Тайны ракетных катастроф. Плата за прорыв в космос
Не обошло новое веяние и Россию. Основная заслуга в этом принадлежит русским офицерам Александру Засядко и Константину Константинову. Благодаря трудам этих деятелей русской военной техники отечественные ракеты по своим летным и эксплуатационным характеристикам в ряде случаев превосходили зарубежные образцы.
В боевых ракетах, созданных Засядко, использовался пороховой двигатель фейерверочной ракеты, но стенки камеры изготавливались из железа, а не из картона. Для стабилизации полета он использовал длинный деревянный шест, как это делалось и в фейерверках. Полезным грузом в ракетах Засядко был зажигательный состав или граната.
Первые официальные испытания ракет Засядко были проведены в Петербурге в 1817 году. Тогда же была сформирована первая в Европе отдельная армейская ракетная бригада. Позднее этому примеру последовали и другие европейские страны.
Первое боевое применение ракеты Засядко получили во время русско-турецкой войны (1828-1829). Причем ракеты изготовлялись в действующей армии в непосредственной близости к фронту. В эти же годы ракеты широко применялись русскими войсками на Кавказе.
Дальнейший шаг вперед в деле совершенствования пороховых ракет был сделан Константином Константиновым, которого часто называют «отцом русской ракетной техники». Он же стал и основоположником экспериментальной ракетодинамики, и организатором производства ракет на черном дымном порохе.
Деятельность Константинова произвела настоящую революцию в массовом производстве ракет. Он считал, что для этого необходимо обеспечить такие условия, когда «сегодня можно приготовить ракету в строгости подобную той, которая была приготовлена вчера».
Результаты больших экспериментальных исследований и опыта производства ракет Константинов изложил в курсе лекций, прочитанных им в Михайловской артиллерийской академии. В виде книги эти лекции увидели свет в 1861 году на французском языке, а в 1964 году – и на русском.
«Победное шествие» «ракет Конгрева» и их аналогов по полям сражений продолжалось до 1860-х годов, когда им на смену пришла нарезная артиллерия, обладавшая гораздо большей разрушительной (на тот момент) силой и более точной стрельбой. Ракеты стали постепенно исчезать из арсеналов.
Это не означало, что от ракет отказались вовсе. Например, есть свидетельства о применении их во время Гражданской войны в США. По воспоминаниям современника, в 1863 году конфедераты собрали и запустили боевую ракету длиной 4 метра с пороховым зарядом весом 4,5 килограмма из Ричмонда на Вашингтон. Ракета поднялась и через некоторое время исчезла с глаз наблюдателей. Больше о ней никаких упоминаний не обнаружено.
Конец XIX века можно охарактеризовать не только как период отказа от боевого применения ракет, но и как период формирования нового мышления, когда человек пристально взглянул на ракеты как на средство достижения других миров. И здесь чрезвычайно велико значение работ Константина Эдуардовича Циолковского. Им было предложено большое количество оригинальных схем конструкций ракет. Существенно новым шагом стали разработанные схемы ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий с реактивными двигателями на жидком топливе. Это было по-настоящему революционное решение, так как до Циолковского исследовались и предлагались для решения различных задач ракеты с пороховыми двигателями.
Из других идей Циолковского следует выделить еще одну, предложенную им для управления полетом ракеты в верхних разреженных слоях атмосферы. Для достижения этой цели он рекомендовал два способа: применение графитовых рулей, помещаемых в струе газов вблизи среза сопла реактивного двигателя, или поворачивание сопла двигателя. Эти предложения нашли широкое применение и развитие в современной ракетной технике.
В 1903 году Циолковский опубликовал работу, до сих пор считающуюся классической в космонавтике, – «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где сделал подробный расчет ракет, предназначенных для преодоления земного притяжения.
Рассказывая об истории становления ракетной техники, нельзя обойти одно событие, случившееся в «сопутствующей отрасли». Имеется в виду первый полет самолета братьев Райт, состоявшийся в том же году, что и публикация знаменитой работы Циолковского. В какой-то степени это не случайное совпадение. Вот уже более ста лет авиация и ракетостроение идут плечом к плечу, постоянно напоминая о единых своих корнях. Очень часто сферы их «интересов» пересекаются, поэтому, рассказывая об авариях и катастрофах ракет, волей-неволей придется вспоминать и об авиации.
