История развития космонавтики

История развития космонавтики

Чтобы оценить  вклад того или иного человека в развитие какой-то области знаний, надо проследить историю развития этой области и попытаться усмотреть  прямое или косвенное влияние  идей и трудов этого человека на процесс достижения новых знаний и новых успехов. Рассмотрим историю  развития ракетной техники и вытекающей из нее истории ракетно-космической  техники.   

Зарождение  ракетной техники

Если говорить про саму идею реактивного движения и первую ракету, то эта идея, и  ее воплощение родились в Китае примерно во 2 веке н.э. Движущей силой ракеты был порох. Китайцы сначала использовали это изобретение для развлечений - китайцы до сих пор являются лидерами в производстве фейерверков. А затем поставили эту идею на вооружение, в прямом смысле слова: такой "фейерверк" привязанный  к стреле увеличивал дальность ее полета примерно на 100 метров (что было одной третью от всей длины полета), а при попадании цель зажигалась. Было и более грозное оружие на том же принципе - "копья яростного  огня".

В таком примитивном  виде реактивные ракеты просуществовали  до 19 века. Только в конце 19-го века стали  предприниматься попытки математически  объяснить реактивное движение и  создать серьезное вооружение. В  России одним из первых этим вопросом занялся Николай Иванович Тихомиров  в 1894 году³². Тихомиров предлагал использовать в качестве движущей силы реакцию газов, получающихся при сгорании взрывчатых веществ либо легко воспламеняющихся жидких горючих в сочетании с эжектируемой окружающей средой. Тихомиров стал заниматься этими вопросами позже Циолковского, но в смысле реализации продвинулся намного дальше, т.к. он мыслил более приземлено. В 1912 году он представил морскому министерству проект реактивного снаряда. В 1915 подал прошение о выдаче привилегии на новый тип "самодвижущихся мин" для воды и воздуха. Изобретение Тихомирова получило положительную оценку экспертной комиссии под председательством Н. Е. Жуковского. В 1921 по предложению Тихомирова в Москве была создана лаборатория для разработки его изобретений, получившая впоследствии (после перевода в Ленинград) наименование Газодинамической лаборатории (ГДЛ). Вскоре после основания деятельность ГДЛ сосредоточилась на создании ракетных снарядов на бездымном порохе.

Параллельно с  Тихомировым над ракетами на твердом  топливе трудился бывший полковник  царской армии Иван Граве³³. В 1926 году он получил патент на ракету, которая в качестве топлива использовала особый состав дымного пороха. Он стал пробивать свою идею, писал даже в ЦК ВКП(б), но эти хлопоты завершились вполне типично для того времени: полковник царской армии Граве был арестован и осужден. Но И.Граве еще сыграет свою роль в развитии ракетной техники в СССР, и примет участие в разработке ракет для знаменитой "Катюши".

В 1928 году была запущена ракета, топливом для нее служил порох Тихомирова. В 1930 году на имя  Тихомирова выдан патент на рецептуру  такого пороха и технологию изготовления шашек из него.   

Американский  гений

За рубежом  проблемой реактивного движения одним из первых занялся американский ученый Роберт Хитчингс Годдард ³⁴. Годдард в 1907 году пишет статью "О возможности перемещения в межпланетном пространстве", которая по духу очень близка работе Циолковского "Исследование мировых пространств реактивными приборами", правда Годдард пока ограничивается только качественными оценками и никаких формул не выводит. Годдарду тогда было 25 лет. В 1914 году Годдард получает патенты США на конструкцию составной ракеты с коническими соплами и ракеты с непрерывным горением в двух вариантах: с последовательной подачей в камеру сгорания пороховых зарядов и с насосной подачей двухкомпонентного жидкого топлива. С 1917 года Годдард ведет конструкторские разработки в области твёрдотопливных ракет различного типа, в том числе, многозарядной ракеты импульсного горения. С 1921 Годдард переходит к экспериментам с жидкостными ракетными двигателями (окислитель - жидкий кислород, горючее - различные углеводороды). Именно эти ракеты на жидком топливе стали первыми прародителями космических ракет-носителей. В своих теоретических работах он не раз отмечал преимущества жидкостных ракетных двигателей. 16 марта 1926 года Годдард проводит успешный запуск простейшей ракеты с вытеснительной подачей (топливо - бензин, окислитель - жидкий кислород). Стартовый вес - 4.2 кг, достигнутая высота - 12.5 м, дальность полёта - 56 м. Годдарду принадлежит первенство в запуске ракеты на жидком топливе.

