Розвиток ракетних озброєнь: як реактивна артилерія змінила вигляд війни

Сучасну війну важко уявити без ракетного озброєння. Воно становить основу стратегічних сил ядерного стримування, використовується у високоточних ракетних системах залпового вогню (РСЗВ), протикорабельних та протиповітряних ракетних комплексах. Руйнівна сила боєголовок, швидкість та висока точність перетворили балістичні ракети на головну зброю сучасної війни. Але перед тим як повністю змінити вигляд сучасної війни, історія ракет пройшла майже 800-річний період розвитку.

Прообрази перших ракет

Одні з перших згадок про ракетне озброєння сягають династичного Китаю ХІІІ століття. Задля захисту столиці китайської провінції Хенань — міста Кай-фин-фу під час облоги монгольських військ у бою були використані перші ракети, що отримали назву “Фей Хуо Цзян” (в перекладі з китайської: вогняні списи, що літають).

Зброя застосовувалася для підпалу наметів із продовольством та плетених фортифікаційних укріплень. Слід зазначити, що в літописних текстах династії Сун нема точного опису принципу дії китайських ракет, тож деякі історики схиляються до думки, що “Фей Хуо Цзян” могли бути не більш ніж простими списами із запаленими наконечниками і наводитися не реактивною тягою, а звичайними механічними метальними машинами. Або ж їх метали від руки, як це робили із “вогняними списами” (huǒ qiāng), які вважають предтечею сучасних рушниць та дробовиків.

Відкриття даоськими ченцями пороху спонукало винахідників того часу до створення перших пристроїв, які працювали за принципом реактивної тяги. Щоправда, використовувалися вони не з бойовою, а з розважальною метою — опис порохових бамбукових трубок, за допомогою яких запускали феєрверки, можна зустріти в текстах “Цинь е-ю” (“Сільські казки на східному ци”), які вперше були опубліковані Чжоу Мі 1264 року. Порожню бамбукову палицю закупорювали з одного боку, начиняли порохом і проводили всередину ґніт. Щойно вогонь на ґноті сягав порохової камери, порохові гази виходили з незакупореного отвору, змушуючи трубку обертатися. Процес супроводжувався метанням іскор, а сам феєрверк отримав назву “наземний щур”.

Дещо пізніше ракетам знайшли й військове застосування. Описаний у трактаті “Керівництво вогняного дракона” (Huo Lung Ching) пристрій, який через шестигранну форму корпусу називали “бджолине гніздо” (Yi Wo Feng), був сагайдаком зі стрілами. Трохи нижче наконечника стріл кріпився циліндр, начинений порохом, та ґніт, що вів до порохової камери. Підпалювання ґнота провокувало запуск стріл, які під дією реактивної тяги вилітали з сагайдака та підпалювали фортифікаційні споруди противника.

Першою ж двоступеневою балістичною ракетою стала “Хуо Лун Чу Шуй” (Huo Long Chu Shui, в перекладі з китайської: вогненний дракон, що виходить з води), яка з’явилася на озброєнні китайського флоту династії Мін у ХІV столітті. За аналогією з ранніми типами ракетних феєрверків, “Хуо Лун Чу Шуй” була порожньою бамбуковою трубкою довжиною близько 5 футів (1,5 м), передню основу якої вінчала різьблена голова дракона з відкритою пащею. Ракетна установка “Хуо Лун Чу Шуй” оснащувалася чотирма ракетами-стрілами, що кріпилися з обох боків її корпусу, а також меншими стрілами з пороховими циліндрами, захованими в основі бамбукового тіла дракона.

Одночасний підпал ґнота чотирьох зовнішніх ракет запускав з корабельної палуби бамбукову ракету-дракона (перший ступінь), та підпалював ґніт, який вів до менших ракет, що ховалися в основі бамбукової трубки (другий ступінь ракети). Коли бамбуковий дракон долітав до цілі, він випускав з рота порцію дрібніших ракет. За своєю суттю “Хуо Лун Чу Шуй” була першим стародавнім аналогом сучасних касетних боєприпасів.

У давньокитайських текстах стверджується, що стрілецька дальність “Хуо Лун Чу Шуй” становила від 2 до 3 лі (1000-1500 м), проте її навряд чи можна вважати прицільною, що підтверджує не обтічний корпус ракети, який повинен був мати досить посередні аеродинамічні властивості. Ба більше, вектор реактивної тяги здійснювався по дотичній лінії до фюзеляжу ракети, що також свідчить про низький рівень точності “Хуо Лун Чу Шуй”. Епізод із передачі “Руйнівники міфів”, у якому було відтворено та протестовано мініатюрну репліку ” Хуо Лун Чу Шуй”, візуалізує ці припущення — після запуску ракета могла полетіти куди завгодно, а від її руйнівного впливу не були застраховані навіть союзні війська.

Згадки про три різні види ракет — плаваючих, вільного та некерованого польоту — можна знайти і в середньовічних європейських текстах, таких як Bellifortis 1405 року, авторства Конрада К’єзера. Імовірно, знання про цю технологію могли дійти до кордонів Європи разом із хвилями монгольських навал, що відбувалися на століття раніше. Так чи інакше, низька точність та неможливість контролю польоту перших ракет повністю звела нанівець перспективи їхнього використання вже до ХV сторіччя. Про ракетне озброєння забули на три століття, аж до кінця ХVІІІ — початку ХІХ сторіччя, коли нові, модифіковані зразки ракет знову з’явилися в різних театрах бойових дій.