Начавшийся век авиации существенно снизил интерес к ракетной технике, но тем не менее в начале 1900-х годов произошло несколько довольно примечательных событий. О том, что это были знаменательные вехи в ракетостроении, говорит хотя бы тот факт, что выдвинутые тогда идеи находят свое применение и поныне. Конечно, на качественно ином техническом уровне.
В те годы в Европе были проведены первые – и, к сожалению, неудачные эксперименты по рассеиванию дождевых облаков с помощью метеорологических ракет. А в 1906 году немецкий инженер Альфред Маул запустил первую ракету с аппаратурой для фотосъемки. Этот опыт был немедленно оценен картографами всего мира. Особенно важным это событие стало при аэрофотосъемке регионов, в которых отсутствовали не только аэродромы, но и дороги. Правда, надо учитывать, что в ту пору авиация делала еще только первые шаги и не могла конкурировать с ракетами.
Первые два десятилетия XX века оказались не очень продуктивными для ракетной техники. В период Первой мировой войны ракеты использовали в основном для постановки дымовых завес и как осветительные. Единственным исключением стали небольшие авиационные ракеты, разработанные лейтенантом французского военно-морского флота Ле Приером. Они предназначались для уничтожения аэростатов наблюдения противника, и ими снаряжались французские и английские самолеты.
Все остальное, что было сделано в тот период, носило в основном теоретический характер. Большинство публикаций принадлежало французу Эно-Пельтри, американцу Годдарду и немцу Оберту, и они во многом перекликались с работами Циолковского, а иногда и повторяли их.
Но все изменилось, когда 16 марта 1926 года Годдард запустил свою первую ракету на жидком топливе. И пусть поднялась та ракета на высоту всего 13 метров и летела всего 2,5 секунды, именно с нее началась современная летопись ракетной техники и космонавтики.
Глава 2
Икар, Ван Гу и другие
Когда заходит разговор об авариях и катастрофах ракетной и космической техники, обязательно звучит вопрос: «Кто был их первой жертвой?»
В разные годы на этот вопрос отвечали по-разному. Да и сейчас нет единого мнения, когда речь заходит не о минувшем веке, а годах более отдаленных. Все основывается в основном на легендах, мифах, домыслах, предположениях и допущениях.
Лет сорок назад в качестве «первой жертвы» было принято называть мифического древнегреческого героя Икара, стремившегося приблизиться к Солнцу и погибшего от его губительных лучей.
На самом деле, если уж и вносить Икара в пантеон «жертв», то сделать это надо применительно к авиации, а не к ракетной технике и космонавтике.
Перечитаем древнегреческий миф. Он невелик по объему, но очень интересен и сам по себе, и в контексте данной книги.
«Величайшим художником, скульптором и зодчим Афин был Дедал, потомок Эрехтея. О нем рассказывали, что он высекал из белоснежного мрамора такие дивные статуи, что они казались живыми; казалось, что статуи Дедала смотрят и двигаются. Много инструментов изобрел Дедал для своей работы; им были изобретены топор и бурав. Далеко шла слава о Дедале.
У этого-то великого художника был племянник Тал, сын его сестры Пердики. Тал был учеником своего дяди. Уже в ранней юности поражал он всех своим талантом и изобретательностью. Можно было предвидеть, что Тал далеко превзойдет своего учителя. Дедал завидовал племяннику и решил убить его. Однажды Дедал стоял с племянником на высоком афинском Акрополе у самого края скалы. Никого не было видно кругом. Увидев, что они одни, Дедал столкнул племянника со скалы Был уверен художник,что его преступление останется безнаказанным. Упав со скалы, Тал разбился насмерть. Дедал поспешно спустился с Акрополя, поднял тело Тала и хотел уже тайно зарыть его в землю, но застали Дедала афиняне, когда он рыл могилу. Злодеяние Дедала открылось. Ареопаг присудил его к смерти.