Нацистский  гений

23 марта 1912 года  в Германии родился Вернер  фон Браун - будущий создатель  ракеты ФАУ-2. Его ракетная карьера  началась с чтения научно-популярной  литературы и наблюдения за  небом. Позже он вспоминал: "Это была цель, которой можно было посвятить всю жизнь! Не только наблюдать планеты в телескоп, но и самому прорваться во Вселенную, исследовать таинственные миры"⁴⁰. Серьезный не по годам мальчик зачитывался книгой Оберта о полетах в космос, несколько раз смотрел фильм Фрица Ланга "Девушка на Луне", а в 15 лет вступил в общество космических путешествий, где познакомился с настоящими специалистами-ракетчиками.

В конце 1934 года фон Браун и Ридель запустили с острова Боркум две ракеты A-2, прозванные "Макс и Мориц" по имени популярных комиков. Ракеты взлетели на полторы мили - это был успех! В 1936 году на остове Узедом в Балтийском море, недалеко от родовых владений фон Браунов, началось строительство сверхсовременной военной базы Пенемюнде. В конце 1937 года в Пенемюнде ракетчикам удалось создать 15-метровую ракету А-4, которая могла перенести тонну взрывчатки на 200 километров. Это была первая в истории современная боевая ракета. Ее прозвали "Фау" - от первой буквы немецкого слова Vergeltungswaffee (что переводится как "оружие возмездия"). Летом 1943 года на побережье Франции выстроили бетонные бункеры для запуска ракет. Гитлер требовал к концу года засыпать ими Лондон. Карты спутала работа английской разведки. Фон Браун был мастером маскировки, и долгое время самолеты союзников просто не залетали в прибалтийские дюны. Однако в июле 1943 году польские партизаны сумели достать и переправить в Лондон чертежи "Фау" и план ракетной базы. Через неделю в Пенемюнде прилетели 600 английских "летающих крепостей". В огненной буре погибли 735 человек и все готовые ракеты. Производство ракет было перенесено в известковые горы Гарца, где в подземном лагере Дора работали тысячи заключенных. Через год в 1944 году союзники высадились во Франции и захватили площадки запуска "Фау". Пришло время фон Брауна, ведь его ракеты летели дальше и вполне могли запускаться с территории Голландии или даже самой Германии. Еще в ноябре 1943 года "Фау-2" испробовали на польских селах, из которых для конспирации не выселили жителей. Ракеты не попали в цель, но немцы утешали себя тем, что в такую большую цель, как Лондон, попасть легче. И попадали - с сентября 1944 по март 1945-го по Лондону и Антверпену выпустили 4300 ракет "Фау-2", которые убили 13029 человек.⁴²

Под руководством барона фон Бауна американские инженеры колдовали над вывезенными из Германии "Фау-2". Уже в 1945 году компания "Конвейер" изготовила ракету МХ-774, где вместо одного мотора "Фау" было установлено четыре. В 1951-м лаборатория фон Брауна разработала баллистические ракеты "Редстоун" и "Атлас", которые могли нести ядерные заряды. В 1955 году Вернер фон Браун становится гражданином США, о нем стало разрешено писать в прессе.

4 октября 1957 года в небо взмыл первый  советский спутник, что сильно  подорвало престиж американцев.  Американский "Эксплорер" был запущен лишь 119 дней спустя, а советские лидеры уже намекали на скорый полет человека в космос. Так началась космическая гонка. Запуск ракет в США перешел из единоличного ведения Пентагона в руки государственного агентства НАСА. При нем был создан космический центр имени Джона Маршалла в Хантсвилле под научным руководством Вернера фон Брауна. Теперь у Брауна было еще больше денег и людей, чем в Пенемюнде, и он смог наконец осуществить давнюю мечту о космических полетах.  

Советский гений

Вернемся опять  в прошлое, в СССР. 12 января 1907 года в г. Житомире в семье учителя  русской словесности П. Я. Королева рождается сын - Сергей Павлович Королев⁴⁴. Королев с детства стал увлекаться самолетами и аэропланами. Однако его особенно увлекали полеты в стратосфере и принципы реактивного движения. В сентябре 1931 г. С. П. Королев в возрасте 24 лет, и талантливый энтузиаст в области ракетных двигателей Ф.А.Цандер, которому тогда было уже 44 года, добиваются создания в Москве с помощью Осоавиахима - Группы изучения реактивного движения (ГИРД): В апреле 1932 г. она становится по существу государственной научно-конструкторской лабораторией по разработке ракетных летательных аппаратов, в которой создаются и запускаются первые отечественные жидкостные баллистические ракеты (БР) ГИРД-09 и ГИРД-10.

