Текст книги "Величайшие рукотворные чудеса"

Автор книги: Андрей Низовский

Соавторы: Станислав Зигуненко
сообщить о нарушении

Текущая страница: 14 (всего у книги 27 страниц)

Как говорят нанотехнологи, зайдя в хозяйственный магазин лет через 25–30, вы сможете купить и поставить у себя дома не просто очередной кухонный агрегат, а репликатор – устройство, способное синтезировать по заказу любой продукт: хотите черную икру, хотите – трюфели. Возможности атомной сборки принципиально не имеют ограничений. Все в окружающем нас мире сделано из атомов, а значит, может быть скопировано атомной сборкой. Причем не просто скопировано, а, если надо, и модернизировано, улучшено…

Спутник

Уже первый из них, запущенный 4 октября 1957 г., произвел подлинный фурор среди жителей Земли. Впервые над их головами появилось небесное тело, созданное руками людей.

Сама по себе идея создания искусственных спутников Земли, говорят, принадлежит английскому писателю-фантасту А. Кларку. Он первым догадался, что подобные конструкции могут оказаться весьма полезными для населения нашей планеты, использоваться как ретрансляторы радио– и телесигналов.

Ну а практически осуществить эту идею взялся С. Королев в ходе работ над баллистической ракетой «Р-7». Ему, как и руководителям нашего государства, был нужен некий символ, показавший бы супостатам, в первую очередь тем, что затаились по ту сторону Атлантики, что теперь наши ракеты их всюду достанут.

Группе теоретиков под руководством М. Келдыша было поручено просчитать возможности запуска искусственного небесного тела на орбиту, а также придумать программу экспериментов для него. После предварительного анализа оказалось, что спутник должен иметь массу не менее 1250 кг (масса одной оболочки составляла 250 кг, система энергопитания – 450 кг; кроме того, большой вес имели массивные антенны).

Однако имевшиеся в наличии ракеты не могли сообщить первую космическую скорость (около 8 км/с) такому тяжелому аппарату. Тогда, в конце 1956 г., один из сотрудников Королева, М. Тихонравов, предложил проект более простого и легкого спутника с массой около 80 кг, полезную нагрузку которого составляли, по существу, два передатчика (основной и резервный), посылавшие сигналы «бип-бип» в автоматическом режиме.

Тем не менее идея были принята. В июне 1957 г. были готовы чертежи окончательной компоновки этого спутника, а в конце августа начались его испытания.

Для выведения спутника на орбиту конструкторское бюро Королева модернизировало «Р-7» в двухступенчатую ракету с общей массой 267 т, состоявшую из четырех боковых ракетных блоков ЖРД РД-107 и одного центрального блока ЖРД РД-108. Чтобы обеспечить нужную тягу, все двигатели при старте включались в работу одновременно. Спустя 120 с после старта боковые блоки сбрасывались, а центральный блок продолжал работать еще 180 с. На высоте 200 км отключался и он. Спутник отделялся пружинным толкателем, сбрасывал защитный тепловой экран, раскрывал антенны и начинал свободный полет.

Так была открыта эра освоения космического пространства вокруг Земли.

Вслед за первым спутником уже 3 ноября 1957 г. в космос был выведен второй советский спутник массой 508,3 кг. Он представлял собой последнюю ступень ракеты-носителя, на которой в нескольких контейнерах размещалась научная измерительная аппаратура и отсек с собакой Лайкой.

В передней части спутника находился спектрограф для исследования Солнца, сферический контейнер с радиопередатчиками и герметическая кабина с собакой. В корпусе ракеты располагались два прибора для изучения космических лучей. По своей конструкции сферический контейнер был подобен первому спутнику. Здесь, кроме передатчиков, находились источник питания и различные датчики.

Герметическая кабина, в которой помещалась Лайка, имела вид цилиндра. На ее съемном днище был устроен иллюминатор из оргстекла. В кабине, изготовленной из алюминиевых сплавов, имелись приспособление для кормления, кондиционер, регенерационные установки и система терморегулирования. Регенерация происходила с помощью химических элементов, которые поглощали углекислоту и выделяли кислород. Специальные датчики регистрировали пульс, давление и дыхание собаки. Все это, а также информация о температуре и давлении в кабине сообщалось на Землю с помощью специальной аппаратуры, которая включалась часовым программным устройством.