Спасаясь от смерти, Дедал бежал на Крит к могущественному царю Миносу, сыну Зевса и Европы. Минос охотно принял под свою защиту великого художника Греции. Много дивных произведений искусства изготовил Дедал для царя Крита. Он выстроил для него и знаменитый дворец Лабиринт, с такими запутанными ходами, что, раз войдя в него, невозможно было найти выхода. В этом дворце Минос заключил сына жены своей Пасифаи, ужасного Минотавра, чудовища с телом человека и головой быка.
Много лет жил Дедал у Миноса. Не хотел отпустить его царь с Крита; только один хотел он пользоваться искусством великого художника. Словно пленника, держал Минос Дедала на Крите. Дедал долго думал, как бежать ему, и наконец нашел способ освободиться от критской неволи.
– Если не могу я, – воскликнул Дедал, – спастись от власти Миноса ни сухим путем, ни морским, то ведь открыто же для бегства небо! Вот мой путь! Всем владеет Минос, лишь воздухом не владеет он!
Принялся за работу Дедал. Он набрал перьев, скрепил их льняными нитками и воском и стал изготовлять из них четыре больших крыла. Пока Дедал работал, сын его Икар играл около отца: то ловил он пух, который взлетал от дуновения ветерка, то мял в руках воск. Мальчик беспечно резвился, его забавляла работа отца. Наконец, Дедал кончил свою работу; готовы были крылья. Дедал привязал крылья за спину, продел руки в петли, укрепленные на крыльях, взмахнул ими и плавно поднялся на воздух. С изумлением смотрел Икар на отца, который парил в воздухе, подобно громадной птице. Дедал спустился на землю и сказал сыну:
– Слушай, Икар, сейчас мы улетим с Крита. Будь осторожен во время полета Не спускайся слишком низко к морю, чтобы соленые брызги волн не смочили твоих крыльев. Не подымайся и близко к солнцу: жара может растопить воск, и разлетятся перья. За мной лети, не отставай от меня.
Отец с сыном надели крылья на руки и легко понеслись. Те,кто видел их полет высоко над землей, думали, что это два бога несутся по небесной лазури. Часто оборачивался Дедал, чтобы посмотреть, как летит его сын. Они миновали уже острова Делос, Парос и летят все дальше и дальше.
Быстрый полет забавляет Икара, все смелее взмахивает он крыльями. Икар забыл наставления отца; он не летит уже следом за ним. Сильно взмахнув крыльями, он взлетел высоко под самое небо, ближе к лучезарному солнцу. Палящие лучи растопили воск, скреплявший перья крыльев, выпали перья и разлетелись далеко по воздуху, гонимые ветром. Взмахнул Икар руками, но нет больше на них крыльев. Стремглав упал он со страшной высоты в море и погиб в его волнах.
Дедал обернулся, смотрит по сторонам. Нет Икара. Громко стал звать он сына:
– Икар! Икар! Где ты? Откликнись!
Нет ответа. Увидал Дедал на морских волнах перья из крыльев Икара и понял, что случилось. Как возненавидел Дедал свое искусство, как возненавидел тот день, когда задумал спастись с Крита воздушным путем!
А тело Икара долго носилось по волнам моря, которое стало называться по имени погибшего Икарийским. Наконец прибили его волны к берегу острова; там нашел его Геракл и похоронил.
Дедал же продолжал свой полет и прилетел, наконец, в Сицилию. Там он поселился у царя Кокала. Минос узнал, где скрылся художник, отправился с большим войском в Сицилию и потребовал, чтобы Кокал выдал ему Дедала.
Дочери Кокала не хотели лишиться такого художника, как Дедал. Они придумали хитрость. Уговорили отца согласиться на требования Миноса и принять его как гостя во дворце. Когда Минос принимал ванну, дочери Кокала вылили ему на голову котел кипящей воды; умер Минос в страшных мучениях. Долго жил Дедал в Сицилии. Последние же годы жизни провел на родине, в Афинах; там стал он родоначальником Дедалидов, славного рода афинских художников».
