Беспилотные летательные аппараты: история, применение, угроза распространения и перспективы развития

Для запуска таких ракет Поморцев построил небольшой пусковой станок, в котором ракета помещалась между четырьмя тонкими направляющими трубками. Проведенные опыты показали, что добиться «правильности полета ракеты» со стабилизирующими поверхностями, направление которых совпадает с осью ракеты, невозможно, так как малейший угол, составленный этой плоскостью и осью ракеты, давал уже пару вращения и полет становился нестабильным.

Первая серия экспериментов Поморцева носила аэродинамический характер. В 1903 г. ученый писал: «Цель опытов с ракетами заключалась в изучении движения разных типов поверхностей, приводимых в движение в воздухе со значительными скоростями, и в проверке тех выводов, которые были сделаны мною и другими исследователями при движении с относительно малыми скоростями с тем, чтобы полученными данными воспользоваться для более правильного полета самих ракет»[62]

.

М.М. Поморцев, образно говоря, «учил» ракеты летать экономно, устойчиво, долго и далеко. В одном из своих отчетов он писал: «Одновременно с опытами над планерами мною производились опыты с 3дюймовыми ракетами, которыми отчасти я хотел воспользоваться как двигательной силой, приспособляя к ним разные поверхности». Но артиллерийское начальство ученого было недовольно таким подходом. Руководство Главного артиллерийского управления считало, что Поморцев, как известный деятель воздухоплавания, за «артиллерийские» деньги развивает авиацию (за авиацию и воздухоплавание в Российской империи отвечало Главное инженерное управление). Поэтому чиновники из Главного артиллерийского управления тормозили отпуск средств на опыты Поморцева и ограничивали программу испытаний планеров.

Поморцев сначала исследовал крылья без ракет, в воздухе — при помощи «резиновых пропеллеров», которые крепились к ракетам — либо непосредственно к корпусу, либо к стержню. Эти опыты дали отрицательные результаты: как только ракете «сообщался огонь», ракетный планер, двигаясь вперед, терял устойчивость и начинал вращаться вокруг продольной или поперечной оси. Эти крылья ряд историков ракетной техники называет «стабилизаторами»[63]

.

Эксперименты первой серии дали возможность сделать следующий вывод: «Достигнуть правильности полета ракет через приспособление к ним поверхностей, направление которых совпадает с осью ракеты, не представляется возможным, так как малейший угол, составленный этой плоскостью и упомянутой осью, дает уже пару вращения и полет становится неправильным»[64].

Вторая серия экспериментов была проведена с трубчатыми цилиндрическими и слегка коническими стабилизирующими поверхностями. Изготавливались стабилизаторы из алюминиевых или тонких стальных лент и крепились к задней части корпуса ракеты. Полет таких ракет был довольно устойчивым, но дальность заметно уменьшалась. М.М. Поморцев объяснял это уменьшением скорости истечения газов, так как наблюдалось сильное трение газов о кольцевые стабилизаторы.

Тогда Поморцев увеличил диаметр кольцевого стабилизатора, который прикрепил соосно к хвостовой части корпуса ракеты. Результаты превзошли все ожидания: ракеты почти не отклонялись от заданного направления даже при сравнительно сильном ветре. Кроме того, опыты, проведенные Поморцевым, показали, что длина кольцевых стабилизаторов не играла существенной роли, а на устойчивость ракет оказывал большое влияние их диаметр.

«Объяснение этому последнему факту, — писал Поморцев, — нужно искать в том, что при быстром движении колец сопротивление воздуха действует, главным образом, на часть кольца, ближайшую к его переднему ребру и, следовательно, за известными пределами задняя поверхность кольца уже не участвует в состав ляющей сопротивления воздуха, увеличивая только трение частиц воздуха.

При некотором уклонении оси ракеты в сторону от направления движения кольцевая поверхность, становясь также под некоторым углом к движению, даст сейчас же пару сил, восстанавливающих нарушенное равновесие, причем устойчивость ракеты становится тем больше, чем больше момент образующихся при этом сил относительно гильзы, то есть чем больше диаметр кольца»[65].

Таким образом, второй этап исследований был посвящен динамике полета ракет. Поморцев установил, что на устойчивость полета существенное влияние оказывает взаимное расположение центра давления и центра тяжести. Он сделал важный вывод: «движение современных ракет совершается в условиях весьма близких к движению снаряда, брошенного из орудия…»[66].

Кроме того, Поморцев пришел к мысли о необходимости изменения формы головной части осветительной ракеты, так как диаметр головной части превышал диаметр корпуса ракеты. Это приводило к большому сопротивлению воздуха при полете ракеты.