В настоящее время ракеты достигли большого развития, разнообразия и усовершенствования и применяются для разных целей. Кроме того, многие техники надеются применить принцип реакции, положенный в основу полета ракеты, и к полету людей и артиллерийских снарядов.
Все виды ракет могут быть классифицированы следующим образом:
По назначению: 1. Фейерверочные:
a)сигнальные или шлаговые—они, поднявшись на высоту, лопаются и производят сильный звук.
b)светящие — для освещения местности.
c) со звездами.
d) вихревая.
e)Гермесов жезл.
2.Б о е в ы е:
a) поражающие,
b)зажигательные,
c) светящие.
3.Спасательные или береговые — для подачи с берега на судно тонкой бечевы.
4. Для научных исследований верхних слоеватмосферы.
5. Фоторакеты.
6. Пассажирские (в проекте).
Черт. 7. 8. 9 10. 11. 12.
Разные типы ракет. 7. Сигнальные. 8. Феерверочная со звездочками. 9. Вихревая. 10. С парашютом, 11. Вращающаяся ракета с крыльями. 12. Тоже с каналами.
По устройству:1. Простые.2. Составные — подъемная или двойная сложная и пр.3. Парашютные.4. Револьверные.5. Вращающиеся или винтовые.
По роду взрывчатого вещества: пороховые и с жидким топливом (кислород, водород, спирт).
Рассмотрим подробнее виды разных ракет.
1. Фейерверочные ракеты. Высота полета их достигает до 1500 m. Скорость в первый момент доходит до 100 m\sec, а в исключительных случаях до 210 m/sec.
2. Сигнальная или шлаговая ракета —- имеет следующее устройство (черт. 7): нижняя часть ее состоит из оболочки, с шейкой внизу, заполняемой порохом, причем от шейки s внутри заполнения оставляется пустое конусообразное пространство, которое способствует большой быстроте взрывания. Это пространство называется дулом и идет до сплошной части заряда, называемой глухим составом (z). Далее заряд закрывается шлаговой шайбой (х) с отверстием посредине.
На верхнюю часть ракеты надевают или прямо картонный колпак или шатрик Н, если назначение ракеты только взлететь, или еще, между ними, промежуточный цилиндрик, шубу (k), заполняемый шлаговым (производящим выстрел) или цветным составом. Внизу, в шейку ракеты, вставляют запал, быстро горящий зажигательный шнур, вложенный в тонкую гильзу и приклеенный к ракете. Затем к ракете привязывают хвост (см. черт. 7), состоящий из тонкой палки. Вес и длина хвоста определяются условием, чтобы центр тяжести ракеты с хвостом отстоял от нижнего конца (где шейка) ракеты на 1—3 cm. Диаметр и длина малых ракет 1,6 cm и 27,5 cm, больших — 2,5 cm и 35 cm.
Черт. 13. Светящаяся ракета.
3. Светящая ракета (черт. 13) делается диаметром 3 дм. и отличается от боевой устройством головной части, где над глухим составом (1) помещается медный кружок (2) с припаянной к нему медной трубкой (3), набитой медленно горящим составом и укрепляемой серной обливкой (4). К переднему концу гильзы прикрепляется ;
жестяной колпак (5), наполненный кусками (6) светящего состава (селитра + сера + антимоний) в виде цилиндриков, впрессованных в бумажные гильзы; на концах цилиндриков сделано по углублению, заполненному пороховой мякотью, в промежутках между цилиндриками пропущен стопин (7), один конец которого продевается через отверстие в дне жестянки и вставляется в медную трубку (3), другой же укладывается поверх цилиндриков. Перед прикреплением крышки (8) колпака пространство, оставшееся над цилиндриками свободным, заполняется войлоком. Ракета весит около 16 kg и и освещает местность около 0,5 km диаметром. Дальность — 1 km. Время освещения 1/4 мин.
