Павлушенко М., Евстафьев Г., Макаренко И. Беспилотные летательные аппараты - история, применение, угроза распространения и преспективы развития
Подождите немного. Документ загружается.
30
Глава 1
Создание и применение первых летающих бомб,
планирующих торпед и самолетовснарядов
История беспилотного воздушного оружия насчитывает уже бо
лее полутораста лет. В 1849 г. Венецианская республика восста
ла против австрийского владычества. Австрийские войска подо
шли к Венеции и начали обстреливать город из осадных орудий.
Однако город, расположенный на островах в лагуне, был недо
сягаем для артиллерии. Тогда по воздуху при подходящем ветре
на город поплыли воздушные шары с бомбами. За один час
10 станций выпускали почти сотню аэробомб. Над Венецией
воздушный шар автоматически сбрасывал бомбу.
Больших разрушений такая бомбардировка не вызвала, но насе
ление было в панике. Венецианский флот, как только австрий
цы запускали аэробомбы, выходил в открытое море. Причина
страха заключалась как раз в том, что венецианцы знали о вися
щем над ними воздушном шаребомбе. Неопределенность – ку
да и когда эта бомба упадет – и вызывала страх. Ведь все пост
ройки города да и флот были сплошь и рядом деревянными.
Словом, беспилотные воздушные шары, на современный
взгляд, были не военным средством, а средством устрашения.
Вторая половина XIX века в военном отношении была для Европы
неспокойной. В 1880е гг. серб О.С. Костович, получивший боевой
опыт в русскотурецкую войну на стороне русской армии, разрабо
тал «воздушное торпедо». «Воздушное торпедо» представляло со
бой своеобразную гирлянду из воздушных шаров. К последнему
аэростату гирлянды посредством электромагнитного замка подве
шивался разрывной снаряд. С помощью «воздушного торпедо»
предполагалось бомбить осажденные крепости. Такая бомбарди
31
ровка в то время военным специалистам казалась «ужасной воен
ной операцией», которой «нет возможности противиться» и кото
рая вызовет «безграничную панику среди населения крепости».
Поэтому до применения «воздушного торпедо» дело не дошло.
Всетаки в войнах тогда еще сохранялись рыцарские отношения.
Другим беспилотным летательным аппаратом в то время были
ракеты. Перед их создателями стояли вопросы обеспечания ус
тойчивости в полете ракеты. Наиболее простым способом ста
билизации, применявшимся еще в ракетах позднего средневе
ковья, было снабжение ракет продольным бруском (ракетным
хвостом). Именно этот тип стабилизации применяли как зару
бежные, так и отечественные ракетчики, в частности Картмазов,
Засядко, Константинов.
Однако применение ракетных хвостов отличалось рядом не
удобств. Полет таких ракет не был правильным, точность их бы
ла недостаточной, кучность маленькой. Кроме того, длинные
ракетные хвосты, значительно превышавшие длину самой раке
ты, были очень неудобны в эксплуатации, осложняли перевозку
и хранение ракет. Поэтому во многих странах предпринимались
попытки заменить ракетные хвосты другим видом стабилиза
ции. Их снабдили крыльями.
В России первые опыты по ракетам с крыльями были проведены
в 1840е гг. в Охтенской пороховой школе. Были изготовлены
сигнальные ракеты, в которых длинные хвосты заменялись либо
короткими стабилизирующими поверхностями, уже тогда полу
чившими название крыльев, либо трехсторонними призмами из
тонкого картона.
Полковник К. Константинов по этому поводу в 1849 г. писал:
«Для отвращения неправильности полета, происходящей от не
правильного перемещения центра тяжести, располагают на ни
жней части ракетной гильзы крылья. (О таковых сигнальных ра
кетах, употребляемых в Сардинской артиллерии, доставлены
были мною сведения из Турина в 1840 г.) Крылья эти увеличива
ют боковое сопротивление воздуха на нижнюю часть ракеты и
этим утверждают ракету по направлению полета.
Вместо крыльев некий изобретатель Вайян из Болоньи приду
мал употреблять трехстороннюю призму из тонкого картона, ка
сательную и укрепленную к нижней части ракеты.