Метал та нова балістика

Розвиток ракетобудування наприкінці ХVІІІ століття насамперед був зумовлений конструкцією нових корпусів ракет, які почали виготовляти з металу. Залізний корпус дозволив забезпечити ракеті більшу стабільність та захистити її фюзеляж від деформації та руйнувань під час високошвидкісного польоту. Крім цього, нові знання про аеродинаміку дозволили переглянути конструкцію ракет у сфері застосування вектора реактивної тяги. Чималу роль у цьому відіграв Ісаак Ньютон, який вивів три найважливіші закони класичної механіки, що були застосовані і до основних принципів ракетного руху. Ракетобудівникам стало очевидно, що для більшої тяги та стабілізації траєкторії польоту ракети її вектор тяги має бути прокладений по поздовжній осі корпусу ракети, а сам корпус слід робити більш міцним і обтічним.

Першим, хто виступив із ініціативою помістити ракету в металевий корпус, був англійський математик Роберт Андерсон. У своїй праці від 1696 року, що отримала назву “Виготовлення ракет” (Makeing 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), він розглядав способи виготовлення малопотужних і надважких ракет, корпус яких треба було укладати у металевий циліндр на кшталт ствола рушниці.

За 40 років до роботи Роберта Андерсона основи створення ракетного озброєння описав у своїй книзі дворянин і підданий Великого Князівства Литовського Казимир Семенович. У його книзі “Велике артилерійське мистецтво: частина перша” (Artis Magnae Artilleriae pars prima), опублікованій 1650 року, можна також знайти перші зображення ракетного оперення. Воно було виконано у вигляді двох- і трикутного стабілізатора та розташовувалося на зовнішній частині корпусу ракети в районі її сопла. Пристрій дозволяв стабілізувати траєкторію руху ракети під час її польоту. Попри переосмислення аеродинамічних властивостей і впровадження стабілізаторів польоту, Семенович (на відміну від Роберта Андерсона) не зміг розгледіти головного: для того щоб швидка ракета не руйнувалася в польоті, її корпус необхідно зробити металевим.

Утім, навіть зі знанням, яке привніс у ракетобудування Роберт Андерсон, від перших роздумів про металеві ракети до їхньої фактичної постановки на озброєння минуло майже 100 років.

Перше бойове застосування ракет у металевому корпусі датовано 1792 роком. Індійське королівство Майсур успішно застосувало ракети для відбиття військової інтервенції британської Ост-Індської кампанії під час затяжних та кровопролитних англо-майсурських воєн, що тривали 32 роки. Використання металевого корпусу та трубок з м’якого заліза для утримання твердого палива (порохового заряду) дозволило майсурським ракетам виробляти потужнішу реактивну тягу та збільшити польотну дальність, довівши її до 2 км.

У порохових циліндрах, які служили паливним баком для майсурських ракет, іноді робили отвори, щоб при ударі об землю вони розривалися, діючи як запальні боєприпаси. Деякі різновиди ракет були обладнані закритим пороховим циліндром, але сам корпус ракети оснащувався гострими лезами: у цій варіації ракета перетворювалася на подобу смертоносного гарпуна, який рикошетив від землі і на швидкості буквально розрізав бойові порядки англійців, завдаючи солдатам страшних рваних ран.

Індійські ракети були смертоносною зброєю, однак вони не змогли змінити хід війни. Типу Султана було вбито під час штурму Серінгапатама 2 травня 1799 року. А після взяття його фортеці в руках англійців опинився вагомий арсенал індійських ракет, що становив 600 ракетних установок, 700 готових до використання ракет і ще 9000 ракетних заготовок, не начинених порохом.

Англійські військові вивчили і прийняли на озброєння те, що завдавало їм стільки клопоту під час індійської кампанії. А вже через п’ять років, у 1804-му, модифіковані металеві ракети конструкції британського винахідника сера Вільяма Конгріва вперше з’явилися в європейському театрі військових дій, беручи участь як у наполеонівських війнах, так і на іншому боці океану, за часів перших англо-американських військових конфліктів.

Ракетні обстріли англійців навіть знаходять згадку в американському гімні авторства Френсіса Скотта Лі, де ракетній атаці американського форту Мак-Генрі з палуби бойового корабля Королівського флоту HMS Erebus присвячені такі рядки:

Важливо розуміти, що перші у світі ракети в металевому корпусі, які стали на озброєння в ХІХ столітті, все ще мали низьку точність, а основна руйнівна сила досягалася виключно під час їхнього масованого застосування.

Проте експериментальні роботи англійця Вільяма Хейла в 1844 році змінюють цю усталену парадигму. Він розробив технологію стабілізації обертання ракети, яка полягала у встановленні невеликих похилих лопатей поблизу вихлопного сопла. Реактивні гази, які виходили паливною трубкою із сопла ракети, потрапляли на стабілізатори, які надавали ракеті обертальний рух уздовж поздовжньої осі, за рахунок чого її балістична траєкторія ставала подібною до руху рушничної кулі.

Будова ракети Вільяма Хейла (ліворуч) і похилі стабілізатори, що використовувалися в першій балістичній ракеті — V-2 (праворуч)

Наступне століття поповнило військові арсенали Європи новими видами ствольної артилерії з нарізним стволом, точність і дальність пострілу з якої значно перевершувала за своїми характеристиками навіть саме передове ракетне озброєння. Щоб конкурувати з новими видами артилерії, ракетам необхідно було не лише підвищити стабільність польоту, а й значно збільшити свою швидкість. Насамперед за рахунок використання нових видів ракетного палива.

Друга частина цього матеріалу розповість про те, як з’явилися перші ракети на рідинному паливі. Саме вони стануть передвісником появи перших надзвукових балістичних ракет, які започаткують сучасну еру ракетних озброєнь.