В 1933 г. на базе московской ГИРД и ленинградской Газодинамической лаборатории (ГДЛ) основывается Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ) под руководством И. Т. Клейменова. С. П. Королев назначается его  заместителем. Работы в институте  велись по двум направлениям. Реактивные снаряды разрабатывались отделом, которым руководил Г.Лангемак. В  состав этого отдела и вошли И.Граве  и сотрудники Тихомирова. Именно этим людям и этому отделу Красная  армия должна быть благодарна за создание знаменитой "Катюши"⁴⁵. Второй отдел РНИИ разрабатывал дальнобойные ракеты на жидком топливе. В нем работали Сергей Королев и Валентин Глушко. Однако расхождения во взглядах с руководителями ГДЛ на перспективы развития ракетной техники заставляют С. П. Королева перейти на творческую инженерную работу, и ему как начальнику отдела ракетных летательных аппаратов в 1936 г. удалось довести до испытаний крылатые ракеты: зенитную - 217 с пороховым ракетным двигателем и дальнобойную-212 с жидкостным ракетным двигателем.⁴⁶

В конце тридцатых  годов государственная репрессивная машина не обошла стороной молодого конструктора. По ложному обвинению С. П. Королев  был арестован, и 27 сентября 1938 г. осужден на 10 лет заключения в исправительно-трудовых лагерях строгого режима и отправлен на Колыму

В 1939 новое руководство  НКВД решило организовать конструкторские  бюро, в которых должны были трудиться  заключенные специалисты. В одно из таких бюро, возглавляемое А.Н.Туполевым, тоже заключенным, и был направлен  Королев. Этот коллектив занимался  проектированием и созданием  пикирующего бомбардировщика Ту-2. Вскоре после начала войны Особое техническое бюро Туполева эвакуировали в Омск. В Омске Королев узнал, что в Казани аналогичное бюро занимается ракетными ускорителями для бомбардировщика Пе-2 под руководством бывшего сотрудника НИИ-3 Глушко. Королев  добился перевода в Казань, где  стал заместителем Глушко. В эти  же годы он начал самостоятельно разрабатывать  проект нового аппарата - ракеты для  полетов в стратосферу. 27 июля 1944 по указу Президиума Верховного Совета СССР Королев и ряд других сотрудников  режимного КБ были досрочно освобождены  со снятием судимости.

13 мая 1946 г.  было принято решение о создании  в СССР отрасли по разработке  и производству ракетного вооружения  с жидкостными ракетными двигателями.  В соответствии с этим же  постановлением предусматривалось  объединение всех групп советских  инженеров по изучению немецкого  ракетного вооружения Фау-2, работавших  с 1945 г. в Германии, в единый  научно-исследовательский институт "Нордхаузен", директором которого был назначен генерал-майор Л. М. Гайдуков, а главным инженером-техническим руководителем - С. П. Королев.⁴⁷

Королевым и  группой координируемых им организаций  были созданы космические аппараты серий «Венера», «Марс», «Зонд», искусственные  спутники Земли серий «Электрон», «Молния-1», «Космос», разработан космический  корабль «Союз».   

Итак, можно отметить следующие основные исторические вехи развития ракетной и космической  техники и их основные фигуры. Прародителями  жидкотопливных ракет были твердотопливные  ракеты на порохе. Идея создания таких  ракет уходит далеко в древность, поэтому все исследователи из разных стран начали эти разработки независимо друг от друга в конце 19-го века. Но вот первая идея перейти  от твердотопливной ракеты, к жидкотопливной принадлежит Циолковскому. Позже  Циолковского американец Годдард независимо ни от кого, сам доходит до этой идеи и первый воплощает ее в жизнь. В 30-х годах XX в. почти одновременно в СССР и Германии ведутся разработки баллистических ракет на жидком топливе. Германский гений барона Вернера фон Брауна оказывается успешнее или скорее удачливее, советского Сергея Королева, которому советские власти мешали, а фон Брауну германские всецело помогали. 30-е годы XX в. - это прорыв в ракетно-космической отрасли. После Второй Мировой войны ракеты ФАУ-2 Вернера фон Брауна становятся основой создания советских и американских баллистических ракет. Из этих разработок вырастают многоступенчатые космические ракеты-носители. Эти послевоенные успехи становятся вторым главным прорывом в космонавтике.