Программа наблюдений была рассчитана на семь суток. После этого собака была умерщвлена – ведь в то время спускаемых аппаратов еще не существовало и вернуть ее на Землю было никак нельзя. Однако ее полет доказал принципиальную возможность существования живых организмов на орбите. Затем ценная информация была использована при посылке в космос первого космонавта Ю. Гагарина.

А сам полет спутника № 2 продолжался еще много дней. Только 14 апреля 1958 г., совершив 2370 оборотов, он сгорел в атмосфере.

В это время в космосе появился уже третий спутник – американский «Эксплорер-1». Причина, по которой он оказался в космосе не первым и даже не вторым, имеет не только техническую подоплеку. В 1955 г., когда правительство США приняло решение о запуске своего спутника, были задействованы сразу три конкурирующие программы, за каждой из которых стояло свое могущественное военное ведомство: армия, ВВС и ВМФ. Предпочтение в конце концов было отдано проекту ВМФ «Авангард», который и получил надлежащее финансирование. Между тем именно армия в то время располагала лучшей американской ракетой «Редстоун», созданной под руководством бывшего немецкого конструктора В. фон Брауна.

В итоге разобщенность, спешка привели к тому, что проект «Авангард» закончился провалом: при запуске 6 декабря 1957 г. ракета взорвалась, едва оторвавшись от стартового стола.

После этого было решено произвести запуск спутника уже на базе ракеты «Редстоун». Но время было упущено: спутник «Эксплорер-1», хотя и создавался сотрудниками Лаборатории реактивного движения Калифорнийского технического университета в дикой спешке, оказался лишь третьим. Да и вес его был всего-навсего 8,21 кг. Правда, даже при столь жестких весовых ограничениях исследователи сумели втиснуть в спутник счетчик Гейгера, микрофон для регистрации ударов метеоритных частиц, датчики температуры, радиопередатчики и источники питания.

Запуск, состоявший 31 января 1958 г., оказался успешным. Спутник проработал на орбите восемь недель и позволил сделать ряд важных наблюдений. Например, благодаря ему был обнаружен радиационный пояс, окружающий Землю на высоте более 1000 км.

Ныне, как вы знаете, именно спутники являются практически самой ценной составляющей космической программы любой страны. Именно их запуски коммерчески себя оправдывают, поскольку без спутников ныне немыслима работа ни системы космической навигации, ни экстренного оповещения об авариях и катастрофах судов и самолетов, ни ретрансляция теле– и радиопрограмм, ни работа радиотелефонов.

«Стелс»

Изготовив первый самолет по технологии «стелс», американцы тут же распустили слух: дескать, этот самолет невозможно обнаружить – он появляется и исчезает, словно призрак. Однако со временем выяснилось, что в своей разработке они не только использовали принципы, разработанные нашими учеными и инженерами, но и реализовали их не самым лучшим образом.

До 1990 г. флагманом разведывательной авиации США считался созданный конструктором У. Джонсоном в начале 60-х гг. самолет SR-71 «Блэк берд» («Черная птица»). Хорошая аэродинамика, совершенные двигатели, специальное топливо, а главное – широкое применение в конструкции титана позволили разведчику (первоначально – истребителю-перехватчику) развивать крейсерскую скорость более 3 М (М – число Маха, выражающее отношение скорости полета к скорости звука). Летные характеристики SR-71 так и не опубликованы, однако мировые рекорды скорости, в том числе на трассе Нью-Йорк – Лондон, принадлежат ему уже более 20 лет.

По официальным американским данным, ни одна «Черная птица» не была сбита во время боевых вылетов, хотя из-за аварий потеряно до трети машин. Говорят, впрочем, что по крайней мере, дважды встреча с нашим перехватчиком МиГ-25 кончалась для американского самолета-шпиона весьма печально… Когда же в конце 60-х гг. на боевое дежурство в советских ПВО встали зенитные ракетные комплексы С-200, несущие ядерные боевые части, «Черную птицу» уже не спасли бы ни скорость, ни высота.