Простая военно-сигнальная ракета, калибром 8 cm и длиною 50 cm, начиненная обыкновенным зернистым порохом, поднимает в 5 сек. 4 kg груза на высоту до 1500 m, т. е. развивает около 10 лош. сил.
Немецкая светящая ракета достигает веса в 15 kg, длина хвоста ее 2,4 m. Полная длина 3,45 m. При взлете под 45° достигает высоты 300 m в 3 сек. Развиваемая ею работа равна 1500 kg, m/sec. Состав пороха ее: 76 чистой селитры, 10—серы и 16 частей 25% крушинного угля.
На черт. 8 и 15 показаны разновидности фейерверочных ракет, именно, начиненных цветными звездами. Они похожи по устройству на светящие ракеты. В верхний конус их кладется заполнение из бумаги или войлока, на него — картонный кружок, и далее — цветные звезды, пересыпанные пороховой мякотью. Далее идет звуковой заряд и, наконец, пороховой заряд с каналом и хвост, длина которого равна 7—8 длинам гильзы.
Вихревая ракета (черт. 9) состоит из крупной ракеты, сверху которой прикреплено несколько малых в горизонтальной плоскости. Сначала загорается крупная ракета; по достижении известной высоты загораются малые и дают красивый вихрь.
Винтовая ракета подвязывается к хвосту не прямо, а наискось, тогда, при взлете, она опишет извилистый путь.
Гермесов жезл представляет вариант винтовой ракеты и состоит из двух ракет, крестообразно привязанных к общему хвосту; отверстия у них имеются и снизу и сбоку, так что движение получается двоякое; вертикальное и вращающееся.
Разновидностью фейерверочной ракеты является ракета с парашютом (черт. 10), которая на высоте выбрасывает бумажный или матерчатый парашют; при помощи последнего медленно спускается с высоты какой-нибудь горящий состав.
Иногда в ракете помещается несколько парашютов, которые после подъема ракеты отделяются от нее с патронами, которые дают световые и цветовые огни. Для подъема парашютов употребляется крупная шлаговая ракета, под самым колпаком которой пробуравлено столько отверстий, сколько парашютов. Из этих отверстий к патронам парашютов идут зажигательные шнуры (черт. 24—25).
Черт. 15. 16. 17. 18.
Черт. 14. Ракета с парашютом Шершевского.
Разные типы ракет. 15. Феерверочная со звездами. 16. Осветительная Кюнцера. 17. Составная ракета, 18. Двойная ракета.
На черт. 14 изображена регистрирующая ракета с парашютами, по идее Шершевского. Ракета (f) снабжена плавниками d, между которыми могут вращаться лопатки, расположенные в несколько ярусов. При взлете лопатки ставятся на ребро, как показано на верхним чертеже пунктиром, и оказывают малое сопротивление, а при спуске поворачиваются плашмя в увеличивают сопротивление воздуха (план; а вверху—черные линии).
В Америке, при пускании увеселительных ракет, получают забавный эффект—летящей огненный змей. Этого достигают, привязывая к концу хвостовой палки легкую полоску из материи. Она, при взлете, освещается искрами и дает требуемое впечатление.
Осветительная ракета Кюнцера. (черт. 16). Осветительная ракета Кюнцера (Базель) предназначается для освещения места спуска аэроплана и сбрасывается летчиком ночью с аэроплана. Вверху ее, в корзинке, помещаетсн парашют (а). Особая собачка, начинающая действовать в момент раскрывания парашюта, взрывает капсюль, а последний зажигает осветительную смесь в ракете. Зажигание производится на высоте 500 m над землею. Спуск—2 m в сек. Продолжительность горения — 210 сек. Вес пустой ракеты 2,5 kg. Ракеты делаются разных величин: длиною 10 cm на 25 сек. 15 cm — на 40 сек., 40 cm — на 120 сек. и 65 cm—на 210 сек.