В таком виде миф приведен в «Метаморфозах» Овидия. А на русском языке изложил его Н.А. Кун, коего я и процитировал.
Чем же интересна легенда о Дедале и Икаре?
Во-первых, помимо всего прочего, миф отражает извечное стремление людей овладеть способом передвижения не только по земле, но и в других стихиях. Это аксиома, к которой все привыкли. А между тем она очень важна для понимания психологии человека, как биологического существа, стремящегося преодолеть силы природы. Не будь этого, вряд ли возникло бы наше стремление к звездам.
Во-вторых, еще в древности, пусть и неосознанно, родилось разделение обязанностей, свойственное многим направлениям технического прогресса в XX веке. Кто-то создает летательные аппараты, а кто-то на них летает. Если провести аналогии с космонавтикой, то Дедала смело можно назвать Главным конструктором, а Икара – пилотом космического корабля. Этакие Королев и Гагарин древности.
Сейчас об Икаре как первой «жертве ракетной техники» почти не говорят. Мы стали больше знать, научились отличать зерна от плевел. Но продолжаем верить в то, во что хотим верить.
Поэтому и стала столь популярной легенда о китайском ученом Ван Гу, погибшем в Средние века при попытке подняться в небо на ракете. Дополнительный импульс ей придал и состоявшийся недавно первый полет китайского пилотируемого корабля. Но большинство исследователей все же считает рассказ о Ван Гу мифом. Хотя хроники той поры описывают его как реально существовавшего человека.
Итак, лет пятьсот назад жил-был в Китае некто Ван Гу. Судя по всему, это был весьма образованный и талантливый человек. Занимался изготовлением пороха и созданием пороховых ракет. Вероятно, «наследил» и в других областях знаний, но об этом история умалчивает.
И вот однажды пришла ему в голову мысль улететь к звездам. Сказано – сделано. Обвязал кресло бамбуком, закрепил в его основании 47 пороховых ракет, сел в него и приказал 47 своим слугам одновременно поджечь фитили ракет. Слуги не могли ослушаться своего господина и поднесли факелы к странной конструкции. После этого раздался страшный грохот, а когда клубы дыма рассеялись, на месте старта не было ничего – ни кресла, ни Ван Гу, ни слуг.
Конечно, улететь в космос ученый не мог и, вероятнее всего, просто погиб при взрыве пороха. Но подобный опыт вполне мог иметь место. А даже если бы этого не было в действительности, о подвиге Ван Гу нам вечно будет напоминать кратер на обратной стороне Луны, носящий его имя.
Миф об Икаре и легенда о Ван Гу – самые популярные, но далеко не единственные теории о «первой жертве ракетной техники». Можно, например, иначе взглянуть на историю появления ракет и включить в нее все, что касается появления пороха, который рассматривать как ракетное топливо.
Вот строки из письма неизвестного китайского алхимика, датированного 160 годом:
«Сегодня в своей комнате для составления смесей погиб Шин Ру, один из умнейших людей нашего времени. Ужасные компоненты, вызвавшие пожар, включали серу, селитру и древесный уголь. Я был потрясен этим случаем. Это был не обычный пожар, раздуваемый ветром, а внезапный взрыв, уничтоживший все. Вскоре после этого события ко мне прибыл посыльный, сообщивший, что подобный взрыв убил группу ученых в близлежащей деревне и уничтожил дом, в котором они жили Какое зло мы выпустили в этот мир!»
Пожалуйста, вот вам и еще один кандидат на роль «первой жертвы».
Если и дальше покопаться в истории, можно найти десятки других примеров когда люди гибли в процессе работ по «ракетной тематике» Но надо признать, что их связь с ракетами, в современном понимании этого термина, весьма условна.
Ну а теперь – о человеке, который действительно является первой жертвой ракетной техники. Именно так о нем и писали через два дня после его гибели. Уточню, что это первая жертва современной ракетной техники.
Глава 3
«Первая жертва межпланетных сообщений»
19 мая 1930 года многие берлинские газеты вышли под заголовками «Первая жертва межпланетных сообщений». Ниже шло подробное описание трагедии, ставшей причиной смерти гениального немецкого конструктора Макса Валье.
