-
ГИРД закладывает основы (О создании экспериментальных ракет).
И "КАЛАШНИКОВ" НЕ СТРАШЕН
Уважаемые читатели, имейте в виду, что статья написана в 1992
году, поэтому при ее прочтении помните об этом.
Спор меча и щита, пули и брони длится давно. И
в столь бескомпромиссном состязании средства поражения, по крайней мере, на шаг
постоянно опережают средства защиты. Это и понятно: ведь причина всегда
предшествует следствию.
Разрыв стал особенно увеличиваться с конца XIX
века, когда стрелковое оружие, в том числе автоматическое, стало применяться
массово, а обычная пуля, скажем, "трехлинейки", стала пробивать даже
железнодорожный рельс. Колоссальные жертвы первой и второй мировых войн
убедительно свидетельствуют, что "атака" явно превосходила "оборону". И хотя, по
выражению знаменитого полководца, пуля – дура, в бою солдат был перед ней
беззащитен. Не таскать же перед собой железную дверь, как пытался один из
персонажей романа о Швейке!
Впрочем, и она вряд ли поможет – сталь
оказалась малоэффективной для этой цели. Летящая со скоростью 200 – 900 м/с пуля
обладает огромной энергией, которую надо погасить за очень короткий промежуток
времени. В точке ее контакта с преградой быстро нарастают силы
растяжения-сжатия. Когда они достигают предела прочности материала, пуля его
"прокалывает".
Казалось бы, бери сталь как можно тверже – и
дело решено. В действительности же твердые материалы, как правило,
раскалываются, не успев даже проявить свои защитные возможности. А вот менее
прочный, но более вязкий металл хотя и сильно деформируется, зато заметно
сопротивляется проникновению пули. Словом, необходима сталь одновременно и
твердая и вязкая. Ее создание – очень сложная задача, над которой металлурги
бьются до сих пор.
Управа на пулю пришла из другой сферы, из
химии. Проведенные в начале 50-х годов испытания различных материалов показали,
что всего 10–15 слоев ткани из полиамидного волокна – нейлона достаточно, чтобы
не опасаться выстрела из пистолета. Она сочетала то, чего не было в металле, –
прочность и вязкость.
Со школьной скамьи мы помним, что молекулярные
цепочки синтетических полимеров похожи на гирлянды. Сами молекулы нейлона очень
прочные, но совсем не обязательно, что полученное из них волокно будет таким же.
Если молекулы в нем расположены неупорядоченно, то оно легко рвется. Но
сориентированные в одном направлении, они придают ему необыкновенную прочность.
Всем тканым материалам, в том числе и нейлону,
присуще еще одно достоинство. При ударе пули в нитях, состоящих из волокон,
возникают поперечные и продольные волны. С их помощью нагрузки
перераспределяются на соседние нити – энергия пули рассеивается и поглощается.
Впервые в массовом количестве бронежилеты из
нейлона были применены американцами в Корейской войне. Они спасли немало жизней,
но одновременно выявились и некоторые их недостатки: большой вес (4–4,5 кг),
неприспособленность жаркому влажному климату (боец выдерживал в жилете всего
40–100 мин. и, наконец, нестойкость к пулям, летящим быстрей 450 м/с.
Подлинный переворот в области "защиты"
произошел в 1965 г, когда фирма "Дюпон" создала синтетический материал
кевлар-29, по удельной прочности превосходящий нейлон (у него более длинные
молекулярные цепочки, и они более упорядочены). Именно с этого момента стало
возможным сделать жилет легким, скрытым под обычной одеждой.
Сейчас кевлар прочно завоевал мировой рынок,
из него изготавливаются сотни различных типов жилетов и касок. А армия США в
конце 80-х годов приняла на вооружение комплект PASGT, состоящий из тканевого
кевларового шлема весом 1 кг и противоосколочного жилета (3,1 кг), который
защищает от пуль и осколков со сравнительно низкой начальной скоростью.
Продолжение следует...
"Техника молодежи" 10, 1992 г.
ЗНАМЕНИТАЯ ТРИДЦАТЬЧЕТВЕРКА.
В тридцатые годы партия и правительство
поставили перед нашими конструкторами задачу создать средний танк для
механизированных и танковых соединений, предназначенных для самостоятельных
действий в зоне обороны противника. Забегая вперед, скажем, что этой машиной
стал Т-34, легендарная тридцатьчетверка.
