Развитие ракетных вооружений: как реактивная артиллерия изменила облик войны

Современную войну сложно представить без ракетного вооружения. Оно составляет основу стратегических сил ядерного сдерживания, используется в высокоточных ракетных системах залпового огня (РСЗО), противокорабельных и противовоздушных ракетных комплексах. Разрушительная сила боеголовок, скорость и высокая точность превратили баллистические ракеты в главное оружие современной войны. Но перед тем как полностью изменить облик современной войны, история ракет прошла почти 800-летний период развития.

Прообразы первых ракет

Одни из первых упоминаний о ракетном вооружении восходят к династическому Китаю ХІІІ века. Во время осады столицы китайской провинции Хэнань — города Кай-фын-фу против монгольских войск в бою были использованы первые ракеты, получившие название «Фэй Хуо Цзян» (в переводе с китайского: летающие огненные копья).

Оружие применялось для поджога палаток с продовольствием и плетеных фортификационных укреплений. Следует уточнить, что в летописных текстах династии Сун нет точного описания принципа действия китайских ракет, потому некоторые историки склоняются к мнению, что «Фэй Хуо Цзян» могли быть не более чем простыми копьями с зажженными наконечниками и приводиться в движение не реактивной тягой, а обычными механическими метательными машинами. Либо же их метали от руки, как это делали с «огненными копьями» (huǒ qiāng), которые считают предтечей современных ружей и дробовиков.

Открытие даосскими монахами пороха подтолкнуло изобретателей того времени и к созданию первых устройств, работающих по принципу реактивной тяги. Правда, использовались они не в боевых, а развлекательных целях — описание пороховых бамбуковых трубок, с помощью которых запускали фейерверки, можно встретить в текстах «Цинь е-ю» («Деревенские сказки на восточном ци»), впервые опубликованных Чжоу Ми в 1264 году. Полую бамбуковую палку закупоривали с одной стороны, начиняли порохом и проводили внутрь фитиль. Когда огонь на фитиле достигал пороховой камеры, пороховые газы выходили из не закупоренного отверстия, вынуждая трубку вращаться. Процесс сопровождался метанием искр, а сам фейерверк назвали «наземной крысой».

Несколько позже ракетам нашли и военное применение. Описанное в трактате «Руководство огненного дракона» (Huo Lung Ching) устройство, которое за шестигранную форму своего корпуса получило название «пчелиное гнездо» (Yi Wo Feng), представляло собой колчан со стрелами. Чуть ниже наконечника стрелы крепился цилиндр, начиненный порохом, и ведущий в пороховую камеру фитиль. Поджигание фитиля провоцировало запуск стрел, которые под действием реактивной тяги вылетали из колчана и поджигали фортификационные сооружения противника.

Первой же двухступенчатой баллистической ракетой стала «Хуо Лун Чу Шуй» (Huo Long Chu Shui, в переводе с китайского: огненный дракон, выходящий из воды), которая появилась на вооружении китайского флота династии Мин в ХІV веке. По аналогии с ранними типами ракетных фейерверков, «Хуо Лун Чу Шуй» представляла собой полую бамбуковую трубку длиной около 5 футов (1,5 м), переднее основание которой венчала резная голова дракона с открытой пастью. Ракетная установка «Хуо Лун Чу Шуй» оснащалась четырьмя ракетами-стрелами, которые крепились по бокам ее корпуса, а также меньшими стрелами с пороховыми цилиндрами, спрятанными в основании бамбукового тела дракона.

Одновременный поджог фитиля четырех наружных ракет запускал с корабельной палубы бамбуковую ракету-дракона (первую ступень), и поджигал фитиль, ведущий к меньшим ракетам, хранящимся в основании бамбуковой трубки (вторая ступень ракеты). Когда бамбуковый дракон долетал до цели, он выпускал изо рта порцию мелких ракет. По своей сути «Хуо Лун Чу Шуй» была первым древним аналогом современных кассетных боеприпасов.

Помимо всего прочего, вектор реактивной тяги осуществлялся по касательной линии к фюзеляжу ракеты, что также свидетельствует о низкой степени точности «Хуо Лун Чу Шуй». Эпизод из передачи «Разрушители мифов», в котором была воссоздана и протестирована миниатюрная реплика «Хуо Лун Чу Шуй», визуализирует эти предположения — после запуска ракета могла полететь куда угодно, а от ее разрушительного воздействия не были застрахованы даже союзные войска.

Упоминание трех различных видов ракет — плавающих, свободного и неуправляемого полета — можно найти и в средневековых европейских текстах, таких как Bellifortis 1405 года, авторства Конрада Кьезера. Предположительно, знания об этой технологии могли дойти до границ Европы вместе с волнами монгольских нашествий, происходивших столетием ранее. Так или иначе, низкая точность и невозможность контроля полета первых ракет полностью свела на нет перспективы их использования уже к ХV веку. О ракетном вооружении позабыли на три столетия, вплоть до конца ХVІІІ — начала ХІХ века, когда новые, модифицированные образцы ракет снова появились в различных театрах боевых действий.