В ночь на 17 мая Валье вместе со своими помощниками испытывал новый ракетный двигатель, демонстрация которого должна была состояться в Берлине во время Недели авиации, запланированной на конец того же месяца. Все шло нормально до того момента, когда давление в камере сгорания достигло семи атмосфер. Вслед за этим горение в двигателе стало неравномерным, и он взорвался.
Взрыв был не столь силен, чтобы вызвать трагические последствия. Но маленький зазубренный кусочек стали рассек Валье аорту, и он умер прежде, чем кто-то успел оказать ему элементарную медицинскую помощь.
Так погиб человек, вклад которого в историю создания ракетной техники трудно переоценить.
Макс Валье родился в 1895 году в Австрии, в городе Боцен. Еще в школьные годы увлекся механикой и в ноябре 1910 года опубликовал в местных журналах свои первые научные работы. К моменту окончания в 1913 году гимназии Ордена францисканцев Валье успел поработать в мастерских и на фабрике, приобретя практические навыки во многих областях техники, что впоследствии ему пригодилось при конструировании ракет и ракетных двигателей.
В том же 1913 году он поступил в Инсбрукский университет, где изучал астрономию, математику и физику. В 1915 году Валье призвали в армию, и он участвовал в Первой мировой войне в качестве метеоролога газового батальона. Через три года он уже технический офицер австрийского воздухоплавательного батальона. Тогда-то с ним и произошел случай, который едва не стоил ему жизни. Во время одного из полетов на воздушном шаре он выпал из гондолы и упал с высоты четырех километров, к счастью отделавшись лишь переломом ребер. В тот раз судьба его сберегла и подарила еще 12 лет жизни и творчества.
Случись это тогда, не было бы впоследствии ни ракет Валье, ни ракетных автомобилей Валье, ни много другого, что называют его именем.
Летный опыт, приобретенный за годы войны, убедил Валье в том, что больших высот способны достигать только аппараты с ракетными двигателями. Их конструированию он посвятил всю свою дальнейшую жизнь. Причем делал это со свойственным ему энтузиазмом и энергией.
Послевоенные годы были нелегкими. Но Валье продолжал обучение сначала в Венском, затем в Инсбрукском, потом в Мюнхенском университетах. В 1924 году он опубликовал первую часть знаменитой теперь научно-популярной книги «Прорыв в мировое пространство. Техническая возможность», в которой изложил свои взгляды на межпланетные перелеты. В этой работе Валье дал критический обзор различных способов выведения летательных аппаратов в космос, подчеркнул преимущество ракет перед всеми другими методами достижения больших высот и дал свое видение развития ракетной техники в будущем.
Этот четырехэтапный план Валье, естественно, отличается от того, как все происходило в действительности в последующие годы, но в нем – отражение взглядов наиболее прогрессивной части инженеров 1920-х годов, которые еще многого не знали, многого не умели, но были полны энтузиазма и задора. С другой стороны, это был выверенный, а значит, вполне реальный план работ.
И кто знает, не стань Валье «первой жертвой ракетной техники», может быть, и сама ракетная техника развивалась бы иначе, чем это произошло в дальнейшем. Многие считают, что творческий потенциал австрийского изобретателя был гораздо выше, чем у Вернера фон Брауна, который и создал современные ракеты. А тот факт, что Валье был земляком Адольфа Гитлера, могло в годы Третьего рейха принести ему преимущество перед другими конструкторами и возможность воплощать в жизнь свои идеи. Можно предполагать, что Валье пошел бы в направлении быстрейшего создания воздушно-космического самолета. Того самого, которого нет и поныне, несмотря на обилие существовавших в различные годы проектов. Но история не знает сослагательного наклонения, и все случилось именно так, как случилось.
Книга Валье была написана столь доходчивым языком и так хорошо проиллюстрирована рисунками автора, что первый тираж раскупили в течение месяца. За три года ее переиздали пять раз. Причем Валье каждый раз дописывал все новые и новые страницы, уточняя расчеты, шлифуя свои мысли. В окончательном варианте книга вышла в 1928 году под названием «Ракетное движение».
