Пороховая башня» Вальтера Гомана

Публикация исторически значимой книги Германа Оберта побудила озвучить свои идеи и других ученых. Так, по его рекомендации издательство Ольденбурга выпустило в 1925 году книгу «Достижимость небесных тел» («Die Erreichbarkeit der Himmelskцrper»), написанную архитектором Вальтером Гоманом.

Вальтер Гоман (по другой транскрипции – Вальтер Гоманн или Хоманн) родился 18 марта 1880 года в Хардгейме (близ горного массива Оденвальд в южной части Германии).

В 1904 году Гоман закончил Высшую техническую школу в Мюнхене и служил архитектором города Эссена. С 1914 года он занялся разработкой проблем полета в космическое пространство, но не в качестве изобретателя или конструктора какого–либо типа корабля, а как теоретик ракетного междупланетного полета. В своем главном труде «Достижимость небесных тел» он дал подробнейшее описание программы межпланетной экспедиции, ее математической модели и оптимальных траекторий.

В качестве иллюстрации к своим выкладкам Гоман нарисовал «пороховую башню», которую только с очень большой натяжкой можно назвать проектом межпланетного корабля.

Смысл иллюстрации заключался в следующем. Если представить себе, что на некоторую работу потребовалось бы шесть минут, и если принять, что «башня» горела бы только у основания, то можно было бы провести через нее шесть параллельных линий. Это дало бы шесть дисков пороха плюс полезную нагрузку (капсулу с двумя пассажирами), которую необходимо привести в движение. Каждый из шести дисков имел бы одинаковую толщину, но разный диаметр и разный вес. Каждый слой пороха представлял бы собой количество топлива, необходимое для работы в течение одной минуты: самый большой диск снизу указывал бы количество пороха, необходимого для работы в первую минуту, и так далее. Если сделать достаточно большой и аккуратный чертеж, то можно разделить любой слой на 60 частей и найти количество пороха, необходимое для работы ракеты в каждую секунду.

Исходя из расчета 30–дневного полета Гоман оценил вес каюты и припасов в 2260 кг. При этом вес всей «пороховой башни» должен был составить 2799 т.

Для того, чтобы изменить направление полета Гоман советовал пассажирам, находящимся внутри снаряда, передвигаться в противоположном от необходимого направлении, цепляясь за поручни, прикрепленные внутри стенок. При этом снаряд будет вращаться в обратную сторону, пока его «дюзы» не окажутся повернуты в желаемом направлении.

Для облегчения спуска на Землю Гоман предлагал к летящему из межпланетного пространства со скоростью 11,1 км/с снаряду приделать тормозящие поверхности, которые задерживали бы его полет в земной атмосфере. Кроме того, сам спуск должен был производиться не радиально, а по спирали: корабль описывал бы вокруг Земли все меньшие и меньшие эллипсы, верхушки которых пронизывали бы земную атмосферу на высоте 75 километров, пока скорость полета не уменьшится до необходимой величины. Далее полет переходит в планирование по глиссаде длиною в 3646 км.

После выхода первой книги Гоман занялся дальнейшей проработкой вопросов полета применительно к пуску «регистрирующей ракеты» Германа Оберта и ракетоплана. И наконец в качестве соавтора принял участие в составлении коллективного труда на эту тему, вышедшего под общей редакцией молодого писателя–фантаста и популяризатора космонавтики Вилли Лея.

Однако главным его вкладом в развитие космонавтики остаются именно «траектории Гомана» (или «эллипсы Гомана») – досконально просчитанные и оптимизированные траектории межпланетных полетов приминительно к Солнечной системе. Его формулами и таблицами пользуются до сих пор при выборе «стартовых окон», то есть периодов времени, позволяющих осуществить запуск межпланетных аппаратов к другим планетам при минимальных затратах топлива

Оценивая работу Гомана, популяризатор Макс Валье написал так: «План и маршрут для путешествия к небесным светилам мы уже имеем, и нам недостает лишь корабля для того, чтобы начать это путешествие на практике».

Ракеты Франца фон Гефта

Другой энтузиаст космонавтики – австрийский инженер Франц фон Гефт – получил известность, благодаря тому, что теоретически разработал подробную программу испытаний высотных и межпланетных ракет.

Франц фон Гефт родился 5 апреля 1882 года в Вене и с ранней юности занимался разработкой проектов дирижаблей и аппаратов для полетов в мировое пространство. Для приведения последних в движение он первоначально предполагал использовать «энергию мирового эфира», но впоследствии отказался от этой своей идеи как неосуществимой – изменились взгляды физиков на окружающий мир. В итоге фон Гефт обратился к конструктивной разработке «регистрирующих ракет» по идее профессора Германа Оберта.