Черт. 19. Разные типы ракет. а) Боевая ракета. Ь) Станок для пуска ее. с) Ракета Унге. d) Ракета Поморцева.
Боевая ракета (черт. 19 а) состоит из гильзы (1), свернутой из листового железа и набитой составом (3) из 68% по весу селитры, 13% серы и 19% черного угля. Для лучшего горения внутри состава, высверливают канал (2), выше которого идет глухой состав (4). К головной части гильзы прикрепляется снаряд. Позади снаряда, в слое серы (7), расположена медная трубка (5) для воспламенения разрывного заряда (6). Слой серы отделяется от заряда железным или медным кружком (8). Снизу ракеты имеется железный поддон (9), в котором сделано гнездо для трубки (10), а в последнюю вставляется деревянный хвост (11). Вокруг поддона сделано несколько отверстий для зажигания состава и выхода газов. Длина хвоста делается вдвое больше длины гильзы. Диаметр боевой ракеты — 2 дюйма, вес ее —10 фунтов.
Для пуска боевой ракеты служит станок (черт. 20) вверху которого, на треноге (1) установлена четырехгранная трубка (2): в нее вкладывается ракета. Трубка может вращаться на оси для наводки.
Дальность полета боевой ракеты в России около 1500 m. На черт. 22 показана разновидность боевой (зажигательной) ракеты, внизу которой
сделана трубка с отверстиями, расположенными так, что вырывающиеся из ракеты газы заставляют вращаться ракету вокруг продольной оси и этим способствует ее устойчивости.
В пятидесятых годах 19-го столетия боевые ракеты достигали калибра в 12 сант. с зарядом в 20 kg и несли бомбу диаметра 27 cm при весе
49 kg на высоту 2700 m при угле взлета 40°; полный вес ракеты был 80 kg.
Определим коэфициент полезного действия такой ракеты. Для простоты и в сторону повышения этого коэфициента предположим, что она летит в безвоздушном пространстве при высоте полета на 10% больше, т. е. на 3000 m, и что угол взлета 45°.
Тогда конечная скорость будет v =V 3000.9,8 = 172 m/сек. При конечном весе на уровне моря 60 kg получится полезная энергия при падении
Заряд же в 20 kg черного пороха имел энергию
Черт. 20. 21. 22.
Разные типы ракет. 20. Станок для пуска ракеты. 21. Спасательная ракета. 22. Вращающаяся ракета.
Поэтому коэффициент полезного действия этой ракеты не мог быть больше
Если бы мы пожелали получить при помощи ракеты мощность в 1 HP в час, то потребовалось бы
К боевым ракетам может быть причислена и «Ракета смерти" Эрнеста Уэльша.
В 1925 году в Англии была изобретена ракета для обстрела аэропланов в случае их нападения на город.
В нижней части ракеты находится камера для повторяющихся взрывов, сообщающих ей поступательное движение. Для пускания ее устанавливают на станок, похожий на станок обыкновенной ракеты. При поджоге шнура взрывается первая порция взрывчатого вещества от детонатора, и ракета выбрасывается из станка. После первого взрыва, через определенные интервалы, регулирующий механизм производит новые и новые взрывы, которые и дают ракете дальнейшее движение. Ракета может подниматься на высоту в 5 миль (8 километров) и содержит в себе разрывной заряд из 700 пуль. Подобные ракетные батареи, стреляя вверх, образуют род завесы, непроходимой для аэропланов, Кроме того, сами пули быстро сгорают и не представляют опасности для города.
В 1918 году в Италии появился новый вид вооружения самолетов — в виде крылатой бомбы, т. е. торпеды, которая, по одним сведениям, должна только планировать при сбрасывании с самолета и, при высоте сбрасывания около 1 километра, пролетать свыше 15 километров (черт. 23). Вес бомбы 10 kg, длина 1,5 m, толщина 0,25 m. По другим же данным эти бомбы могут самостоятельно двигаться в воздухе при помощи реактивного двигателя; повидимому последнее вернее, так как на фотографии такой „телебомбы" виден след взрывчатого вещества.