32
Беспилотные летательные аппараты
Сигнальные фунтовые ракеты с крыльями и с призмами приго
товлялись неоднократно в лабораторном отделении Общей по
роховой школы. Для спуска их укреплялись на поверхности ра
кетной гильзы два кольца из проволоки, с помощью которых ра
кета спускалась с железного вертикального стержня, утвержден
ного на верхней части кола. Полет этих ракет оказывался посто
янно совершенно удовлетворительным, в особенности полет ра
кет с призмами, которые перед ракетами с крыльями имеют еще
важные преимущества, а именно: их легче делать, призму легче
укрепить на поверхности гильзы, сверх этого, перевозка ракет с
призмами несравненно удобнее перевозки ракет с крыльями»
27
.
В 1853 г. в «Артиллерийском журнале» была опубликована ста
тья без подписи «О некоторых усовершенствованиях в фейерве
рочном искусстве». Автор статьи утверждал, что с 1848 г. он не
однократно и с успехом применял ракеты, полет которых стаби
лизировался трапециевидными крыльями, изготовленными из
сложенного вдвое картона
28
.
В 1850е гг. во французском флоте использовалась сигнальная
ракета с крыльями. Она состояла из бумажной гильзы с колпа
ком, наполненным звездками (разновидностью пороха). К гиль
зе прикручивалась проволокой деревянная призма. Она поддер
живала три деревянных крыла.
В 1864 г. «кронштадтский лабораторный мастер» Вишняков раз
работал конструкцию ракеты, у которой крылья крепились к
корпусу при помощи специальных проволочек. Опыты с этими
ракетами в 1864–1865 гг. положительных результатов не дали
29
.
В ноябре 1865 г. в Морской технический комитет поступило
предложение об испытании ракет со стабилизирующими по
верхностями. Разработал эти ракеты капитан корпуса морской
артиллерии Калиников. Ракета Калиникова была похожа на ра
кету Вишнякова. Однако в ней был применен другой способ
33Создание и применение первых летающих бомб...
27
Родионов Б.И., Новичков Н.Н. Крылатые ракеты в морском бою. М.: Вое
низдат, 1987.
28
О некоторых усовершенствованиях в фейерверочном искусстве. Артиллерий
ский Журнал. 1853, № 6, отд. I. С. 449.
29
Результаты опытов с крылатыми ракетами, предложенными Вишняковым и
Калиниковым. РГАВМФ, ф. 421, оп. 2, д. 39, лл. 1, 9 об.
крепления крыльев к корпусу. Опыты с этими ракетами также
не дали положительных результатов.
В 1866 г. штабскапитан Скрипчинский предложил «пара
шютракету и ракету с крыльями»
30
. Предложенные Скрип
чинским крылья для ракет изготавливались из дерева. Они со
стояли из стержня, служившего для прикрепления крыла к ра
кете, и собственно крыла. Крыло имело в плане форму парал
лелограмма. В ребре стержня, прилегающем к ракете, делался
желобок, а снаружи – два выреза, служившие для привязыва
ния крыла к ракете.
С обеих сторон крыла были сделаны продольные желоба для об
легчения крыла. Они располагались в шахматном порядке, их
число зависело от размеров крыла. Для уменьшения сопротив
ления воздуха передней кромке крыла придавалась заостренная
форма. Автор статьи написал, что он проводил опыты с этими
ракетами.
Статья Скрипчинского привлекла внимание специалистов. За
ведующий Рижской пиротехнической лабораторией, которая
занималась изготовлением фейерверочных ракет для частных
лиц, опубликовал результаты своих исследований по ракетам с
крыльями. Автор утверждал, что крылатыми ракетами он зани
мался с 1862 г., когда испытал крылья разных планов, изготов
ленные из разных материалов. Лучшими были признаны кры
лья, имевшие в плане форму параллелограмма
31
.
Несмотря на неудачу с первыми крылатыми ракетами в
1864–1866 гг., в 1867 г. Морское министерство снова верну
лось к ним. Суть вопроса состояла в том, что на флоте ощуща
лись большие неудобства, связанные с эксплуатацией ракет с
длинными хвостами. Были проведены сравнительные опыты
с крылатыми ракетами, предложенными Калиниковым и
Скрипчинским. Они показали некоторое преимущество ра
кет Калиникова
32
.
34
Беспилотные летательные аппараты
30
Скрипчинский П.М. Парашютракеты и ракеты с крыльями. Артиллерийский
Журнал. 1866, № 12. С. 617–621.
31
Скрипчинский П.М. Парашютракеты и ракеты с крыльями. Артиллерийский
Журнал. 1867, № 1. С. 2031–2037.
32
Результаты сравнительных опытов с крылатыми ракетами, предложенными
Калиниковым и Скрипчинским. РГАВМФ, ф. 421, оп. 2, д. 39, л. 1 об.
В 1868 г. крылатые ракеты А.И. Калиникова испытывались на
учебноартиллерийском фрегате «Севастополь». На этот раз
удовлетворительных результатов достичь не удалось. После это
го опыты с крылатыми ракетами были прекращены
33
.
Особый толчок развитию беспилотных летательных аппаратов
дало изобретение радиотелеграфа профессором А.С. Поповым и
Гульельмо Маркони. Именно после этого многие ученые в раз
ных странах начали работу над использованием беспроволочно
го способа связи для дистанционного управления летательным
аппаратом. Из русских ученых Н.Д. Пильчиков, А.А. Холодков
ский, Ф.С. Материкин, А. Щенснович и др. предложили ряд
весьма интересных схем управления на расстоянии самыми раз
личными техническими объектами
34
.
Пионера авиации С.А. Ульянина можно считать первым изобрета
телем, обосновавшим идею управления летательным аппаратом с
помощью электромагнитных волн. В 1903 г. К.Э. Циолковский
также предложил «реактивный прибор», который мог бы летать
«в атмосфере… по заранее намеченному плану» (программе)
35
.
Вопрос о приоритете создания крылатых ракет, как об этом бы
ло сказано выше, остается открытым до сих пор. Однако, как по
казывает проведенный авторами архивный и патентный поиск,
одним из первых создателей крылатых ракет стал незаслуженно
забытый русский ученый, член Конференции Михайловской
артиллерийской академии генералмайор М.М. Поморцев
36
.
О нем и его ракетах речь пойдет во второй главе.
Прообразом современных крылатых ракет являются автоматиче
ски управляемые беспилотные крылатые летательные аппараты
(БКЛА) с винтомоторной группой. Идея создания таких аппара
тов, судя по всему, впервые зародилась в конце 1909 г. одновре
менно в США и Германии
37
. Эта идея, как уже говорилось выше,
основывалась на изобретении радио, развитии торпедного ору
35Создание и применение первых летающих бомб...
33
Сокольский В.Н. Ракеты на твердом топливе в России. М., 1963.
34
Ульянин Ю.А. Пионер русской авиации. М.: Пик, 2001.
35
Большая советская энциклопедия, 2е изд.
36
Павлушенко М.И. Михаил Михайлович Поморцев. М.: Наука, 2003.
37
См.: Новичков Н.Н. Развитие крылатых ракет самолетных схем. Диссерта
ция кандидата технических наук. М.: Институт истории естествознания и тех
ники, 1982.
жия, результатах первых экспериментов по радиоуправлению и
первых результатах практического использования самолета.
Один из таких проектов был предложен американским инжене
ром Э. Берлинером в 1909 г. Но поскольку авиация тогда еще не
имела опыта боевого применения, БЛА Э. Берлинера предназна
чался для запуска с кораблей по надводным морским целям
38
. По
существу, это была крылатая торпеда, напоминающая по внеш
нему виду моноплан Блерио11, на котором его конструктор
француз Л. Блерио в 1909 г. впервые в мире перелетел ЛаМанш.
Боевая часть БКЛА Берлинера крепилась в носовой части. Ко
манды на управление летающей торпедой передавались по про
водам. Специальная наклонная плоскость под носовой частью
корпуса должна была обеспечить подпрыгивание торпеды при
ее периодических ударах о воду. Использование крыла обеспе
чивало повышение дальности действия торпеды и увеличение ее
скорости. (На свое изобретение инженер Э. Берлинер взял па
тент США только 5 июня 1917 г., несмотря на то, что подал заяв
ку 30 сентября 1909 г.)
Проект крылатой торпеды для стрельбы по неподвижным целям
в 1911 г. предложил немецкий инженер К. Ниттингер. Интерес
но, что в этой крылатой торпеде после запуска должны были
раскладываться в полете воздушный винт, который находился в
хвостовой части, киль и крылья, которые находились посереди
не фюзеляжа. Торпеда имела двигатель внутреннего сгорания,
жидкое взрывчатое вещество и часовой механизм для програм
мирования дальности и скорости полета к объекту поражения.
В районе цели часовой механизм отклонял руль высоты в край
нее положение, и торпеда переходила в пикирование на объект
поражения. Проект был заявлен 13 августа 1911 г., инженер
Ниттингер получил патент Германии 25 июля 1913 г.
Поворотным пунктом в создании беспилотных крылатых ракет
стало испытание в 1912–1913 гг. гиростабилизатора американ
ского инженера Э. Сперри. Таким гиростабилизатором была
оборудована летающая лодка Г. Кертисса. В 1914 г. Э. Сперри на
этой лодке летал во Франции и официально в Аэроклубе зареги
36
Беспилотные летательные аппараты
38
См.: Новичков Н.Н. Развитие крылатых ракет самолетных схем. Диссерта
ция кандидата технических наук. М.: Институт истории естествознания и тех
ники, 1982.
стрировал свой полет как «первый полет с брошенным управле
нием». Полеты Э. Сперри доказали существенное повышение
устойчивости самолетов, оснащенных гиростабилизаторами.
Однако в то время изза низкого развития радиотехники речь
еще не шла об управлении гиростабилизирующими устройства
ми на расстоянии.
В 1913 г. австрийский инженер К. Варшаловский предложил про
ект крылатой торпеды. Он предлагал оснастить обычную мор
скую торпеду крыльями, которые отделялись при ударе о воду.
Цель, которую преследовал автор проекта, состояла в том, чтобы
увеличить дальность полета морской торпеды авиационного ба
зирования, уменьшить скорость приводнения и перегрузок, а так
же атаковать авиацией морские цели с безопасной дальности.
Крылатые поверхности располагались в середине корпуса тор
педы, воздушный винт – в носовой части, гребной винт и руль
высоты – в хвостовой части. После приводнения торпеды кры
лья отделялись и дальнейшее движение торпеды осуществля
лось по воде за счет вращения гребного винта. Боковые поверх
ности управления регулировали глубину погружения торпеды.
Идея же создания собственно крылатой ракеты впервые была
выдвинута французским инженером Рене Лореном. Француз
ский артиллерийский офицер и инженер по образованию,
Р. Лорен в 1908 г. предложил конструкцию мотокомпрессорно
го воздушнореактивного двигателя. Собственно, на основе его
Лорен и разработал первый в мире проект крылатой ракеты.
Некоторые историки утверждают, что Рене Лорен выдвинул
идею крылатой ракеты еще в 1907 г. Н.Н. Новичков считает, что
такого не могло быть по следующим причинам
39
:
• Изза малого практического опыта и полного отсутст
вия опыта боевого применения самолета не могло воз
никнуть необходимости в создании крылатых ракет до
конца первого десятилетия ХХ века.
• Р. Лорен вряд ли мог начать работу над созданием раке
ты, не имея достаточно четких представлений об ее ос
новном элементе – воздушнореактивном двигателе.
37Создание и применение первых летающих бомб...
39
Там же.
• После изобретения двигателя Лорену, безусловно, тре
бовалось некоторое время для разработки самой крыла
той ракеты.
В 1909 г. Р. Лорен начал рассматривать возможность примене
ния своего реактивного двигателя на летательных аппаратах.
В том же году в мае французский инженер выдвинул идею созда
ния крылатых реактивных аппаратов, управляемых с помощью
телемеханических устройств.
В начале 1910 г. в журнале «Аэрофиль» («L'Aerophile») Р. Лорен
опубликовал первый проект крылатой ракеты. Этот летатель
ный аппарат должен был иметь длину 6 м, диаметр корпуса
0,35 м, крыло небольшого размаха, стартовый вес 79 кг, вес воз
душнореактивного двигателя 35 кг, вес приборов управления
10 кг, вес топлива 10 кг, вес полезной нагрузки 12 кг. Лорен рас
считывал, что его крылатая ракета будет летать со скоростью
200 км/ч. Н.Н. Новичков считал, что на самом деле КР Лорена
должна была летать в несколько раз с большей скоростью
40
.
Могла ли быть в те года построена крылатая ракета Лорена?
Вряд ли. Его идеи заметно опередили свое время: высота полета
должна была выдерживаться автоматически чувствительными
приборами для измерения давления, а управление обеспечива
лось гироскопическим стабилизатором, соединенным с серво
моторами, приводящими в движение крыло и хвостовое опере
ние. Когда автор КР в годы Первой мировой войны предложил
реализовать свой проект, французское военное командование
посчитало его проект фантастическим.
В 1913 г. Рене Лорен выдвинул идею прямоточного воздушно
реактивного двигателя (ПВРД) и в том же году описал свое изо
бретение в статьях, опубликованных в журнале «Аэрофиль».
ПВРД является одной из разновидностей воздушнореактивных
двигателей (ВРД). Работа ПВРД заключается в том, что атмо
сферный воздух, попадая во входное устройство двигателя со
скоростью, равной скорости полета, сжимается за счет скорост
ного напора и поступает в камеру сгорания. Впрыскиваемое
топливо сгорает, повышается теплосодержание потока, который
38
Беспилотные летательные аппараты
40
Новичков Н.Н. Развитие крылатых ракет самолетных схем. Диссертация кан
дидата технических наук. М.: Институт истории естествознания и техники, 1982.
истекает через реактивное сопло со скоростью, большей скоро
сти полета. За счет этого и создается реактивная тяга ПВРД. Ос
новным недостатком ПВРД является неспособность самостоя
тельно обеспечить взлет и разгон летательного аппарата (ЛА).
Требуется сначала разогнать ЛА до скорости, при которой запу
скается ПВРД и обеспечивается его устойчивая работа.
Дальнейшее развитие идея крылатой ракеты получила в начале
Первой мировой войны в работах того же Рене Лорена и фран
цузской фирмы «Леблан». Лорен проектировал самолетснаряд
для нанесения ударов по Берлину. Это был модифицированный
вариант его КР со следующими характеристиками: стартовый
вес должен был составлять 500 кг, вес боевой части – 200 кг,
дальность полета – 450 км, скорость – 500 км/ч. В носовой час
ти БКЛА Лорена размещался воздушнореактивный двигатель с
воздухозаборником и соплами. В средней части корпуса разме
щалось высокорасположенное крыло, за ним размещались топ
ливный бак и боевая часть. Этот самолетснаряд также должен
был снабжаться гироскопическим стабилизатором и управлять
ся по радио летчиком сопровождающего самолета
41
. Запуск КР
предполагалось осуществлять с катапульты. Самолет сопровож
дения должен был лететь параллельным курсом.
Начало Первой мировой войны оказало существенное влияние
на появление новых проектов беспилотных крылатых летатель
ных аппаратов. Это ускорило практическую реализацию идеи их
создания. На первом этапе войны (1914–1915 гг.) проекты
БКЛА были связаны с повышением боевой эффективности при
менения дирижаблей. Радиус их действия составлял тысячи ки
лометров, а грузоподъемность – несколько тонн. Благодаря это
му дирижабли на начальном этапе Первой мировой войны ис
пользовались в качестве стратегических бомбардировщиков.
Проекты БКЛА дирижабельного базирования были созданы из
за того, что дирижабли оказались весьма уязвимы перед огнем
истребителей и зенитной артиллерии. Дирижабли имели малую
скорость и большие геометрические размеры как цель. Кроме
того, в качестве несущего газа в дирижаблях использовался по
жаро и взрывоопасный водород.
39Создание и применение первых летающих бомб...
41
Павлушенко М.И. Немецкое чудооружие и как с ним боролись. Тайны Тыся
челетий. М.: Ч.А.О. и К
о
, 1998. Вып. 13.