и заложены основы экспериментальной ракетной динамики. Наступал конец эмпирики.

Время неумолимо продолжало свой бег, заканчивался девятнадцатый век. К этому моменту в армиях большинства развитых стран на вооружение была принята нарезная артиллерия. В 1864 году немецкий инженер А. Крупп изобрел клиновой затвор для орудий, заряжаемых с казенной части.

Впоследствии орудия снабдили противооткатными устройствами, дуговыми и оптическими прицелами. Были разработаны новые сорта артиллерийского бездымного пороха. В результате к началу двадцатого века скорострельность орудий достигала до 10 выстрелов в минуту при дальности стрельбы до 8000 метров, повысилась точность стрельбы [24].