Страница 8 из 15
К 1855 году дальность полета серийной спасательной ракеты, выпускаемой в Англии, составляла уже 300 м, а германской – даже 400 м. Английские спасательные ракеты, подобно маленьким фейерверковым, снабжались необходимым для устойчивости полета стержнем, привязанным к гильзе сбоку. У германской же ракеты этот стержень привинчивался на продолжении продольной оси ракеты с помощью особой металлической «вилки», состоявшей из трех ножек, прикреплявшихся к заднему открытому концу ракеты. Последняя конструкция имела очевидное преимущество в виде большей устойчивости в полете. Начиная с 1860 года такая конструкция стала применяться для всех ракет, для которых точность попадания была важнее дальности полета.
К концу XIX века ракетам нашли еще одно необычное применение. Под влиянием успеха, достигнутого градобойными пушками бургомистра Штигера, сумевшего в 1895 году защитить от выпадения града целый район в австрийском Штайермарке, пиротехники пришли к мысли о возможности бороться с ненастьем при помощи ракет. Эффективность метода резко возросла, ведь градорассеивающее действие ракет заметно выше за счет переноса рассеивающего действия прямо в середину тучи. Так, очень хорошие результаты были получены с помощью швейцарских градорассеивающих ракет пиротехника Мюллера из Эмисхофена, высота поднятия которых, измеренная графом Цеппелином, достигала от 800 до 1200 м.
Если ракета выпускалась при выпадении первых градин, то происходящее после детонации перемешивание воздушных масс вызывало превращение града в снежные хлопья, которые после запуска второй и третьей ракет таяли и выпадали в виде дождя. При этом сама градорассеивающая ракета отнюдь не принадлежала к числу наиболее крупных типов: диаметр ее картонной гильзы составлял от 3 до 4 см, длина – от 25 до 35 см.
Кроме того, ракеты применялись для доставки сообщений и продуктов питания в поселения, отрезанные от мира наводнениями или стихийными бедствиями. Их подвешивали на натянутой проволоке, по которой они могли скользить подобно вагонеткам подвесной канатной дороги. Также ракеты часто использовались для облегчения нормального причаливания больших кораблей к пристани: с причала на корабль ими перебрасывался тонкий трос.
Стимулом к появлению проектов более мощных ракет стали начатые в 1900 году эксперименты по подъему на большие высоты фотографических аппаратов, предназначенных для аэросъемки. Осуществил их немецкий инженер Альфред Мауль – выходец из Тюрингии.
Начальное образование Мауль получил в муниципальной школе своего родного города Пёснек, позднее учился в Дрездене и в Высшем техническом училище в Райхенберге (ныне – Либерец, Чехия). С 1897 года инженер Мауль, получив лицензию, работал механиком: устанавливал под заказ электрические и телеграфные аппараты. В 1904 году создал собственное конструкторское бюро, в котором разрабатывал дозирующие и упаковочные автоматы для сигаретного, фармацевтического и химического производства.
Из официальной биографии видно, что Альфред Мауль был человеком живым, увлекающимся и открытым новым техническим веяниям. Свою идею фотосъемки местности с помощью ракет он начал реализовывать уже в конце XIX века. Для проведения экспериментов Мауль выбрал никем не занятое поле вблизи Дрездена, а в 1903 году ему был предоставлен военный плац у Кёнигсбрюка (интересно, что во времена ГДР там располагался Институт авиационной и космической медицины).
На протяжении семи лет Мауль спроектировал девять типов ракетных аппаратов и построил шесть из них. При этом немецкий инженер всегда действовал в определенной последовательности. Сначала он испытывал ракету без фотокамеры, затем следовала серия снимков местности без предварительного выбора участка съемки. Если оба испытания проходили удовлетворительно, можно было снимать определенную территорию. Разумеется, случались и сбои. Ракеты взрывались на старте, затвор фотокамеры не открывался и тому подобное. По результатам испытаний ракет 1903 года Мауль получил свой первый патент в этой области: «Ракетный аппарат для фотографирования предварительно выбранных участков местности».
Первые экземпляры ракет имели стартовую массу до 25 кг, причем только 200 граммов приходились на фотокамеру. Они могли достигать высоты полета от 200 до 400 м. Корпус ракеты был похож на большой артиллерийский снаряд. Деревянный силовой набор покрывался картонной обшивкой. При этом ракета состояла из трех частей. В верхней части помещался фотоаппарат, средняя цилиндрическая часть вмещала в себя твердотопливный двигатель, парашют и десятиметровую ленту, а нижняя часть представляла собой длинную палку с оперением.
Особое внимание Альфред Мауль уделял проблеме стабилизации ракет в полете. В патентном письме 1903 года он описывает, как можно бороться с вращением ракеты с помощью аэродинамического стабилизатора. Один из рисунков показывает ракету с плоскостями, прикрепленными непосредственно к ракетному корпусу, другой – со стабилизатором на конце длинной штанги.
В ракетах позднего времени Мауль применил гироскопы. Тем, кто изучал этот вопрос в школе, но за давностью лет забыл, напомню, что гироскоп (раскрученный волчок) хорош тем, что ось его вращения устойчиво сохраняет приданное ей первоначальное направление – например, на какую-нибудь звезду. На базе этой особенности можно создавать довольно сложные системы управления и навигации. В ракетах Мауля гироскопы выглядели так: электрический импульс освобождал падающий груз, который раскручивал горизонтально расположенный маховик; два маховичка поменьше устраняли случайное вращение ракеты вокруг главного маховика. Возможно, Мауль был первым, кто применил гиростабилизацию в ракетном деле. Благодаря нововведению, его ракеты двигались по заранее рассчитанной траектории, а снимки местности внизу получались очень четкими.
Срабатывание затвора фотокамеры в нужный момент достигалось регистрацией давления набегающего воздушного потока. На носу ракеты устанавливалась небольшая пластинка, прижимающая пружину. В верхней точки траектории ракета на долю секунды «останавливалась», давление набегающего воздушного потока падало, пружина освобождалась, приводя в действие механическую задвижку, а та в свою очередь – затвор фотокамеры. Мауль добился того, что при подъеме ракеты на высоту от 600 до 800 м можно было фотографировать местность с хорошей детализацией на дальность от 2,2 до 3,4 км. Участки местности для съемки можно было выбрать на месте старта с помощью специального прибора, установленного на лафете. После нескольких запусков полученные кадры монтировались в короткий фильм, где состыковывались ближние и дальние участки. Теоретически можно было снимать местность на удалении до 80 км. Полученные снимки поражали своим высоким качеством: на них были хорошо различимы дома, улицы, дороги.
Для обеспечения старта своих ракет дрезденский инженер строил мобильные лафеты весом 400 кг. Расчет привозил сложенный лафет на стартовую позицию, где устанавливал его. Невдалеке ставили флаг, показывающий направление ветра. После внесения поправок на силу и направление ветра с помощью специального прибора, установленного на лафете, выбирали нужный участок местности, подлежащий фотографированию. Ракета поджигалась с расстояния в 200 м. Первый электрический импульс освобождал падающий груз, раскручивающий волчок гиростабилизатора, второй – воспламенял порох. Через несколько секунд ракета достигала высшей точки своего полета, сразу после этого срабатывал затвор фотокамеры и вытягивался тормозной парашют. При этом ракета разделялась на две части. Непосредственно на стропах парашюта висел головной конус со спрятанной в нем фотокамерой. Ниже на десятиметровой ленте висела выработанная ракетная гильза со стабилизатором. Камеру подбирали и готовили к старту в составе новой ракеты. Снимок получали через шесть минут после приземления ракеты, что для тех времен было почти абсолютным рекордом.
Первые эксперименты на плацу Кёнигсбрюка проводились в глубокой тайне. Альфред Мауль сам прекрасно представлял преимущества своих ракет на арене военных действий: их было значительно труднее вывести из строя, чем привязные аэростаты, которые в то время применялись для разведки местности. К примеру, в одном из экспериментов сотня пехотинцев специально обстреляла ракету во время снижения, однако она оказалась неповрежденной.