Металл и новая баллистика

Развитие ракетостроения в конце ХVІІІ века в первую очередь было обусловлено конструкцией новых корпусов ракет, которые начали изготавливать из металла. Железный корпус позволил обеспечить ракете большую стабильность и защитить ее фюзеляж от деформации и разрушений во время высокоскоростного полета. Помимо этого, новые знания об аэродинамике позволили пересмотреть конструкцию ракет в области применения вектора реактивной тяги. Немалую роль в этом сыграл Исаак Ньютон, который вывел три важнейших закона классической механики, применимые и к основным принципам движения ракет. Ракетостроителям стало очевидно, что для большей тяги и стабилизации траектории полета ракеты ее вектор тяги должен быть приложен по продольной оси корпуса ракеты, а сам корпус нужно делать более крепким и обтекаемым.

Первым, кто выступил с инициативой заключить ракету в металлический корпус, был английский математик Роберт Андерсон. В своем труде от 1696 года, получившем название «Изготовление ракет» (The Making of Rockets. In two Parts. The First containing the Making of Rockets for the meanest Capacity. The other to make Rockets by a Duplicate Proposition, to 1,000 pound Weight or higher), он рассматривал способы изготовления маломощных и сверхтяжелых ракет, корпус которых следовало поместить в металлический цилиндр наподобие оружейного ствола.

За 40 лет до работы Роберта Андерсона основы создания ракетного вооружения описал в своей книге дворянин и подданный Великого Княжества Литовского Казимир Семенович. В его книге «Великое артиллерийское искусство: часть первая» (Artis Magnae Artilleriae pars prima), опубликованной в 1650 году, можно найти и первые изображения ракетного оперения. Оно было выполнено в виде двух- и треугольного стабилизатора и располагалось с наружной части корпуса ракеты в районе ее сопла. Устройство позволяло стабилизировать траекторию движения ракеты во время ее полета. Несмотря на переосмысление аэродинамических свойств и внедрение стабилизаторов полета, Семенович (в отличие от Роберта Андерсона) не смог разглядеть главного: для того чтобы быстро летящая ракета не разрушалась в полете, ее корпус необходимо сделать металлическим.

Однако даже со знанием, которое привнес в ракетостроение Роберт Андерсон, от первых размышлений о металлических ракетах до их фактической постановки на вооружение минуло почти 100 лет.

Первое боевое применение ракет в металлическом корпусе датировано 1792 годом. Индийское королевство Майсур успешно использовало ракеты для отражения военной интервенции британской Ост-Индской кампании во время затяжных и кровопролитных англо-майсурских войн, продлившихся 32 года. Использование металлического корпуса и трубок из мягкого железа для удержания твердого топлива (порохового заряда) позволило майсурским ракетам производить более мощную реактивную тягу и увеличить полетную дальность, доведя ее до 2 км.

В пороховых цилиндрах, которые служили топливным баком для майсурских ракет, иногда делали отверстия, чтобы при ударе о землю они разрывались, действуя как зажигательные боеприпасы. Некоторые разновидности ракет оборудовались закрытым пороховым цилиндром, но сам корпус ракеты снабжался острыми лезвиями: в данной вариации ракета превращалась в подобие смертоносного гарпуна, который рикошетил от земли и на скорости буквально разрезал боевые порядки англичан, нанося солдатам страшные рваные раны.

Индийские ракеты были смертоносным оружием, однако они не смогли изменить ход войны. Типу Султан был убит при штурме Серингапатама 2 мая 1799 года. А после взятия его крепости в руках англичан оказался весомый арсенал индийских ракет, составивший 600 ракетных установок, 700 готовых к использованию ракет и еще 9000 ракетных заготовок, не начиненных порохом.

Английские военные изучили и приняли на вооружение то, что доставляло им столько хлопот во время индийской кампании. А уже спустя пять лет, в 1804 году, модифицированные металлические ракеты конструкции британского изобретателя сэра Уильяма Конгрива впервые появились в европейском театре военных действий, принимая участие как в наполеоновских войнах, так и по другую сторону океана, во времена первых англо-американских военных конфликтов.

Ракетные обстрелы англичан даже находят упоминание в американском гимне авторства Френсиса Скотта Ли, где ракетной атаке американского форта Мак-Генри с палубы боевого корабля Королевского флота HMS Erebus посвящены такие строки:

Важно понимать, что первые в мире ракеты в металлическом корпусе, которые становятся на вооружение в ХІХ веке, все еще имели низкую точность, а их основная разрушительная сила достигалась исключительно во время их массированного применения.

Однако экспериментальные работы англичанина Уильяма Хэйла в 1844 году меняют эту устоявшуюся парадигму. Он разрабатывает технологию стабилизации вращения ракеты, которая заключалась в установке небольших наклонных лопастей возле выхлопного сопла. Реактивные газы, выходящие по топливной трубке из сопла ракеты, попадали на стабилизаторы, придававшие ракете вращательное движение вдоль продольной оси, за счет чего ее баллистическая траектория становилась подобной движению ружейной пули.

Строение ракеты Уильяма Хэйла (слева) и наклонные стабилизаторы, использовавшиеся в первой баллистической ракете — V-2 (справа)

Следующее столетие пополнило военные арсеналы Европы новыми видами ствольной артиллерии с нарезным стволом, точность и дальность выстрела из которой значительно превосходила по своим характеристикам даже самое передовое ракетное вооружение. Чтобы конкурировать с новыми видами артиллерии, ракетам требовалось не только повысить стабильность полета, но и значительно увеличить свою скорость. В первую очередь за счет использования новых видов ракетного топлива.

Вторая часть этого материала расскажет о том, как появились первые ракеты на жидкостном топливе. Именно они станут предтечей появления первых сверхзвуковых баллистических ракет, которые положат начало современной эре ракетных вооружений.