На съезде естествоиспытателей в сентябре 1924 года в Инсбруке фон Гефт изложил свою программу, в которой он выдвинул в качестве первоочередной задачи космонавтики конструирование ракет, способных поднять полезный груз регистрирующих приборов весом в 500 – 800 кг на высоту от 100 до 200 км. По мнению Гефта, испытания таких ракет имели бы чрезвычайно важное значение для науки. Следующим этапом работы должно явиться создание регистрирующих ракет, которые могли бы, поднявшись до высоты в 1 000 км, в течение нескольких часов облететь Землю в качестве искусственного спутника, пролетая над обоими ее полюсами. При этом с помощью специально сконструированного аппарата можно было бы произвести аэросъемку, а на ее основе начертить карту земной поверхности масштабом 1:100000. Ракета такого же устройства, но больших размеров, впоследствии может быть использована и для фотографирования обратной стороны Луны. То же самое нужно сделать для Марса и Венеры. Таким образом, Франц фон Гефт был первым, кто заявил о необходимости подробного картографирования Солнечной системы на самом первом этапе ее освоения.

Осенью 1926 года фон Гефт организовал в Вене Научное общество для изучения больших высот, поставившее себе целью практическое осуществление намеченной им программы.

В статье «Завоевание Вселенной» («Dir Eroberung des Weltalls»), опубликованнной в 1928 году, австрийский инженер дал описание предполагаемых им опытов с ракетами разных типов под общим обозначением «RH» (от «Rakete–Haft» – «Ракетная сцепка») с порядковыми номерами в римской числовой системе.

Первый тип «RH I» – разновидность регистрирующей ракеты. Длина ее составляла 1,2 м, диаметр – 20 см, вес – 30 кг. Топливо – 10 кг спирта на 12 кг жидкого кислорода. Она должна была подниматься на высоту 10 км при помощи воздушного шара и нести полезный груз – «метеорографы» весом в 1 кг. На этой высоте двигатель ракеты автоматически запускался, сама ракета отделялась от шара и должна была взлететь до уровня в 100 км. Благополучное возвращение приборов на землю гарантировал специальный парашют.

Ракета «RH II» была подобна первой, но с пороховым двигателем.

Ракета «RH III» – двухступенчатая, весом в 3 т. В качестве полезного груза она несла от 5 до 10 кг пороха, который при падении на Луну должен был взорваться яркой вспышкой, которую фон Гефт предполагал наблюдать с Земли при помощи мощного телескопа. Кроме того, эта ракета смогла бы облететь вокруг Луны, сфотографировать ее невидимую сторону и вернуться с пленками на Землю.

Ракета «RH IV» подобна «RH III», но предназначалась для переброски срочной почты с континента на континент.

Согласно предложению фон Гефта, ракеты «RH III» и «RH IV» должны были сначала подниматься на высоту шести километров при помощи воздушных шаров или вспомогательных ракет, а затем уже начинать самостоятельный полет.

Космический корабль фон Гефта «RH V» предназначался для межпланетных перелетов и представлял собой «летающее крыло» с установленным на корме пакетом ракет. Стартовать он должен был с воды, поднимаясь до высоты 25 км по вертикали, а затем переходя на пологую траекторию. Начальный вес «RH V» – 30 т, конечный – 3 т, длина – 12 м, ширина – 8 м, высота корпуса – 1,5 м. Количество членов экипажа – от 2 до 4 человек. Ускорение при вертикальном взлете должно было составлять 30 м/с2 , максимальная скорость полета – 9,2 км/с. Управление кораблем осуществлялось посредством «рулей высоты и поворотов», а также с помощью особой «поворотной дюзы».

Франц фон Гефт полагал, что в комбинации с отделяемыми вспомогательными ракетами «RH VI» (вес – 300 т), «RH VII» (вес – 600 т) и «RH VIII» (вес – 12000 т) его «пятерка» способна развить скорость 27,6 км/с и достигнуть Луны, Марса и Венеры.

Любопытно, что австрийский инженер предусмотрел возможность многократного использования разгонных ракет. По его проекту, в головной части каждой из них должна быть устроена кабина с пилотом, который осуществит плавный спуск и приводнение отработавшей свою часть траектории ракеты.

Когда изучаешь доклад Франца фон Гефта, то невольно восхищаешься даром технического предвидения этого ученого, который еще в 1928 году сумел предугадать черты будущих космических программ. На подобном фоне рассуждения того же Макса Валье об эволюции ракетных аэропланов представляются в лучшем случае ошибочными. Однако не все так просто, как может показаться на первый взгляд. На самом деле австрийский инженер и немецкий пилот–литератор говорили о двух параллельных путях развития космических технологий, которые в то время представлялись публике совершенно равнозначными. И то, что возобладало одно направление, совершенно не означает, что не могло возобладать другое. На ход истории порой воздействуют совершенно случайные факторы – например, внезапная смерть одного или нескольких человек. Ныне, с высоты минувших десятилетий, не приходится сомневаться, что на историю развития немецкого ракетостроения, на выбор путей развития космонавтики заметным образом повлияла безвременная и весьма драматичная гибель Макса Валье. А к трагическому исходу его привели опыты с ракетными автомобилями…

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: