Історія
реактивних двигунів іде коренями в перше сторіччя нашої ери, коли грецький
інженер і математик Герон, що жив у місті Олександрії, створив свій еоліпіл. Це
була куля, заповнена киплячою водою, з бічними трубками, вигнутими в кінцях під
прямим кутом. Тиск пари на стінку трубки, протилежну її відкритому кінцю,
породжував обертання кулі. Макет еоліпіла експонується нині на стенді
Калузького музею космонавтики імені К. Е. Ціолковського. А його модифікація -
так, зване сегнереве колесо, опис якого можна знайти майже у всіх шкільних
підручниках фізики, - ефективно використовується сьогодні для поливу
сільськогосподарських угідь.
Герон описав пристрій і принцип
дії свого обертового реактивного двигуна в книзі "Пневматика", що
розповідає про досягнення античного світу в області прикладної механіки. Інша
його книга - "Метрика" - містить теоретичні і прикладні основи
геометрії й алгебри.
Як згодом з'ясувалося, реактивний
рух може створюватися не тільки водяною парою, але і різними газами, а також
електричною плазмою, тобто потоком заряджених елементарних часток, і навіть
позбавленими електричного заряду корпускулами світла - фотонами. Але яке
відношення все це має до ракетної техніки?
Саме безпосереднє, тому що ракета
являє собою літальний апарат, що переміщається за рахунок роботи реактивного
двигуна.
Коли ж з'явилися перші ракети?
Відповідь на це питання прямо зв'язаний з датуванням появи першого енергоносія.
Протягом декількох сторіч у цій якості використовувався димний чорний порох -
сипуча суміш сірі, селітри і деревного вугілля. Древні "порохових справ
майстри", як називалися на Русі виготовлювачі пороху, вважали, що його
сила відбувається "від жару сірки і холоду селітри, що терпіти не можуть
один одного". Для одержання порохового вугілля обпалювали при температурі
200-500оС деревину вільхи, верби, липи чи жостери. У 1823 р. знаменитий фізик
Гей-Люссак встановив, що реактивну силу при горінні чорного пороху створюють в
основному тверді частки калію і його окислів у суміші з вуглеводневими
з'єднаннями. Про час і місце появи пороху дотепер йдуть суперечки між
китайськими й арабськими хіміками. Китайці посилаються на древні акти, що
свідчать, що ще в 1232 р. у битві під Пекіном були використані порохові ракети
- вогненні стріли "Хо цзянь".
У нашій батьківщині чорний димний
порох з'явилася, по свідченнях ряду літописів, у XIV столітті, а видатний
історик авіації И. Я. Шатоба вважає, що це відбулося ще раніш - у XII столітті.
Перші зведення про використання
ракет як зброю на Україні відносяться до XVI сторіччя. Як розповідає Г.
Кониський у своїй книзі "Історія русів", виданої в 1847 р. у Москві,
у 1515 р. у битві запорожців з татарами "гетьман Ружинский вислав загін
кінноти з приготовленими затимчасово паперовими ракетами, які, будучи кинуті на
землю, могли перескакувати з місця на місце, роблячи до шести пострілів кожна.
Кіннота оная, наскакавши на становище татарське, кинула їх між коней
татарських, заподіявши в них велике сум'яття".
У січні 1676 р. у місті Великий
Устюг була зроблена "велика вогненна потіха" - грандіозний феєрверк
із використанням ракет і обертових порохових реактивних двигунів. Про цю подію
згадується в книзі Балтазара Койета "Посольство Кунраада фан Кленка до
царів Олексію Михайловичу і Федорові Олексійовичу".
"Пороховою справою"
займався і сам цар Петро I (1672 - 1725), що заснував для цього в Москві
спеціальне "ракетний заклад". У ньому була виготовлена в 1707 р.
сигнальна ракета, здатна підніматися на висоту до одного кілометра. У
бомбардирській роті Преображенського полку ракетною справою успішно займалися
артилерійські офіцери В. Корчмін і Г. Писарєв. Записками цих видатних
російських піротехніків користалися згодом М. В. Ломоносов і інші вчені.
Необхідність посилення вогневої моці артилерії спонукала Петра I звернутися до
ракет - ефективному засобу взаємодії з артилерійською зброєю. Цар був широко
відомий як великий фахівець в області кораблебудування. Менш відомі його роботи
в області артилерійської техніки. У 1709 р. він, "у співавторстві" з
генерал-фельдцейхмейстером Я. В. Брюсом, сконструював і успішно випробував
першу в Європі швидкостріляючу пушку, яка заряджалася з казенної частини. Його
незмінний інтерес до ракетної справи підтверджується замовленням на переклад
книги Йосипа Ландгріні "Мистецтва вогненні і різні військові знаряддя",
де приводилися зведення про мистецтво виготовлення ракет. В особистій
бібліотеці Петра I була і книга Йосипа Беклера, що побачила світло в 1660 р. У
ній розповідалося про готування "потішних вогнів", тобто ракет для
феєрверків, і приводилися креслення ракети, що складає з двох послідовно
сполучених частин. От коли ще знали про багатоступінчасті ракети!
