Из пушки на Луну⁠⁠

«Ах, эти белые звезды - немые стражи,

Они не спят никогда …»

Олег Медведев «Странная сказка»

Если бы нашу планету окутывали плотные «венерианские» облака, то развитие нашей цивилизации пошло бы по другому пути. Но возникшее человечество каждую ночь смотрело на звездное небо. Млечный путь, падающие звезды, кометы и фазы Луны таили в себе загадки. Пытливые умы открыли «блуждающие звезды» - планеты. «Где планеты, там должна быть жизнь!», и ученые стали строить планы полета к иным мирам. Пусть эти планы были игрой ума, но они стали стартовой площадкой для всего дальнейшего развития космических полетов.

На далекой звезде Венере

Солнце пламенней и золотистей,

На Венере, ах, на Венере

У деревьев синие листья.

Николай Гумилев

Фантазии о полетах

Греки знали о шарообразности Земли, а Эратосфен точно вычислил окружность Земли и ее диаметр. Шар считался идеальной фигурой и остальные небесные тела должны были иметь идеальную форму. Об этом знали не только ученые.

Лукиан Самосатский в своей комедии «Правдивая история» рассказывает историю о корабле, унесенном штормом в космос. И вскоре моряки высадились на Луне: «Семь дней и столько же ночей мы плыли по воздуху, на восьмой же увидели в воздухе какую-то огромную землю, которая была похожа на сияющий шарообразный остров и испускала сильный свет.». В произведении “Человек на Луне”, Доминиго Гонсалеса, ветер и птицы помогли герою достичь Луны.

Ученые интуитивно понимали, что ветер плохой помощник для полетов в Космос. У каждого народа есть свои легенды о покорителях притяжения Земли.

Среди таких есть русская легенда об аэронавте "дьяке Крякутном", наполнившем шар "дымом поганым и вонючим". Китайцы рассказывают о первом "космонавте" Ван Гу (или Ху). Он намеревался улететь с помощью ракет, привязанных к креслу, а управлять полетом с помощью вееров в руках. Будем считать, что он улетел.

Сирано де Бержерак уже описывает многоступенчатую ракету: «Знайте же, что ракеты были расположены в шесть рядов, по шести ракет в каждом ряду, и укреплены крючками, сдерживающими каждую полудюжину, и пламя, поглотив один ряд ракет, перебрасывалось на следующий ряд и затем еще на следующий, так что воспламеняющаяся селитра удаляла опасность в то самое время, как усиливала огонь»

Шло время и от умозрительных заключений ученые пришли к научным расчетам. Исаак Ньютон рассчитал скорость, при которой тело станет искусственным спутником Земли.

Творчески переработав идеи Ньютона знаменитый фантаст Жюль Верн пишет роман «Из пушки на Луну». Мегапушка «Колумбиада» выстреливала корабль с людьми на межпланетную орбиту. При всей фантастичности замысла, писатель озаботился многими вещами, которыми пренебрегали его собратья по ремеслу. Жюль Верн сделал свой корабль герметичным и снабдил системой жизнеобеспечения. При старте водяные демпферы снижали перегрузку, а космонавты лежали на противоперегрузочных «тюфяках». Для торможения и маневров применялись ракеты.

«Кроме воды, взяли виски — и довольно много: двести литров» эта фраза из романа в детстве мне не запомнилась.

Жюль Верн предсказал, за сто лет до старта «Аполлона-8», место космодрома, вес, материал корпуса и состав экипажа. На момент выхода книги это было самое детальное описание космического корабля.

Вид межпланетного снаряда, старт и коррекция траектории. Жюль Верн «Из Пушки на Луну» (1868). Википедия? иллюстрации к книгам Жюля Верна, свободное использование

Но пушка была игрой ума и в XIX веке она не могла дать достаточных скоростей даже для верхних слоев атмосферы. Требовался иной подход к полетам в космос.

Реактивное движение

Одним из основателей теории реактивного движения был талантливый инженер и изобретатель Николай Кибальчич. Главный техник «Народной Воли» был автором «динамитных снарядов», использованных для покушения на Александра II. Находясь в тюрьме в ожидании смертного приговора, он разработал теоретические основы управляемого реактивного аппарата. Но его записки пролежали в полицейских архивах до 1918 года и фактически не оказали влияния на развитие идей о полетах в космос.

«Ракеты для меня – только способ, только метод проникновения в глубину космоса» К. Э. Циолковский

Более подробно разработал конструкцию корабля Константин Эдуардович Циолковский. В своих многочисленных книгах он описывает многоступенчатые ракеты и жидкостный реактивный двигатель.

Идея многоступенчатой ракеты не нова, еще 1650 году военный инженер Казимир Семенович в своем труде «Великое искусство артиллерии» описал многоступенчатую ракету.