Если быть точными, то непосредственными
предшественниками Т-34 можно считать танки Т-29 (по тактическим характеристикам)
и БТ (общей компоновке, ходовой части и подвеске).
В 1937 году конструкторское бюро Харьковского
завода, возглавляемое М. И. Кошкиным, начало разрабатывать колесно-гусеничный
танк с противоснарядным бронированием. Вместе с Кошкиным над новой машиной
работали А. А. Морозов, Н. А. Кучеренко, М. Т. Таршинов, А. А. Малоштанов и
другие специалисты КБ. И все-таки прежде, чем перейти к рассказу о Т-34,
вспомним опытный танк А-20, появившийся за семь лет до начала Великой
Отечественной войны. Эта машина, ненамного превосходившая по своим боевым
характеристикам БТ, все же обладала двумя преимуществами: дизельным двигателем и
повышенной бронестойкостью за счет расположенных под большими углами броневых
листов корпуса. Поскольку масса А-20 была выше, чем у БТ, танк имел и три пары
ведущих колес. Машина поворачивалась по "танковому типу": ведущие колеса с одной
стороны притормаживались.
Быстроходный дизель-мотор В-2 был разработан
харьковскими конструкторами К. Ф. Челпаном, И. Я. Трашутиным, Я, Е. Вихманом, И.
С. Бером. Он оказался первым в истории специально сконструированным танковым
дизелем большой мощности. Двигатель обладал рядом преимуществ: высокой
экономичностью по сравнению с карбюраторным, легче переносил перегрузки. К тому
же использование дизельного топлива снижало возможность пожара.
Работая над А-20, Кошкин и его товарищи
убедились в том, что колесно-гусеничный движитель становится громоздким и
ненадежным, когда масса танка достаточно велика (а такое неизбежно при
увеличении толщины брони). По мнению конструкторов, будущий массовый танк с
противоснарядным бронированием должен быть чисто гусеничным. И вот по инициативе
КБ М. И. Кошкина разрабатывается другая машина - Т-32. Масса ее - 19 т -
оказалась всего на тонну больше, чем у А-20, зато на машине установили 76-мм
пушку длиною 30 калибров и толщину лобовой брони увеличили до 30 мм.
Оба танка испытывались одновременно летом и
осенью 1938 года. Комиссия, принимавшая машины, положительно отозвалась о работе
харьковчан. Было отмечено, что и А-20 и Т-32 пригодны для вооружения Красной
Армии. Однако отзыв отзывом, а испытания показали, что Т-32 имеет большой запас
надежности, из-за этого массу машины можно увеличить на несколько тонн. М. И.
Кошкин решил использовать появившуюся возможность для усиления бронирования
лобовых частей до 45 мм, а бортовых - до 40 мм. Таким этот танк – под
обозначением Т-34 - и был по постановлению Народного Комиссара Обороны 19
декабря 1939 года принят на вооружение армии.
В феврале - марте 1940 года два опытных
образца Т-34 совершили испытательный пробег из Харькова в Москву и обратно. В
тяжелых условиях многоснежной зимы главный конструктор (тогда уже тяжелобольной)
сам не раз брался за рычаги управления. Болезнь прогрессировала, и 26 сентября
1940 года Михаил Ильич скончался. Государственная премия СССР первой степени за
создание танка Т-34 была присуждена ему уже посмертно.
В июле 1940 года начался серийный выпуск новых
гусеничных машин, и к началу Великой Отечественной войны промышленность
поставила армии 1225 таких танков. Т-34 по боевым и маневренным качествам
превосходил все зарубежные средние и даже тяжелые танки этого времени. Высокая
удельная мощность двигателя, рациональные углы наклона брони, значительное
вооружение, большой запас хода, малое удельное давление на грунт (у первых
образцов - 0,6 кг/см2) - вот главнейшие достоинства машины. Добавим к
этому простоту конструкции, облегчавшую массовое производство Т-34, их
обслуживание и ремонт в полевых условиях.
В ходе войны тридцатьчетверка постоянно
улучшалась и совершенствовалась. Со второй половины 1941 года ее начали оснащать
более мощной 76-мм пушкой образца 1940 года. Бронебойный снаряд этого орудия
(длина ствола 41 калибр) весом в 6,3 кг обладал начальной скоростью 662 м/с и
пробивал под прямым углом с 500 и 1000 м соответственно броню толщиной 69 и 61
мм.
Среди других усовершенствований упомянем новую
гусеницу с развитыми траками, литые башни, на всех машинах устанавливались
приемопередающие радиостанции (вначале ими обладали только командирские). Детали
корпуса сваривали автоматически. Применялась внутренняя амортизация опорных
катков. Зимой 1942/43 года на Т-34 начали устанавливать шестигранные башни и
увеличили емкость баков с горючим, а машины выпуска 1943 года имели
пятискоростную коробку передач, воздушные фильтры и систему смазки. Кроме того,
на них устанавливалась и командирская башенка для улучшения наблюдения. Со
временем на Т-34 улучшили использование мощности двигателя и увеличили
межремонтный пробег машины.
В том же 1943 году в гитлеровской армии
появились танки с мощной броней - "тигр" и "пантера", поэтому, естественно,
встал вопрос об усилении вооружения Т-34. За короткий срок конструкторы создали
для машины новую башню с увеличенной толщиной брони специально под 85-мм пушку
ЗИС-С-53 образца 1944 года с длиной ствола 45 калибра. Ее бронебойный снаряд
массой 9,2 кг имел начальную скорость 792 м/с и с расстояний 500 и 1000 м
пробивал соответственно 111-мм и 102-мм броню. Подкалиберный же снаряд с
расстояния в полкилометра поражал 138-мм броню.
Эта усовершенствованная машина под
обозначением Т-34-85 была принята на вооружение 15 декабря 1943 года. И
буквально той же зимой она стала поступать в действующие части. Подвижность
нового танка, несмотря на некоторое увеличение массы, не снизилась.
Танк, созданный в конструкторском бюро М. И.
Кошкина, оказался самым универсальным, он участвовал во всех танковых сражениях
Великой Отечественной войны, демонстрируя свои великолепные качества и
превосходство над машинами противника. Т-34 еще и самый массовый танк в мире.
Т-34 стал классическим образцом среднего
танка, и его конструкция определила пути развития современного танкостроения. До
сих пор его технические решения служат примером для подражания.
"Техника молодежи" 2, 1981 г.
ГИРД ЗАКЛАДЫВАЕТ ОСНОВЫ
Исходную программу ГИРДу задал К. Э.
Циолковский. Получив 23 сентября 1931 года обращение энтузиастов, положивших в
Москве начало новой ракетной организации, он в тот же день отвечает им подробным
письмом: "…Все, что у меня есть по реактивным приборам, я вам вышлю. Одолению
заатмосферному предшествует одоление разреженных слоев воздуха. Начать надо с
более легкого. Полеты в стратосферу можно начать с помощью чисто реактивных
приборов и с помощью усовершенствованных преобразованных аэропланов. Первое
проще, второе сложнее, ограниченнее, но ближе к жизни" Естественно, что для
начальника ГИРДа С. П. Королева и руководителей его бригад Ф. А. Цандера, Ю. А.
Победоносцева и М. К. Тихонравова, поскольку все они пришли из
авиапромышленности, идея создания ракетного самолета тоже казалась более близкой
к действительности.
Зная эти исходные положения, интересно
проследить формирование плана работ ГИРДа. Первыми включенными в него
конструкторскими темами, фигурировавшими в плане как "объекты 02 и 03", были
разработки ракетопланов: РП-1 с ЖРД Цандера – 02 с вытеснительной подачей
топлива и РП-2 с ЖРД Тихонравова – 03 с насосной подачей. Параллельно ГИРД начал
и научно-исследовательские работы. Первой НИР стал "объект 01" – отработка
наиболее эффективных способов сжигания металлического горючего в ракетном
двигателе ОР-1.
Вторая НИР – "объект 04" – предусматривала
создание первой в стране газодинамической испытательной установки ИУ-1 –
сверхзвуковой аэродинамической трубы по проекту Победоносцева.
В марте 1932 года на совещании у начальника
вооружений Красной Армии М. Н. Тухачевского гирдовцы познакомились с
ленинградским ракетчиком Б. С. Петропавловским и узнали, что в руководимой им
Газодинамической лаборатории испытан на стенде ряд опытных ракетных моторов,
работающих на азотной кислоте и керосине, и завершается создание по проекту В.
П. Глушко первого такого двигателя ОРМ-47, пригодного для установки на ракету. В
результате в планах ГИРДа появился еще один пункт – "объект 05" – бескрылая
(баллистическая) ракета с двигателем разработки ГДЛ.