Ставший уязвимым самолет надо было заменять. И тогда на сцене появились самолеты-«невидимки» F-117A и В-2. Причем вот что интересно…

«Сама идея создания самолета-невидимки F-117A принадлежит русскому, – утверждал Бен Рич, бывший главный конструктор корпорации “Локхид”, создавшей эту машину. – Однажды в мой офис ввалился 36-летний математик и специалист по радарам нашей фирмы Денис Оверхольцер, который и преподнес мне подарок – прорыв в технологии самолета-невидимки. Он открыл этот “самородок” в недрах большой сугубо технической статьи по радарам, опубликованной в Москве несколькими годами раньше. Автором ее был Петр Уфимцев, ведущий сотрудник одного из московских институтов…»

Так что же, выходит, мы могли стать первыми создателями технологии «стелс», приведшей к появлению первых самолетов-невидимок? Возможно, могли, но не стали. И не стоит по этому поводу особенно сокрушаться.

Наши теоретики оказались на высоте. Еще в 1966–1969 гг. группе ученых во главе с Н. Кузьминым наряду с В. Солнцевым, В. Зубаковым, другими талантливыми специалистами (в нее входил и Петр Уфимцев) удалось разработать теоретические основы таких покрытий, которые делали летательный аппарат и ракету практически незасекаемой противовоздушной или противоракетной системами. Сведения об этом, очевидно, проникли за океан и, судя по всему, стали одним из аргументов за подписание между СССР и США Договора об отказе от создания системы ПРО, сделавшего ненужной и ракету-невидимку.

Между тем договора, ограничивающего или запрещающего систему ПВО, не было, поэтому американцы сосредоточились на конструировании самолета-невидимки. Подсказка, найденная в нашей печати, облегчила им дело.

А в СССР к подобному самолету остались равнодушны. Группа Н. Кузьмина была распущена. П. Уфимцев был приглашен читать лекции в США, ему предложили стать профессором одного из университетов в Калифорнии, где он работает и поныне.

Конечно, можно было пуститься вдогонку и ценой героических усилий догнать, а то и превзойти американцев. Однако стоит ли? Как выясняется, самолеты-невидимки не так уж и невидимы. Их покрытие в значительной степени теряет свои свойства под дождем и в тумане. А кроме того, в московском научно-техническом центре «Резонанс» созданы локаторы, позволяющие распознавать малозаметные объекты, в том числе и самолеты, сделанные по технологии «стелс». Принцип их действия базируется на следующих эффектах.

Для обнаружения радиолокационных целей обычно используют дециметровые и сантиметровые волны. Это и понятно: чем короче волна, посылаемая радаром, тем с большей точностью она позволяет установить координаты «мишени». Если, конечно, обшивка самолета достаточно хорошо отражает пришедший от радиолокатора сигнал.

Металлический корпус самолета-невидимки обшивается специальным материалом, взаимодействуя с которым электромагнитная волна теряет значительную часть своей энергии. Она «увязает» в обшивке, как пуля в подушке. К тому же и форму самолета подбирают такую, чтобы падающие радиоволны как бы скользили по нему, не отражаясь.

Специалисты «Резонанса» под руководством Э. Шустова попробовали увеличить рабочую длину волны нового локатора. Используя современную вычислительную технику, они подобрали оптимальные режимы облучения и обработки информации, полученной от пришедших радиоволн. Погрешности измерения координат тут практически такие же, как при работе в сантиметровом диапазоне. И отражается сигнал от невидимки с такой же силой, как и от обычного, не покрытого защитной пленкой самолета. Более того, благодаря резонансу он даже усиливается. Чтобы заглушить подобное облучение, надо было сделать покрытие такой толщины, что отяжелевший самолет вряд ли оторвется от земли. Оборудование же у «Резонанса» получилось достаточно легким и компактным. Группа инженеров под руководством А. Каримова из фирмы «Аэробот» предложила установить его на легком беспилотном самолете, который будет барражировать в заданном районе, засекая все пролетающие цели на расстоянии до 500 км.

