Станислав Славин - 100 великих тайн космонавтики

Одна из идей Жюля Верна о полете на Луну. Книжная иллюстрация

Похожий вариант старта с планеты предлагали и два французских автора — Ж. Фор и К. Граффиньи. Причем для разгона снаряда до возможно большей скорости они советовали использовать наряду с основным зарядом еще и дополнительные побочные, располагавшиеся в боковых камерах и взрывавшиеся последовательно по мере того, как снаряд проскакивал мимо них. Интересно, что позднее, во время Второй мировой войны, аналогичный принцип выталкивания снаряда из ствола гитлеровские конструкторы попытались использовать на практике в многокамерной пушке «Фау-3».

Впрочем, посчитав, что и при постепенном разгоне старт все-таки получится с очень большими перегрузками, в своем следующем проекте те же авторы решили использовать для посылки снаряда на Луну силы природы. И решили поместить 600-килограммовый межпланетный снаряд… в кратер вулкана, который при извержении и должен был выбросить посылку в космос.

Наконец, еще один проект пальбы космонавтами из пушки предложили американцы в 1924 году. Длина вертикально установленной пушки должна была, по их мнению, составить 5,5 км, а снаряд в стволе разгонялся до 11,2 км/с — то есть до второй космической скорости. Пассажиров же от перегрузок должна была предохранить система пружин и гидравлических цилиндров.

Впрочем, ни один из этих проектов не был осуществлен на практике. Человечество пошло другой дорогой — грузы и людей в космос стали вывозить с помощью ракет.

Однако, как известно, ракеты имеют свои недостатки. В самом деле, для того, чтобы сегодня отправить на орбиту более-менее крупный спутник, приходится сжигать огромное количество достаточно дорогого топлива. В итоге каждый запуск обходится в десятки, а то и сотни миллионов долларов.

Больше всего горючего расходует первая ступень. И потому для облегчения и удешевления взлета Артур Грэм, руководитель отдела перспективных разработок компании Babcock & Wilcox, производящей паровые котлы с 1867 года, вместе со своим коллегой, инженером Чарльзом Смитом предложил осуществлять старт ракеты с помощью… паровоза.

Нет, он вовсе не собирался запускать паровоз по рельсам с сумасшедшей скоростью, чтобы затем из следовавшего следом вагона — пусковой установки — запускать ракету. Грэм, занимавшийся разработкой высокотемпературных котлов, работающих при температуре выше 374 °C и давлении выше 220 атмосфер, предлагал использовать пар как «толкатель» первой ступени ракеты-носителя.

Расчеты показали, что при температуре в 550 °C скорость распространения звука в водяном паре составляет порядка 720 м/с, а при 1650 °C — 1030 м/с. Казалось бы, уже неплохо, если забыть, что в конечном итоге ракета для выхода на орбиту должна набрать скорость 7,9 км/с.

Тогда Грэм со Смитом в марте 1961 года подали в НАСА описание «пароводородного ускорителя для запуска космических аппаратов». И — интересное дело! — им в 1964 году был даже выдан США патент за номером 3131597 на «метод и аппарат для запуска ракет».

Инженеры решили использовать двухступенчатую схему. На первом этапе полученный пар сжимал и таким образом разогревал водород, скорость звука в котором существенно выше (при 1650 °C — более 3 км/с). А уже водород должен был производить непосредственный разгон космического аппарата.

Аппарат для запуска должен был представлять собой исполинскую суперпушку, ствол которой имел диаметр 7 м и длину 3000 м. Используя идею Жюля Вера, изобретатели предлагали разместить его внутри горы вертикально. Для доступа к «казенной части» гигантского орудия в основании горы пробивались туннели. Там же располагался завод для получения водорода из природного газа и гигантский парогенератор.

Космический аппарат предлагалось устанавливать на платформу, служившую поддоном при разгоне в стволе. Чтобы уменьшить сопротивление разгону, из ствола откачивался воздух, а дульный срез полагалось герметизировать специальной диафрагмой.

Стоимость строительства космической пушки оценивалась в 270 млн долларов. Зато потом пушка может «стрелять» раз в четыре дня, уменьшив стоимость первой ступени ракеты Saturn с 5 млн долларов до 100 тысяч. При этом, согласно расчету, стоимость выведения 1 кг полезной нагрузки на орбиту падает с 2500 долларов до 400.

Для доказательства работоспособности проекта авторы предложили построить макет в масштабе 1: 10 в одной из заброшенных шахт. Однако руководители NASA заколебались: вложив огромные деньги в разработку традиционных ракет, агентство не могло позволить себе потратить еще 270 млн долларов на альтернативную технологию. Кроме того, громадные перегрузки, явно делают невозможным использование суперпушки в пилотируемой космической программе.