До мощных ракет и дальнобойных орудий было еще далеко, и изобретатели предлагали самые фантастические способы добраться до земной орбиты. Одни предлагали построить вертикальное колесо в ущелье, раскрутить и запустить спутник, другие использовалть для разгона горизонтальный круговой рельсовый путь.

Снаряд в стратосфере

Но первыми послали снаряд в стратосферу немцы. «Труба Кайзера Вильгельма» или  «Колоссаль» Сверхдальнобойная пушка калибром 210 мм в 1918 году обстреливала Париж с расстояния более ста километров. Скорость вылета снаряда достигала 1600 м/с, а максимальная высота подъема была более 40 километров.

Даже в начале космической эры инженеры не оставляли попыток создать орудие для стрельбы в космос. В 1962 году на острове Барбадос орудие калибром 410 мм выстреливало 180 килограммовые снаряды со скоростью 3600 м/с. Высота подъема составляла 180 километров.

Но это был тупиковый путь развития. Большинство ученых связывало изучение космоса с ракетной техникой.

Ракетопланы и ракеты

Ракеты еще не могли поднять большую нагрузку с Земли на орбиту и мысль изобретателей обратилась к ракетопланам. Одну из таких конструкций разрабатывал Эдуард Цандер. Космический корабль взлетал как самолет, а на большой высоте переходил в режим ракеты. В его проекте металл корпуса ракетоплана использовался как топливо. Крылья, выполнив свою задачу, втягивались в корпус, измельчались и подавались в камеру сгорания. Опыты не привели к созданию рабочей модели такого двигателя.

Австрийский инженер Ойген Зенгер в 30-х годах разрабатывал свой ракетоплан. Это был проект суборбитального бомбардировщика «Зильберфогель». Аппарат должен был стартовать с рельсовой эстакады и использовать атмосферу для аэродинамического маневра.

Следы увлечения ракетопланами отслеживаются в книгах и фильмах до сих пор. И первые киноленты не избежали этого влияния.

Полеты в кино

Научно-фантастические фильмы 20-х и 30-х годов отражают представления ученых о космических аппаратах. Идеи еще не вышли даже на стадию эскизного проекта. Особенно это заметно при старте космического корабля.

В «Космическом рейсе» старт с наклонной эстакады требует более прочной конструкции ракеты, чем вертикальный старт. В фильме «Женщина на Луне» используется вертикальный старт, но из-под воды. Такой метод требует тщательной изоляции всех электрических сетей и герметичности всех отсеков ракеты. Оба варианта снижают полезную нагрузку самой ракеты.

Знаменитый фильм советский фильм «Космический рейс» консультировал сам Константин Эдуардович Циолковский, а немецкий фильм «Женщина на Луне» Герман Оберт.

На съемках фильма «Женщина на Луне» подсобным рабочим трудился Вернер фон Браун

Фильм «Космический рейс»

Циолковский очень серьёзно отнесся к съемкам фильма. Им были сделаны многочисленные наброски, позже изданные отдельным альбомом. В них подробно рассматривается конструкция корабля, системы управления, движения людей в невесомости, шлюз и много других тонкостей космического полета.

Сочетание декораций и кукольной анимации создают неповторимую атмосферу картины. Создатели фильма показали противоперегрузочные ванны, скафандры и невесомость. Показана низкая гравитация на Луне и наличие льда. В конце полета возвращаемая ступень приземляется на парашюте. В набросках Циолковского есть описание выхода человека в открытый космос. Но бюджет фильма не позволил воплотить эту идею.

Премьера фильма состоялась уже после смерти Циолковского, в фильме институт носит его имя.

Картина Георгия Иосифовича Покровского написана в стилистике фильма «Космический рейс», незадолго до выхода фильма на экраны.

«Женщина на Луне» (Frau im Mond)

Благодаря консультанту Герману Оберту фильм стремился к технической достоверности. Ракету вывозят на старт вертикально. Космонавты лежат в противоперегрузочных кроватях и для выхода на Луну первоначально используют скафандры. Обратный отсчет времени до старта позже применили в настоящих космических полетах. В немецком фильме путешественники обнаруживают на Луне пригодную для дыхания атмосферу.

«Космический корабль стартует» (Weltraumschiff 1 startet)

Немецкий фильм снятый под впечатлением нашего «Космического рейса». В первоначальном проекте это был полнометражный фильм, но начавшаяся война превратила его в короткометражку. По сюжету пресс-конференция 1963 года рассказывает о первом облете вокруг Луны немецких космонавтов. Довольно достоверно создатели фильма передали вид Земли и Луны из космоса.