Летом 1932 года, когда впервые были выполнены
проектные расчеты по разрабатывавшимся объектам, выяснилось, что максимальной
скорости полета крылатый ракетный аппарат может достичь, если тяга его двигателя
будет примерно равна стартовому весу машины. Поскольку тяга разрабатывавшихся
тогда ЖРД была около 100 кг, а вес ракетопланов получался не менее 470 кг,
Королев принимает решение разработать небольшую беспилотную крылатую ракету 06 и
на ней отработать всю динамику полета с характеристиками, близкими к оптимуму.
Дальнейшие расчеты показали, что крылатые ракеты имеют существенное преимущество
в дальности полета по сравнению с бескрылыми и, следовательно, представляют
интерес не только в качестве модели ракетопланов, но и как средство быстрой
доставки грузов на большие расстояния. Сразу же появилась идея создать ракету
комбинированной схемы, взлетающую по крутой траектории как баллистическая, а
затем планирующую к цели как крылатая. Так появился проект "объекта 07".
Теоретические расчеты дали жизнь и еще одному
оригинальному проекту. По теории воздушно-реактивных двигателей, созданной в
1928 году Б. С. Стечкиным, получилось, что самую простую конструкцию из всех
таких двигателей должен иметь прямоточный ВРД, но он способен работать только
при большой сверхзвуковой скорости полета. Единственным реальным тогда способом
разогнать ПВРД до нужной скорости было выстрелить им из пушки. Так родился
проект ракеты 08, представлявшей собой артиллерийский снаряд, внутри которого
располагается ПВРД, работающий на белом фосфоре в качестве горючего.
Рассматривая этот ряд проектов, видим, что
более поздние из них были и более простыми. Гирдовцы на практике все глубже
постигали специфику новой техники, все больше убеждались в справедливости совета
Циолковского начать с самого простого. И действительно, они достигли первого
успеха, когда бригада Тихонравова создала ракету 09 простейшей конструкции. По
этому же пути упрощения пришлось пойти и бригаде Цандера.
В январе 1933 года Ф. А. Цандер начал
разработку своего проекта бескрылой ракеты – "объект 10", или ГИРД-Х с ЖРД,
использующим металлическое горючее. Но как ни старались гирдовцы, каких только
режимов и устройств для подачи металла в двигатель не применяли, все они
оказывались неработоспособными. Идея явно опередила технику своего времени. И
тогда Королев дал задание разрабатывать ракету 10 с обычным ЖРД на жидком
кислороде и бензине. Схема двигателя с камерой грушевидной формы была предложена
еще самим Цандером, но конструирование ракеты проходило уже после смерти этого
выдающегося пионера ракетной техники и велось Л. С. Душкиным, Л. К. Корнеевым и
А. И. Полярным. В процессе отработки ЖРД 02 и 10, прогоравших, а иногда и
взрывавшихся на стенде, гирдовцам пришлось еще раз отступить: заменить керосин
на менее калорийное горючее – этиловый спирт, благодаря чему двигатели, наконец,
заработали достаточно надежно.
25 ноября 1933 года ракета успешно стартовала
с полигона Нахабино и поднялась на высоту 80 м. Хотя успех был неполным (в
полете нарушилось крепление двигателя, и ракета повернула к земле, упав в 150 м
от места старта), это не омрачило радости ее создателей, ведь был сделан еще
один шаг в овладении ракетной техникой.
Отработка всех гирдовских ракет успешно
продолжалась в Реактивном научно-исследовательском институте. В мае 1934 года
начались летные испытания ракеты Королева 06, на которой была использована
гибридная двигательная установка от ракеты 13. А летом 1935 года стартовала
ракета Тихонравова 07, выполненная по схеме "летающее крыло", которая с ЖРД 02
достигла рекордной для этого времени высоты 3 тыс. м. В январе 1936 года с таким
же двигателем успешно взлетела ракета 10а (РБД-01). За ними последовали старты
новых крылатых и бескрылых ракет с жидкостными, воздушно-реактивными и
комбинированными ракетными двигателями разных типов, создание которых успешно
развивалось на основах, заложенных в ГИРДе. С точки зрения истории науки и
техники руководимый С. П. Королевым ГИРД сыграл для космонавтики такую же роль,
как лаборатория Э. Резерфорда – для ядерной физики, биологическая станция И. П.
Павлова – для физиологии, воздухоплавательный кружок Н. Е. Жуковского – для
авиации.
"Техника молодежи" 2, 1981 г.
Вопросы, предложения, возражения присылайте по адресу:
