Юный техник, 2009 № 03

«Из недр земли взвился гигантский сноп огня, точно из кратера вулкана. Земля содрогнулась, и вряд ли кому из зрителей удалось в это мгновение усмотреть снаряд, победоносно прорезавший воздух в вихре дыма и огня»…

Так описывал Жюль Верн выстрел гигантской «Колумбиады» в своем знаменитом романе «Из пушки па Луну». С тех пор изобретателей всего мира не оставляет желание создать подобную установку, хотя за прошедшие сотни лет идея, конечно, претерпела изменения.

Старт из вулкана

Так, в 1924 году мюнхенский астроном Макс Вальер предложил послать на Луну ядро диаметром 1,2 м, вольфрамовая оболочка которого должна быть заполнена свинцом для лучшей баллистики.

Похожий вариант старта с планеты предлагали и два французских автора — Ж. Фор и К. Граффиньи. Причем для разгона снаряда в стволе пушки до возможно большей скорости они предлагали использовать, наряду с основным зарядом, еще и дополнительные побочные, располагавшиеся в боковых камерах и взрывавшиеся последовательно по мере того, как снаряд проскакивал мимо них. Интересно, что позднее, во время Второй мировой войны, аналогичный принцип выталкивания снаряда из ствола немецкие конструкторы попытались использовать на практике в многокамерной пушке «Фау-3».

Сами же авторы в своем следующем проекте решили использовать для посылки снаряда на Луну силы природы. А именно решили поместить 600-килограммовый межпланетный снаряд… в кратер вулкана, который при извержении должен был выбросить посылку в космос.

Наконец, еще один проект с использованием пушки предложили американцы в 1924 году. Длина вертикально установленной пушки должна была, по их мнению, составить 5,5 км, а снаряд в стволе разгонялся до 11,2 км/с — то есть до второй космической скорости. Пассажиров же от перегрузок должна была предохранить система пружин и гидравлических цилиндров. Ни один из этих проектов не был осуществлен на практике. Человечество пошло другой дорогой — грузы и людей в космос стали выводить с помощью ракет.

Так представлял себе выстрел космической пушки Жюль Верн.

Паровая… пушка?

Впрочем, и ракеты имеют свои недостатки. В самом деле, для того, чтобы отправить на орбиту более-менее крупный спутник, приходится сжигать огромное количество топлива. В итоге каждый запуск обходится в десятки, а то и сотни миллионов долларов.

Больше всего горючего расходует первая ступень. И потому для облегчения и удешевления взлета американец Артур Грэм вместе со своим коллегой, инженером Чарльзом Смитом, в 60-х годах прошлого века предложил применить для разгона ракеты… паровую машину, используя пар как «толкатель» первой ступени ракеты-носителя.

Аппарат для запуска должен представлять собой исполинскую пушку со стволом диаметром 7 м и длиной 3 километра. Используя идею Жюля Верна, изобретатели предлагали разместить его внутри горы вертикально. Для доступа к «казенной части» гигантского орудия в основании горы планировалось пробить туннели. Космический аппарат предлагалось устанавливать на платформу, служившую поддоном при разгоне в стволе. Чтобы уменьшить сопротивление разгону, из ствола откачивался воздух, а дульный срез предполагалось герметизировать специальной диафрагмой.

Стоимость строительства космической пушки оценивалась в 270 млн. долларов. Зато потом пушка может «стрелять» раз в четыре дня, уменьшив стоимость первой ступени ракеты Saturn с 5 млн. долларов до 100 тысяч. При этом, согласно расчету стоимость выведения 1 кг полезной нагрузки на орбиту могла бы упасть с 2500 до 400 долларов. Правда, из-за громадных перегрузок использовать суперпушку для пилотируемых полетов было невозможно.

Космический аппарат Deep Impactсбросил на ядро кометы 377-килограммовую медную болванку.

И пушка, и ракета…

Однако времена меняются, и сейчас все больше специалистов полагает, что присутствие людей в космосе не так уж и необходимо. Более 90 % всех операций могут выполнить автоматы. А потому идея Жюля Верна вполне может быть осуществлена. Только пушка должна быть не простой, а электромагнитной.

По идее, такой электромагнитный ускоритель не представляет собой ничего сверхсложного, нужно сделать нечто вроде гигантской катушки-соленоида. Вы помните, наверное, школьный опыт — в соленоид вкладывают металлический сердечник и на обмотки подают импульс электрического тока. Сердечник под воздействием силы Лоренца получает ускорение и вылетает из катушки, словно снаряд.