Tuttavia, finora nessun cannone spaziale è mai riuscito a lanciare con successo un oggetto in orbita. Un cannone spaziale da solo non è in grado di lanciare un oggetto in un'orbita stazionaria attorno a un pianeta senza regolare la rotta dell'oggetto dopo il lancio, poiché il cannone stesso è un punto di traiettoria e l'orbita è una traiettoria chiusa. Cioè, il proiettile dovrebbe essere ancora “un po’ un razzo”.

Aspetti tecnici

Lancio in orbita

La stessa pistola spaziale non è in grado di posizionare un oggetto in un'orbita stabile attorno alla Terra. Le leggi della gravità non consentono di raggiungere un'orbita stabile senza attività attiva carico utile, che esegue la correzione del volo dopo il lancio. La traiettoria può essere parabolica, iperbolica (se la velocità del movimento raggiunge o supera la velocità di fuga) o ellittica (Prima velocità di fuga). Quest'ultimo termina sulla superficie del pianeta nel punto di lancio o in un altro punto, tenendo conto della rotazione del pianeta e della resistenza dell'atmosfera. Ciò significa che il non corretto traiettoria balistica finirà sempre con una caduta sul pianeta all'interno della prima orbita, se il lancio avviene alla prima velocità di fuga. Quando lanciato alla seconda velocità di fuga, il proiettile entra in un'orbita attorno al Sole, che si interseca con l'orbita terrestre, tuttavia, questa orbita, a causa di disturbi provenienti da altri pianeti, potrebbe cambiare e non intersecare più l'orbita terrestre. (Manovra gravitazionale) In ogni caso, i periodi di rivoluzione in queste orbite della Terra e del proiettile lanciato saranno diversi, il che porterà ad un ritardo nel momento della collisione del proiettile e della Terra.

Raddoppiando la lunghezza della canna si riduce teoricamente il sovraccarico della metà (vedi formula). A molto lunghe lunghezze barile (circa 2000 km) si può ottenere un sovraccarico accettabile per una persona. In questo caso è meglio posizionare il tronco non verticalmente, ma orizzontalmente finché il bordo del tronco non raggiunge il limite dello spazio (100 km di altitudine).

Tentativi pratici

Il programma tedesco della Seconda Guerra Mondiale per creare il supercannone V-3 (meno conosciuto del missile balistico V-2 o del missile da crociera V-1) fu un tentativo di creare qualcosa di simile a un cannone spaziale. Costruito nel dipartimento francese del Pas-de-Calais, il supercannone fu concepito dai nazisti come la più distruttiva "arma di punizione". Fu distrutta dalla RAF nel luglio 1944 utilizzando bombe sismiche Tollboy.

Da un punto di vista pratico, il più famoso è il recente tentativo di costruire un cannone spaziale da parte dell'ingegnere d'artiglieria Gerald Bull Project Babylon, famoso anche sui media mass-media come un "supergun iracheno". Nel Project Babylon, Bull ha utilizzato la sua esperienza nel progetto di ricerca ad alta quota per creare cannone enorme per Saddam Hussein in Iraq. Quest'arma, se completata, sarebbe la prima vera pistola spaziale, in grado di lanciare oggetti nello spazio. Tuttavia, Bull fu ucciso prima che il progetto fosse completato e i resti del cannone furono distrutti.

Dopo la morte di Bull, poche persone tentarono seriamente di costruire un'arma spaziale. Forse il più promettente è stato il “progetto di ricerca ad altissima quota” negli anni ’80 negli Stati Uniti, finanziato come parte dello sviluppo di un sistema di difesa missilistica. La pistola a gas leggero sviluppata presso il Livermore Laboratory è stata utilizzata per testare la resistenza al fuoco di oggetti a velocità fino a 9 . Uno degli sviluppatori principali, John Hunter, fondò successivamente la Jules Verne Launcher Company nel 1996, ma non è ancora riuscita a trovare finanziamenti per il progetto multimiliardario. Attualmente ha fondato la società Quicklaunch.

In alternativa alle pistole a gas leggero furono proposti anche acceleratori come i motori ramjet. Altre proposte utilizzano metodi di accelerazione elettromagnetica, come il cannone Gauss e il cannone a rotaia.

Nella finzione

La prima pubblicazione di questo concetto fu la descrizione della "palla di cannone di Newton" nel 1728 a "Trattato sul sistema dell'universo", sebbene il suo scopo fosse principalmente un esperimento mentale per dimostrare la forza di gravità.