Поняли свой промах, похоже, и американцы. Во всяком случае, ныне ходят слухи о создании ими нового самолета-невидимки.

Скажем, еженедельник «Авиэйшн уик» в начале 90-х гг. прошлого века дал описание «Авроры» – стартующего с борта «Боинга-747» аппарата ромбовидной формы длиной 33,5 и шириной 18,3 м и использующего прямоточные двигатели внешнего сгорания. Утверждалось, что такой разведывательно-ударный беспилотный самолет может нести 121 атомную бомбу.

Затем о мистическом самолете появилась пространная информация в статье Суитмена, опубликованной журналом «Джэйнз Дифенс Уикли» в декабре 92-го. В ней утверждалось, что такая машина проходила летные испытания, начиная с 1987 г., а в 1990-м поступила на вооружение. Стоимость ее оценивалась в 5–8 млн долларов. Кроме аэродромов на территории США, для базирования используется авиабаза Машриханиш в Шотландии, модернизированная в свое время для размещения «невидимок» F-117.

Самолет имеет в плане форму равнобедренного треугольника длиной 35 и размахом крыльев 20 м. Стартовая масса 76 т, из которых не менее 44 т – топливо, скорее всего – метан. Экипаж – 2 человека, скорость – до 8 М на высоте 40 000 м, дальность – около 9000 км.

Не исключено, впрочем, что «треугольник» – далеко не единственный в своем роде вариант. Суитмен сообщает также о «двухступенчатом» комплексе, который использует в качестве разгонщика похожий на создававшийся в начале 60-х гг. сверхзвуковой бомбардировщик ХВ-70 «Валькирия». Новый носитель имеет характерные особенности: аэродинамическую схему «утка», двухкилевое вертикальное оперение. Оно-то и позволяет разместить над фюзеляжем «вторую ступень».

В нашей стране тоже ведутся работы по созданию гиперзвуковых летательных аппаратов. Но вот использовать технологию «стелс» наши специалисты вовсе не торопятся. Почему? Да потому, что сами мы, оказывается, способны сделать радионевидимым практически любой летательный аппарат. И стало это возможно благодаря недавно открытой для публикаций разработке ученых и инженеров Исследовательского центра им. М. В. Келдыша. Вот что рассказал о ней руководитель центра, академик Анатолий Коротееев.

У нас принципиально иная технология, которая для снижения видимости летательного аппарата в лучах радара более чем в 100 раз использует искусственное плазменное образование, полученное с помощью выброса в атмосферу электронных пучков. Вблизи самолета создаются плазменные облака, которые активно поглощают электромагнитную волну.

Эта технология намного дешевле американской, она не снижает аэродинамики летательного аппарата, не требует особых форм и позволяет сделать невидимым практически любой из ныне существующих или только проектируемых летательных аппаратов. Генератор таких плазменных «облаков» весит порядка 150 кг и может быть установлен практически на любой самолет.

К сказанному академиком Коротеевым остается добавить, что это лишь одна из многочисленных разработок – та, на которую получено разрешение для публикации. Есть еще и другие.

Танк Пороховщикова

Общепринято полагать, что танк изобрели англичане. Вон даже название этой боевой машины произошло из-за того, что на железнодорожных платформах, где стояли укрытые от посторонних глаз машины, отправляемые на фронты Первой мировой войны, кто-то предложил написать слово «tank». Что в буквальном переводе с английского означает «бак» или «резервуар».

Словечко прижилось; так бронированные машины называют и по сей день. Но кто же на самом деле изобрел сухопутный броненосец?

…15 сентября 1916 г. после кровопролитных боев на Сомме 32 британских танка довершили то, что не удалось десяткам тысяч погибших в бесплодных атаках английских пехотинцев – прорвать мощную линию германских укреплений.