До речі, набагато раніше - у 1613
р. - польський військовий архітектор Валентій Себиш у своєму творі "Ручне
виробництво зброї" привів креслення багатоступінчастих ракет. Можна
згадати і книгу "Інше світло, чи комічна історія про держави і жителів
Місяця", написану в 1649 р. французьким поетом-бунтарем Сірано де
Бержераком. У ній говориться про транспортну багатоступінчасту ракету.
Невідомо, чи знав про ці твори Петро I. Невідомо також, чи знав Валентій Себіш
про те, що ще в 1241 р. у битві з татарами під містом Легнігца (у Сілезії) були
використані літаючі "вогненні дракони" - бойові порохові ракети. Вони
зображені на фресках каплиці, спорудженої на місці побоїща.
Першою вітчизняною друкованою
працею по ракетній техніці, очевидно, є книга О. Михайлова "Статут ратних,
гарматних і інших справ, що стосуються до військової науки". Вона
витримала два видання - у 1607 і 1621 р.
Слов'янський автор К. Симонович
опублікував у 1650 р. в Амстердамі книгу "Велике мистецтво
артилерії", де згадується про ракети. А в 1762 р. з'явилася книга М.
Данилова "Початкові знання теорії і практики артилерії", що містить
згадування про ракети. Не виключено, що Петро I знав про ці праці.
Особливо слід зазначити поява в
Санкт-Петербурзі в 1824 р. енциклопедичної праці "артилерії полковника і
кавалера" Федора Челєєва "Повне і докладне наставляння про складання
розважальних вогнів, феєрверками іменованими, з додаванням готування військових
вогнепальних і запальних речей на користь артилерії й аматорів цієї вправи, що
складає з п'яти частин". Ця книга як би підбивала підсумок усім попереднім
роботам по реактивній техніці.
Нову еру в історії авіації
ознаменувало створення реактивних двигунів.
Основоположником теорії
реактивного руху і сучасної космонавтики був російський учений-винахідник
К.Е.Ціолковський, що у 1896 році в праці "дослідження світових
просторів" обґрунтував можливість застосування реактивного двигуна.
Значний внесок у їхню розробку внесли радянські вчені і конструктори. Після
2-ий світової війни вони одержали можливість розширити роботи з створенню
реактивних літаків, впровадженню у виробництво більш сучасної техніки і
технологій, засновані на використанні всіх досягнень суміжних наук.
Розробку ТРД (турбореактивний
двигун) у СРСР займалися конструкторські колективи В.Я.Климова, Н.Д.Кузнєцова,
С.К.Туманського, А.М.Колиски й ін. Різке підвищення швидкості польоту поставило
перед вченими і конструкторами нові проблеми: на швидкості польоту понад 700
км\год починало позначатися явище стискальності повітря, збільшився лобовий
опір, погіршилася стійкість і керованість літака. Проведені наукові дослідження
й експериментальні розробки показала,що крила літаків, призначені для польотів
на великих швидкостях,повинні мати стріловидну хому в плані і тонкий профіль.
Побудований у початки 50-их років перший радянський надзвуковий літак -
одномісний винищувач Мить-19 - зі стріловидністю крила 55 градусів розвивав
швидкість до 1450 км\год,що послужило могутнім поштовхом для створення цілої
серії надзвукових літаків багатьох КБ. На озброєння надійшли нові відомості
засоби поразки, у т.ч. ядерна зброя масового і крапкового "удару". У
60-их роках були досягнуті великі успіхи в збільшенні швидкості, дальності висоти
польоту, удосконалюванні комплексів радіопротидії, навігаційних, прицільних і
інших систем і засобів авіаційного озброєння. Військова авіація стала
ракетоносною, де самі снаряди не скидалися "вручну", чи поштучно
цілою купою з кошика, не завантажувалися в окремому фюзеляжі до відмовлення і
хоробро скидалися відкриттям люка, а по окремості містилися під крилом літака і
приводилися в дію спеціальними установками.
Застосування турбогвинтових і
турбореактивних двигунів дозволило не тільки підвищити швидкість і висоту
польоту, але і значно збільшити вантажопідйомність і дальність польоту літака.
Також не можна не помітити створення, унікального своєї конструкції, літака зі
змінюваною геометрією крила.
|