Воздушная реактивная торпеда Боруха. Сидней Мартов Борух выстроил и с успехом применил воздушные реактивные торпеды, пропеллер которой приводился в действие сжатым воздухом. На черт. 26 изображена схема его торпеды.
Спасательная или береговая ракета. Применение ракет для спасания кораблей относится к 1807 г., когда капитан Треугруз в Гельстоне предложил перебрасывать трос с берега на корабль при помощи ракеты. Далее Денне в Ньюпорте производил в 1824 г. опыты такого же рода. В Германии такие опыты делал Штейлер в 1828 г. в Мемеле (дальность—300 шагов). В 1854 г. дальность метания троса возрасла до 1.300 фут. Характеристика ракеты 1867 г. была следующая: калибр 8 см., длина 55 см., палка длиною 5 ф. 71/2дм.; заряд пороха 71/2 фунта; полный вес 381/2 фунт. с палкой; без палки—31 фунт.; пустая—21/2 фунт.; головка—16 фунт. (последняя делалась тяжелой для того, чтобы ветер не отклонясь ее с пути). Без троса дальность была 3.000 фут., с тросом окружностью 1 дм. из 27 нитей—1.440 фут., и при весе в 42 фунта—1.300 фут.
На черт. 27 изображен разрез английской спасательной ракеты Н — чехол, W—стенки, Т—заряд, S—коническое углубление, q—вилка, с—деревянный стержень. На черт. 21 показан более простой тип спасательной ракеты. Она изготовляется из металлического патрона диаметром 7—8 cm и длиною 70—80 cm. Шубы она не имеет. К нижней части ракеты привязывается веревка. Спускается она с особого лафета, Служит для бросания с берега на тонущий корабль. История развития спасательных ракет написаны Фельдгазом (Feldhaus „Ruhmesblattern der Technik 1841"),
Еще известны спасательные ракеты системы Константинова— с дальностью около 145 саж.. Боксера — (дальность 230 саж.), Нечаева -(200 саж.), шпандауская—(295 саж.). Тонкая веревка (линь) прикрепляется к голове ракеты.
Подъемная ракета (черт. 17) состоит из двух ракет: большой (S) и малой (R); вторая насаживается на первую так, что заменяет собою шубу. На поверхность глухого состава (Z) насыпают слой зернистого пороха Р, на который и поставлена малая ракета. Хвост T обоих ракет общий. Он проходит через всю нижнюю ракету и доходит до дула верхней.
Градобойные ракеты имели целью мешать образованию града. Известны опыты Мюллера в Эммисгофене (Германия), метавшего ракеты на высоту до 1.100м. Калибр их 3—4 см., длина 25—35 см. На черт. 28) изображен разрез подобной ракеты: Н—чехол, k—заряд для взрыва наверху, Т—горючее, S—коническое углубление, А—запал, b—бугеля (кольца), с—палка, S—s—искажение центра тяжести.
Двойная или сложная ракета (черт. 18) состоит из двух или нескольких простых ракет, прикрепленных к общему хвосту.
Вращающиеся ракеты. Для того, чтобы ракета летела в желаемом направлении, т. е. сохраняла устойчивость пути, различные изобретатели стремились сделать у нее приспособления, которые заставили бы ее при полете вращаться. На черт. 11 показано одно из таких приспособлений, состоящее из прикрепленных к нижней части ракеты изогнутых крылышек. На черт. 12 показано устройство англичанина Гейля, состоящее из винтообразных каналов внутри ракеты, выходя из которых газ заставляет ракету вращаться. Наконец, на черт. 19 с изображена ракетная торпеда шведского полковника Унге, в которой вращение достигается при помощи особой турбины, прикрепленной к нижней части ракеты. Начало работ Унге с упомянутой торпедой относится к 1900 году. Первые опыты были произведены в Стокгольме О—вом Марс в 1904 г. В 1908 г. он производил опыты метания торпед с двух шведских дирижаблей. Патент на эту торпеду был приобретен от Унге заводом Круппа еще в 1908 г.