Обозреватель лондонской «Таймс» писал: «Несомненно, что в этом деле мы первые. Теперь эта дьявольская машина принадлежит нам и только нам!» 25 сентября его материал перепечатала русская газета «Новое время», но уже через два дня в ней появилась статья под неожиданным заголовком «Сухопутный флот – русское изобретение». Ее автор А. А. Пороховщиков утверждал, что построил танк двумя годами раньше. Он так вспоминал о том, как у него зародилась идея изобретения:

«На поле шло учение новобранцев. Глядя на солдат, перебегавших цепью, я подумал: невеселая штука бежать в атаку под пулеметами противника. А что если послать на штурм окопов не людей, а машину, одетую в броню, вооруженную пулеметами?»

И вскоре на том же поле появился первый «Вездеход», как его назвал Пороховщиков. В мае 1915 г. новая машина прошла официальные испытания. Так что русская армия могла бы в принципе первой получить на вооружение танки. Но не получила. Почему?

В некоторых источниках можно прочесть, что, дескать, российские чиновники и производственники слишком долго раскачивались, доводя разработку Пороховщикова до серийного производства. За это время их опередили зарубежные специалисты. И первые танки, появившиеся на фронте, оказались английскими.

Однако архивные исследования, проведенные в последнее время, показали следующее. Мысль о создании бронированной гусеничной машины, способной передвигаться по пересеченной местности через окопы, рвы и проволочные заграждения английский полковник У. Суинтон высказал еще в 1904 г. После обсуждения его идеи в различных инстанциях военное министерство поручило разработку такой машины заводу Фостера. И инженер У. Тритон вместе с лейтенантом У. Вильсоном всего за 40 дней создали проект такой машины на базе гусеничного трактора «Холт».

Первый вариант, прозванный «Маленький Вилли», был испытан в 1915 г. и тут же отправлен на доработку. В результате модернизации, конструкция была удлинена на 1 м, улучшены ходовые качества, переставлены пушки и пулеметы. В результате получился «Большой Вилли», который и был допущен к серийному производству.

Пороховщиков же создал оригинальную машину, сварной каркас которой опирался на широкую гусеницу из прорезиненной ткани, натянутую на четыре барабана. Передний был приподнят, а ведущим был задний, приводившийся через коробку передач и карданный вал от карбюраторного двигателя в 10 л. с.

18 мая 1915 г. «Вездеход» испытали на шоссе, 20 июля состоялась его официальная демонстрация во дворе казарм Нижегородского полка. Результаты были подытожены в рапорте, направленном в Главное военно-техническое управление (ГВТУ), где прямо указывалось, что «построенный экземпляр “Вездехода” не выказал всех тех качеств, которые обусловлены… например, не мог ходить по рыхлому снегу глубиной около 1 фута, а испытания хода по воде сделано не было».

Сам Пороховщиков тогда объяснил неудачу недостаточным расстоянием между основными барабанами, слабым мотором, гладкой, а не рифленой лентой-гусеницей и пообещал приступить к постройке «нового, усовершенствованного “Вездехода”, более сильного и законченного».

Однако главный начальник снабжений фронта приказал «конструирование средствами фронта прекратить и предложить изобретателю представить изготовленный им экипаж в ГВТУ», справедливо полагая, что сделанное на казенные средства должно быть передано казне.

Пороховщиков не спешил выполнить приказ, напротив, задержал у себя 15 мастеровых и выделенный ему на время работ «Форд». На неоднократные напоминания Технического комитета ГВТУ он ответил 13 июня: «Себестоимость “Вездехода” выразилась в сумме около 18 тыс. руб., причем весь перерасход покрыт из личных средств», а сдаточное испытание «может быть произведено лишь по исправлении поврежденного двигателя, на что потребуется около двух недель».

И когда пришло известие об английских танках, тут же развил бурную деятельность, пытаясь отстоять свой приоритет. Кроме статьи, отправленной в «Новое время», он пишет начальнику ГВТУ: «24 декабря 1914 г. мною был представлен проект изобретенного мною “Вездехода” – точного прототипа нынешних “лоханей” (так тогда буквально переводили слово “танк”) английского “сухопутного флота”. На испытаниях “Вездеход” развивал скорость до 25 км/ч, переходил через канавы шириной 3 м (в акте от 20 июля указана “канава с пологими спусками шириной 3 и глубиной 1 аршин”), будучи снабжен всего лишь 10-сильным двигателем, везет на себе совсем легко 13 человек».