В фильмах 30-х годов утолщенные крылья космолетов больше похожи на очертания космических челноков. В более поздних работах кинематографистов тонкие и острые крылья космических кораблей легко переносят погружение в атмосферу планеты. О нагреве поверхности корабля и прогаре таких поверхностей в кино предпочитают не думать.

Пока режиссеры снимали фильмы о полетах в космос, на земле шла работа над ракетами.

Первые шаги ракетной техники

В США над ракетами работал Роберт Годдард, в СССР Эдуард Цандер, Михаил Тихонравов и Сергей Королев. В Австрии Гвидо фон Пирке разработал идею орбитальной станции и гравитационного маневра.

В 1923 году Герман Оберт издает книгу «Die Rakete zu den Planetenräumen» (Ракета в межпланетном пространстве. Работа перекликается с трудами Циолковского, но авторы не знают друг о друге.

В Германии в разработке ракет принимали участие Фридрих Зандер (Цандер его однофамилец☺), Макс Валье и Вернер фон Браун.

Каждая из стран стремилась использовать свои разработки для создания военной техники.

Дальше всех в разработке дальнобойных ракет удалось продвинуться немцам под руководством Вернера фон Брауна.

Фау-2

Со времен пушки «Коллосаль» рекорд высоты пытались оспорить только стратостаты в 30-х годах. Но максимальная высота их подъема была всего 22 километра. Следующий рекорд высоты вновь поставили немцы. 18 июня 1944 года ракета «Фау-2» поднялась на высоту 127 км и совершила первый суборбитальный космический полет. 20 июня была достигнута высота 188 км.

Линия Кармана – условная граница в атмосфере, пресечение которой считается орбитальным или суборбитальным космическим полетом. Международная авиационная федерация (ФАИ) установила линию Кармана на высоте 100 километров над уровнем моря.

Ракета «Фау-2» работала на этаноле и жидком кислороде, управление осуществлялось графитовыми рулями. Ракета несла одну тонну полезной нагрузки, скорость ракеты достигала 1600 м/с при дальности полета 300 километров.

Одновременно немцы создали небольшую ракету «Рейнботе». Это была первая современная твердотопливная многоступенчатая ракета. Она доставляла 40 килограмм полезной нагрузки на расстояние 220 км.

До первого орбитального полета немцам было еще далеко, но они рaзрабатывали межконтинентальную ракету A9/A10 для атаки США.

По проекту двухступенчатая ракета должна была иметь дальность около 6 тысяч километров и подниматься на высоту 350 километров. Расчетная скорость ракеты составляла 3600 м/с.

Существовали эскизные наброски А-11 и А-12 позволявшие запустить спутники весом 300 кг и 10 тонн на околоземную орбиту.

Немецкие инженеры в 40-е годы были ближе всех к запуску искусственного спутника Земли. Но наша победа в войне и крах III Рейха похоронили мечту Германии быть первой в космосе. Разведких ведущих держав знали о немецкой ракетной технике. Победители постарались получить немецкие разработки, готовые ракеты, ученых, конструкторов и инженеров.

Недоверие вчерашних союзников превратилось в “Холодную войну”. Любые разработки ракетной техники шли под грифом “Совершенно секретно”. Не все ученые имели доступ к государственным секретам и продолжали разрабатывать  альтернативные способы запусков искусственных спутников Земли.

Запуск спутника взрывом

Генерал-майор инженерно-технической службы Георгий Иосифович Покровский в 1944 году написал статью «Новый спутник Земли»:

«Опыты по высоте и дальности полета ракет показывают, однако, что, несмотря на особенности реактивного движения, все же достигаемые результаты совершенно недостаточны для выхода в космическое пространство. Этот вывод представляет собою итог очень многих разнообразных опытов, проводившихся как в лабораториях, так и в открытой атмосфере. Здесь мы имеем неудачу, обусловленную не принципиальной невозможностью решить этот вопрос, а влиянием очень многих различных технических трудностей, преодоление которых пока невозможно».

Трезво оценивая известные ему данные по ракетам, он предлагает совместить вскрышные работы в горах средней Азии и запуск искусственного спутника земли. Для ученого было понятно, что аппаратура не выдержала бы таких перегрузок, но даже цельнометаллический спутник мог бы дать много нового для изучения космического пространства.

Опыт Покровского случайно поставили американцы во время ядерного испытания «Pascal-В» 27 августа 1957 года. Крышка вертикальной шахты весом 900 килограмм не выдержала мощности взрыва и улетела. По расчетам она могла стать первым искусственным спутником Земли. Но кроме расчетов нет никаких достоверных подтверждений этого полета.

А в это время ученые, конструкторы и инженеры приближали день первого полета

Варианты пути

Не следует думать, что путь в космос представляет из себя прямую линию. Однако в технике, как и в эволюции видов, путь развития имеет множество ветвей.