Черт. 23. Итальянская крылатая ракета-бомба.
Вся торпеда состоит из 3-х частей: 1) верхней,—где помещается заряд, который торпеда должна перенести к неприятелю, 2) средней —наполненной взрывчатым веществом — горючим, двигающим торпеду и 3) нижней—тюрбиной.
Средняя часть наполнена шашками горючего вещества, проложенными дисками из изолирующего вещества, которое также отделяет шашки от трубки камеры. Это делается для того, чтобы горение шло равномерно, а не сразу взрывались все шашки. Внутри шашек имеется канал, облегчающий передачу взрывов от шашки к шашке и направляющий газы вниз.
Образовавшиеся газы через отверстие турбинной камеры попадают внутрь последней, сначала в небольшую камеру распределения (а) откуда устремляются в винтообразные каналы, через которые и вылетают вниз наружу. Проходя по этим каналам газы и вращают торпеду.
Верхняя часть тюрбины сделана съемной и может перевозиться отдельно, равно как и тюрбина.
Пуск торпеды производится или из направляющей трубы или из стреляющего орудия. В первом случае заряда не требуется, и вес трубы невелик (около 64 kg). Внутри такая труба снабжается ушками, чтобы торпеда не касалась стенок трубы, что могло бы помешать ее вращению.
Разные типы paкет. 24 и 25 Ракета с парашютом. 26 Воздушная торпеда Боруха.
Размеры и вес торпед и направляющих труб следующие:
ТИПЫ.
| I | II | III | |
| Калибр в cm........ | 10 | 20 | 30 |
| Длина торпеды в cm | 90 | 155 | 245 |
| Вес kg | 19 | 134 | 420 |
| Вес вещества заряда kg | 2 | 12 | 40 |
| Диаметр трубы сm. | 25 | 37 | 50 |
| Длина сm. | 250 | 460 | 700 |
| Вес kg | 64*) | 235 | 710 |
*) По другим сведениям тип I весил 35 kg с зарядом в 4 kg. Начальная скорость была 50 m/s, в полете 300 m/s.
Стреляющее орудие походит уже на пушку, но имеет перед ней то преимущество, что оно значительно легче. При этом заряд должен быть незначительный, только для того, чтобы дать торпеде небольшую скорость и определенное направление. Было построено около 100 торпед. Ракеты летали на высоту 100 mt и на дальность 5 km. при весе в 50 kg. Наибольшая скорость полета доходила до 300 м/с.
В 1905—7 году в Норвегии опыты с ракетами в пустоте производил проф. Биркеланд.
Ракета М. Поморцева. М. Поморцев в 1912 году опубликовал свои опыты над дальностью полета ракеты. Он устроил 3-х-дюймовую ракету (А), (черт. 19d) на втулку D которой, с центральным отверстием для истечения газов, надевалось кольцо В, сделанное из стальных лент в 1 mm толщиною. Кольцо скреплялось со втулкой радиальными распорками С,С. сделанными из таких же лент. Ракеты с таким приспособлением, при общем весе от 10 до 12 kg, и пущенные под углом 30—40° к горизонту достигали дальности до 8—9 km. Между тем, когда в такой же ракете кольцевой обруч В был значительно удален назад, так что часть газов ударяла в обруч и в его удлиненные распорки, дальность не достигала даже одного километра.
Черт. 27-Английская спасательная ракета.
Черт. 28:
Градобойная ракета Мюллера.
В 1916 году Д. Рябушинский произвел ряд опытов над полетами этих ракет в своем Аэродинамическом Институте в Кучино, близь Москвы, в 1910 году дал теорию этих ракет, опубликованную в VI выпуске трудов Института (см. дальше, главу V-ю).
далее