Однако при всем том «Вездеход» никак не мог считаться прототипом танка. Ни в одном документе не упоминается его вооружение и бронирование, машину именуют «самоход» или «усовершенствованный автомобиль» – но нигде не говорится о его бронировании.

Лишь 19 января 1917 г. он представляет в ГВТУ проект и модель «Вездехода № 2», в конструкции которого изобретатель предусмотрел «броневую рубку» (башню), которая делилась на три вращающихся яруса, в каждом был установлен пулемет «Максим».

Однако и на этот раз комиссия отметила ряд недостатков. Так, например, оказалась «слишком мала высота отдельных поясов (рубки), каковая препятствует проходу одного пулемета над другим»… А главное, «ввиду того, что при движении по обычной дороге “Вездеход” перед обычным автомобилем не имеет никаких преимуществ, а, наоборот, имеет только недостатки, как-то: отсутствие дифференциала, наличие одной ленты вместо двух и прочее, а при движении по рыхлой почве автомобиль вовсе не пойдет: ввиду наличия массы различных препятствий, вытекающих из несовершенства конструкции, неминуемого проскальзывания ленты по барабану и невозможности поворотов, комиссия находит, что проект «Вездехода» не заслуживает никакого внимания».

Так что, как видите, до боевого применения вездеходу Пороховщикова было еще далеко.

Впрочем, не один Пороховщиков претендовал на роль «отца» отечественного танка. 6 января 1917 г. в Военное министерство поступало прошение жителя Петрограда А. Васильева: «6 марта 1915 г. я подал в ГВТУ чертежи и модель невязнущей повозки с описанием и объяснением, что это годно для больших автомобилей. Случайно прочитав в журнале описание и чертежи английского бронированного автомобиля типа “тэнкс”, я с удивлением заметил поразительное сходство с моим изобретением. Почему изобретение русское остается без результатов, а точно такое у иностранцев производит сенсацию?»

Однако технический комитет указал, что идею повозки Васильева отнюдь нельзя считать русской, так как применение бесконечных ведущих лент к повозке было сделано в Америке лет на 10 раньше г. Васильева… Американские тракторы «Холт» испытывались в России на Главном артиллерийском полигоне еще в 1913 г., а ко времени подачи Васильевым своего прошения ГВТУ уже закупило в США 20 «холтов».

Получается, Васильев имел еще меньше прав на «отцовство», нежели Пороховщиков. Между тем, 14 июля 1915 г. в Главное артиллерийское управление (ГАУ) поступил рапорт полковника гвардии Н. Гулькевича, предложившего делать на шасси американских 80-сильных гусеничных тракторов «самодвигатели», способные «разрывать и затаптывать в землю проволочные заграждения, подымать гораздо больший груз сравнительно с автомобилем, что дает возможность применения более тяжелой брони, противостоящей даже снарядам легкой артиллерии».

Заметим сходство рапорта Гулькевича с докладами иностранных изобретателей танка – английского полковника Суинтона (октябрь 1914 г.) и французского полковника Этьена (декабрь 1915 г.): и они хотели использовать в военных целях переоборудованные гусеничные тракторы «Холт». И предложение Гулькевича тоже осталось без последствий: в январе 1916 г. у изобретателя запросили проект «с пояснениями, чертежами или моделями».

После этого изобретатель за свой счет выписал из Америки два полугусеничных «Аллис-Чалмерс» и принялся превращать их в бронеавтомобили, вооруженные 76,2-мм горной, двумя 37-мм пушками и парой пулеметов. Однако дело затянулось, заводы были перегружены военными заказами, «свободных» пушек и пулеметов не оказалось, содействия изобретателю никто толком не оказал.

А в начале 1917 г. грянула февральская революция. И царским министрам стало не до танков. А потому так и остались предложения российских изобретателей в виде моделей да чертежей.