В начале 50-х годов наши инженеры создали первую в мире сверхзвуковую межконтинентальную крылатую ракету «Буря». Разгонные блоки поднимали ракету на высоту больше 20 км, где включался сверхзвуковой прямоточный воздушно-реактивный двигатель. Дальность полета была свыше 8 000 км. Были проведены успешные испытания. Этот проект вполне мог развиться в воздушный старт для космических аппаратов. Но жизнь распорядилась иначе.

Коллективу Сергея Павловича Королева удалось сделать первую межконтинентальную баллистическую ракету Р-7. Дальность полета Р-7 также была свыше 8000 км, но высота траектории составляла 1130 км. Ракета летела в уже космическом пространстве. Проект «Буря» был прекращен, послевоенная страна не могла финансировать оба проекта.

Не секрет, что советские ученые и конструкторы использовали немецкие наработки при проектировании первых ракет. Американцы пошли этим же путем, на их космическую программу работал Вернер фон Браун.

От первых копий немецких ракет до легендарной “семерки” нашими учеными, конструкторами и инженерами был проделан огромный путь. Собственные идеи, разработки и их воплощение “в металле” позволили нам победить в космической гонке. 4 октября 1957 двухступенчатая ракета Р-7 вывела на орбиту первый искусственный спутник Земли.

Началась космическая эра. Первые спускаемые аппараты не походили на крылатые ракетопланы 30-х годов. На Землю прилетали обугленные атмосферой капсулы. Но прошло время и в космос поднялись космические челноки.

В фантастике 30-х и 40-х годов ракеты чаще всего взлетали и садились вертикально. Если со вертикальным взлетом технических проблем было меньше, то с вертикальную посадку ракеты удалось осуществить только в XXI веке.

Эволюция ракетной техники не остановится. Новые материалы и системы управления принесут новые решения в космическую технику.

«There was a time before our time,

It will not come again,

When the best ships still were wooden ships

But the men were iron men.»

«Те времена давно уж прошли,

И вновь они не настали,

Из дерева строили корабли,

А лучший моряк был из стали»

«Clipper Ships and Captains» 1933

Rosemary and Stephen Vincent Benet

Перевод Пырина П.

Эпилог

И много лет спустя, сидя в уютном кресле у иллюминатора рейсового космического корабля наши потомки будут листать журнал об истории ракетной техники. И легкая улыбка тронет губы при взгляде на первые космические аппараты. Так мы удивляемся кораблям Колумба и Магеллана. Но «На деревянных кораблях плавали железные люди»

Список использованной литературы

1. Obert Hermann «Die Rakete zu den Planetenräumen» 1923 год

2. Siemienowicz Casimiri «Artis Magnae Artilleriae pars prima», 1650

3. Верн Жюль «Из Пушки на Луну» интернет текст

4. Зайцев Е.А. «Внешняя баллистика в XVI-XVII вв», М., МГУ, 2021

5. Зигель Ф. «Искусственный спутник Земли» Учпедгиз, М., 1956

6. Маркуша А. «Николай Кибальчич» Рисунки С. Бордюга. Серия «Страницы истории нашей Родины», М., Малыш, 1986

7. Перельмана Я.И. «Межпланетные путешествия» М. ОНТИ, 1935 год, издание 10-е

8. «Техника-молодежи» №2-3, 1944 год

9. «Техника-молодежи» № 12, 1957 год

10. «Техника-Молодежи» №3 1987

11. Циолковский К.Э. «Альбом космических путешествий», М., Архив РАН, 2021

Автор: Павел Пырин
Редактор: Сабуров Даниил

Условия использования: свободное некоммерческое использование при условии указания автора и ссылки на первоисточник.

Для коммерческого использования — обращаться на почту: buildxxvek@gmail.com

Спасибо за поддержку

@Balu829 - человек имеющий свое мнение обо всем на свете

@WarhammerWasea - плюс один пример прекрасного творчества

@Mauop.KomoB - человек творческий

@kka2012 - юридические истории, такое не придумаешь

они и я рекомендуем

@MorGott - любители юмора и лора всевозможных вселеных - вам сюда. "Звёздные войны" - отдельное спасибо

@kotofeichkotofej - качественные переводы комиксов с сохранением шутеек

@ZaTaS - авторские рисунки, шаржи и просто отличные образы. Несерьёзно о серьезном

@Erepb.Ky3bMu4 - Кузьмич, что ещё сказать.

@MamaLada - скоровские истории. У неё телеграмм. Заходите в телеграмм.

@volchek1024 - Писатель с разнообразным сильным материалом

@VasilyGrust - писатель , женщины в истории.