Роман Жюля Верна «Из пушки на Луну» в наши дни не пользуется прежней популярностью, однако слышали об этом романе, вероятно, все. Но мало кто знает, что в основе фантастического сюжета Верна лежали расчёты Исаака Ньютона, который в работе «Математические начала натуральной философии» провёл необычный мысленный эксперимент — что будет, если стрелять из пушки, наращивая мощность выстрела. По оценке Ньютона, при некоторой мощности заряда снаряд разовьёт такую скорость, что не упадёт на Землю вовсе, выйдя на круговую орбиту.

Роман Жюля Верна (развивающий идеи Ньютона) внешне выглядит вполне «наукоподобно» (по крайней мере, для невнимательного и плохо знающего науку читателя), так что у многих, вероятно, возникал вопрос: а возможно ли послать снаряд если не на Луну, то хотя бы в космос? Герои романа с этим справились, построив суперпушку из некоего «серого чугуна», размещённую в вертикальной шахте, весом 68 000 т, длиной ствола 274 м (!), с внутренним диаметром 2,74 м. В качестве взрывчатого вещества в романе был предложен пироксилин в количестве 164 т.

Конечно, роман Верна был совершенно явной технической утопией (а также психологической дистопией — компания неадекватов отправляется в снаряде на Луну, совершенно не думая о невозможности возвращения), однако прочтение романа заставило калужского изобретателя Константина Эдуардовича Циолковского заняться теоретической космонавтикой и в конце концов прийти к обоснованному выводу, что полёты могут быть осуществлены с помощью ракет на жидком топливе. Так что польза от сочинения Верна несомненна.

Неодолимые препятствия

Как будет показано ниже в теории, можно выстрелить из пушки так, чтобы снаряд никогда не упал на Землю. Но как добиться, чтобы снаряд, выброшенный пушкой, вышел на околоземную орбиту? Для этого необходимо только сообщить ему достаточную скорость. Если бы на Земле не было воздуха, снаряд, выброшенный из пушки со скоростью 8 км/с, вышел бы на орбиту. С учетом сопротивления воздуха скорость снаряда должна быть намного больше.

А между тем даже скорости 8 км/с обычные пушки дать не могут: современные орудия сообщают снарядам скорость гораздо меньшую. Главным препятствием (среди многих) является то, что взрывчатые вещества дают скорости распространения образованных в результате взрыва газов меньше этого предела. И повышением давления (за счет более мощного патрона) тут ничего не добиться, есть предел скорости, не зависящий от давления. Для увеличения предела скорости можно снизить молекулярную массу газов — чем меньше масса атомов/молекул газа. Самая маленькая молекулярная — у водорода. Поэтому если снаряд толкать сжатым водородом, можно достичь скоростей, достаточных для выхода на околоземную орбиту. Вот только при сгорании любого взрывчатого вещества получаются газы с молекулярной массой намного больше, чем у водорода: водяной пар, углекислый газ и т. д. Поэтому отправить снаряд в космос из обычной, пусть даже очень большой пушки нереально.

В теории есть способ разогнать снаряд до нужной скорости — для этого надо установить по ходу ее ствола дополнительные боковые камеры с взрывчатым веществом. Когда снаряд проходит мимо камеры, взрывчатка должна взрываться и сообщать дополнительный импульс ускоряемому снаряду. В теории это все просто, но на практике очень сложно добиться того, чтобы снаряды в боковых камерах взрывались точно в необходимое время (а без этого пушка в лучшем случае не будет эффективно стрелять).

Идея эта была очень давней — еще в 1880-х годах французский ученый Перро предложил размещать, кроме основного метательного заряда, также и относительно небольшие пороховые заряды вдоль ствола орудия в отдельных боевых каморах. При этом, по мере прохождения снаряда мимо таких камер, их пороховые заряды должны были поджигаться, непрерывно обеспечивая постоянное давление в стволе орудия. Однако идеи Перро большого применения не нашли — эксперименты с такими орудиями проводились, но показали, что значительного эффекта добиться не получается.

Одним из сравнительно редких (и малоудачных) воплощений принципа многокамерной пушки Перро явилась пушка Кондерса — одна из попыток создать «Оружие возмездия», известное под названием Фау-3, «Многоножка» и «Насос высокого давления».

Другой вариант (более реалистичный) предполагал совмещение пушечного снаряда с ракетой. Создать на основе этих идей настоящую космическую пушку не получилось, но попытка сконструировать такую космическую пушку все же была сделана.

Молодой талант

21 января 1963 года на острове Барбадос к востоку от Карибского моря был впервые произведён экспериментальный выстрел из «суперпушки», созданной под руководством талантливого канадского инженера Джеральда Булла.

Булл был своего рода вундеркиндом — в марте 1951 года он защитил диссертацию и стал самым молодым (23 года) доктором в истории родного университета — рекорд, который никто не побил по сей день. Привлеченный к выполнению военных заказов, Булл сумел построить сверхзвуковую трубу с рекордным для того времени соотношением цены и качества.

Однако молодой гений был слишком увлечен своей работой, чтобы считать деньги — в 1956 году его траты (совершенные на грани махинаций) вызвали скандал.

В тот период Булла все более интересовала идея запуска снаряда из пушки в космос. В методах получения денег он не стеснялся.

Так, Джеральд Булл заявил прессе, что Канада скоро сможет вывести снаряд на орбиту, поместив в носовую часть американской ракеты «Редстоун» «космическую» пушку. Его сообщение было мистификацией, но вызвало большой резонанс.