Работа Валье была с восторгом встречена читателями, но подверглась резкой критике со стороны «коллег». Его рисунки, в которых были найдены ошибки, окрестили нелепыми, а планы – нереальными.
Валье остро воспринимал критику и пытался оправдаться, говоря, что его ракеты не запатентованы, и он сознательно вносит искажения в рисунки чтобы нечистые на руку люди не могли ими воспользоваться. Кроме того, он неоднократно подчеркивал, что не намерен заглядывать в далекое будущее, а пишет только о том, что может быть достигнуто в ближайшие годы.
Он считал, что освоение космоса должно было начаться с запуска небольших исследовательских ракет, которые позволили бы изучить верхние слои атмосферы на высотах до 10 тысяч километров. Если сравнить с тем, что произошло в действительности через 30 лет после публикаций Валье, то станет ясно, что первый шаг человечества в космос оказался куда более скромным. Поэтому и можно предположить что своей гибелью Валье изменил ход ракетной истории, сделав ее такой, какая она есть, а не такой, какой могла быть.
Валье представлял себе ракеты с автоматическими системами управления, которые должны были начать освоение межпланетных трасс. Одним из первых предполагался эксперимент по попаданию ракеты в видимый диск Луны. А затем к нашему естественному спутнику должны были отправиться большие корабли, снабженные фото– и киноаппаратурой, которые позволили бы человеку взглянуть на обратную сторону Луны.
Планировал Валье и строительство пассажирских ракет которые сначала достигали бы небольших высот, ну а затем все дальше и дальше удалялись бы от родной планеты. Немало внимания он уделил и вопросу подготовки пилотов для таких аппаратов, а также отметил некоторые моменты, на которые следовало обратить внимание при конструировании ракетной техники. В частности, он писал, что одним из самых опасных моментов полета станет возвращение на Землю. Но, по мнению автора, и эту задачу удастся решить.
Далее Валье «намечал» освоение Луны. Первым, пробным шагом после полета автоматических ракет должен был стать пилотируемый ее облет, а вслед за этим – высадка двух космонавтов на ее поверхности. Первые земляне, ступившие на поверхность Луны, должны были заняться поисками воды и, в случае успеха, немедленно сигнализировать об этом на Землю. Надо отметить, что Валье не предполагал связь с «пунктом управления полетом» по радио. Все общение планировалось посредством вспышек, которыми автоматика или космонавты должны были передавать информацию на Землю.
Сразу же после получения сигнала об обнаружении воды в сторону Луны должна была стартовать еще одна ракета с одним пилотом и максимальным количеством грузов. Ну а два первопроходца должны были в это время начать строительство постоянной базы на лунной поверхности.
Валье довольно подробно излагал свое видение предстоящей лунной экспедиции, описывая выбор района посадки, момент, когда ее целесообразно совершить набор инструментов и оборудования, который следовало взять в полет, средства, которые следовало применить при работе на лунной поверхности для защиты космонавтов от воздействия окружающей среды.
Вслед за первым полетом миссии на Луну должны стать регулярными. Ну а дальше с ее поверхности должны были отправиться корабли в сторону Марса и других планет Солнечной системы.
Если вновь вспомнить летопись космической эры, то ясно видно, что многие шаги, сделанные человечеством, в точности следуют мыслям Валье. Это и попадание «Луны-1» в диск Луны, и фотографирование «Луной-3» обратной стороны нашей небесной спутницы, и облет Луны пилотируемым кораблем «Аполлон-8», и высадка на поверхность Луны Нейла Армстронга и Эдвина Оддрина... Обратите внимание, что на лунную поверхность высадились именно два космонавта, как и предполагал Валье. Правда, они не стали искать воду и сообщать о ее обнаружении на Землю. Но побывали там действительно два человека.
Да и последняя космическая инициатива, с которой выступил в январе 2004 года президент США Джордж Буш, предполагает создание на Луне базы, с которой земные корабли отправятся покорять Марс и другие планеты Солнечной системы.