В итоге Булл со скандалами сумел «протолкнуть» проект HARP, конечной целью которого была разработка пушки, способной выводить спутники на орбиту,

Для проекта военные подобрали походящие пушки — два 16-дюймовых орудия, снятых с линкора. Это были обычные однокамерные пушки, но разработанный для проекта снаряд был снабжен реактивным двигателем. Эксперимент предполагалось провести на острове Барбадос.

В январе 1963 года всё было готово к испытаниям. 20 января 16-дюймовая пушка впервые выстрелила пробным снарядом, который поднялся на высоту 3 км и упал поблизости от берега. 21 января в небо был отправлен первый «Мартлет-1»: он добрался до высоты 26 км — несомненный успех. Затем произвели ещё два успешных выстрела.

А к концу июня был установлен мировой рекорд высоты артиллерийского выстрела — 92 км. Снаряд Martlet-2 стал «рабочей лошадкой» проекта и отлично зарекомендовал себя как носитель для множества разнообразных полезных грузов. При этом его можно было запускать по цене 3000 долларов за штуку и с интервалом в полчаса. В рамках HARP в небо отправились две сотни этих снарядов.

В ноябре 1966 года удалось отправить снаряд типа «Мартлет-2С» в рекордный полет — пушка калибром 410-мм выстрелила 180-килограммовым снарядом со скоростью 3600 м/с или 12 960 км/ч, Снаряд достиг высоты 180 км; следовательно, выполнил суборбитальный космический полет!

Для дальнейшего увеличения высоты полёта простых снарядов было недостаточно, поэтому команда Булла разработала ракеты «Мартлет-ЗА».

Однако несмотря на огромный объём научной информации, добытой в ходе этих испытаний, проект довольно быстро забуксовал — после первого успеха выйти на новый уровень никак не получалось. Булл вывел снаряд на суборбитальную орбиту — а вот орбита «орбитальная» ему не покорилась. А деньги под это обещание были выделены огромные.

В том же ноябре правительство Канады объявило, что летом следующего года прекратит обеспечение HARP в пользу других ракетно-космических инициатив. Без государственной поддержки развитие HARP постепенно сошло на нет, база на Барбадосе была закрыта, всех специалистов уволили.

На скользкой тропе

Булл решил финансировать науку сам и взялся за разработку артиллерийских систем по частным заказам и торговлю оружием. Он опять шел напролом, и в итоге в 1980 году его арестовали и отправили в тюрьму на четыре месяца.

Корпорация Булла была ликвидирована, и ему пришлось переехать в Брюссель, где он продолжил разрабатывать сверхдальнобойные орудия.

В 1981 году с Буллом связались представители Ирака — Саддам Хусейн оценил идеи учёного. Булл получил от иракского правительства 25 млн долларов на проектирование гигантской пушки, подобной орудию HARP. Поскольку этот проект представлял угрозу для других стран Ближнего Востока, Булл стал целью для спецслужб, но, вероятно, не придавал этому особого значения.

Проект сверхдальнобойной пушки был разделён на два этапа — сначала предполагалось построить прототип «Малышка Вавилон» калибра 350 мм с длиной ствола 46 м и весом 102 т, на втором этапе — орудие «Большой Вавилон» калибра 1000 мм. Прототип предназначался для испытательных стрельб на дальность до 750 км.

Заказы на секции для пушек Булла были размещены на заводах в Великобритании, Германии, Франции, Испании, Швейцарии и Италии. В мае 1989 года прототип «Малышка Вавилон» был смонтирован на полигоне военной базы Джебель-Хамрайн, расположенной к северу от Багдада. Следующим этапом должен был стать «Большой Вавилон». Пушка калибром 1000 мм должна была при длине ствола в 156 м метать снаряды массой 1-2 т на расстояние до 1000 км! Масса ствола чудовища составляла 1665 тонн, вес казенника всего 182 тонны, буферные цилиндры по 7 тонн и четыре цилиндра отката по 60 тонн каждый.

Пороховой заряд пушки состоял из основного заряда и заряда, смонтированного на самом снаряде. При выстреле снаряд с дополнительным пороховым зарядом ускорялся основным зарядом, при этом дополнительный заряд, воспламеняясь, продолжал гореть практически все время движения снаряда по стволу. Это позволяло поддерживать постоянное давление во время прохождения снаряда по стволу, что позволяло с максимально возможной эффективностью использовать энергию взрыва. Предположительно эта пушка могла вывести снаряд на орбиту!

Это было техническое чудо, но также опасное оружие, которое категорически не нравилось соседним странам. Поэтому опасные игры подходили к концу: 22 марта 1990 года Джеральд Булл возвращался в свою брюссельскую квартиру и был убит на пороге пятью выстрелами в спину и голову (предположительно сработала израильская разведка). А чуть позже британская таможня конфисковала партию секций «Большого Вавилона» в порту Тиспорт.

В октябре 1991 года Ирак был вынужден признать существование проекта «Вавилон» и позволил инспекторам ООН уничтожить готовый прототип и компоненты двух пушек калибра 1000 мм, включая взрывчатку и снаряды. Секции, перехваченные таможенниками, были переданы в музеи.

Впрочем, идея космической пушки по-прежнему не потеряла привлекательности — ведь если создать такое орудие, небольшие спутники можно выводить на орбиту за сущие копейки. Так что история сюжета «Из пушки на Луну», возможно, еще не окончена.

Александр СТЕЛА