Probabilmente il massimo famosa descrizione La pistola spaziale è un romanzo di Jules Verne "Un viaggio sulla Luna"(da cui fu tratto un film muto nel 1902, Viaggio sulla Luna), in cui gli astronauti volavano sulla Luna a bordo di un'astronave lanciata da un cannone. L'opera dello scrittore "Five Hundred Million Begums" presenta anche un cannone costruito dal professor Schulze, che (a causa della supervisione del professore) invece di distruggere Franceville mandò un proiettile nell'orbita terrestre bassa.

Un altro esempio famoso è il cannone a idrogeno utilizzato dai marziani per invadere la Terra nel romanzo di H. G. Wells La guerra dei mondi. Welles usa questo concetto anche nel climax del film del 1936 The Shape of Things to Come. Un dispositivo simile è apparso più tardi, ad esempio, nel film del 1967 "Razzi sulla Luna".

In un videogioco Paper Mario: La porta millenaria Nintendo personaggio principale spara alla luna da grandi cannoni, caricata dall'esplosione di migliaia di bombe antropomorfe. Questo è presentato in un modo alquanto comico.

Inoltre, nel videogioco Halo: Combat Evolved, il cannone acceleratore magnetico (cannone Gauss) viene utilizzato come arma terra-aria/spaziale, nonché per lanciare oggetti nello spazio dalla superficie di un pianeta.

Vedi anche

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Note

Collegamenti

Estratto che caratterizza la Space Gun

La guardò senza muoversi e vide che dopo il suo movimento aveva bisogno di fare un respiro profondo, ma non osò farlo e prese fiato con attenzione.
Nella Trinità Lavra parlarono del passato e lui le disse che se fosse stato vivo, avrebbe ringraziato per sempre Dio per la sua ferita, che lo riportò da lei; ma da allora non hanno più parlato del futuro.
“Potrebbe o non potrebbe essere successo? - pensò ora, guardandola e ascoltando il leggero suono d'acciaio dei ferri da maglia. - Davvero solo allora il destino mi ha unito così stranamente a lei da farmi morire?... La verità della vita mi è stata rivelata solo perché potessi vivere nella menzogna? La amo più di ogni altra cosa al mondo. Ma cosa devo fare se la amo? - disse, e all'improvviso gemette involontariamente, secondo l'abitudine che aveva acquisito durante la sofferenza.
Sentendo questo suono, Natasha posò la calza, si avvicinò a lui e all'improvviso, notando i suoi occhi ardenti, si avvicinò a lui con passo leggero e si chinò.
-Sei sveglio?
- No, ti guardo da molto tempo; L'ho sentito quando sei entrato. Nessuno come te, ma mi dà quel silenzio morbido... quella luce. Voglio solo piangere di gioia.
Natasha si avvicinò a lui. Il suo viso brillava di gioia estatica.
- Natasha, ti amo troppo. Più di ogni altra cosa.
- E io? “Lei si voltò per un attimo. - Perché troppo? - ha detto.
- Perché troppo?.. Ebbene, cosa ne pensi, come ti senti nell'anima, in tutta l'anima, sarò vivo? Cosa ne pensi?
- Sono sicuro, sono sicuro! – quasi urlò Natasha, prendendogli entrambe le mani con un movimento appassionato.
Fece una pausa.
- Quanto sarebbe bello! - E, prendendole la mano, la baciò.
Natasha era felice ed emozionata; e subito si ricordò che questo era impossibile, che aveva bisogno di calma.
"Ma non hai dormito", disse, reprimendo la gioia. – Prova a dormire... per favore.
Le lasciò la mano, stringendola; lei si avvicinò alla candela e si sedette di nuovo nella posizione precedente. Lei lo guardò due volte, i suoi occhi brillavano verso di lei. Si diede una lezione sulla calza e si disse che non si sarebbe guardata indietro finché non l'avesse finita.
Infatti, subito dopo chiuse gli occhi e si addormentò. Non ha dormito a lungo e all'improvviso si è svegliato sudando freddo.
Mentre si addormentava, continuava a pensare alla stessa cosa a cui aveva pensato tutto il tempo: alla vita e alla morte. E altro ancora sulla morte. Si sentiva più vicino a lei.
"Amore? Che cos'è l'amore? - pensò. – L’amore interferisce con la morte. L'amore è vita. Tutto, tutto ciò che capisco, lo capisco solo perché amo. Tutto è, tutto esiste solo perché amo. Tutto è collegato da una cosa. L’amore è Dio, e morire significa per me, particella d’amore, ritornare alla fonte comune ed eterna”. Questi pensieri gli sembravano confortanti. Ma questi erano solo pensieri. Mancava qualcosa in loro, qualcosa era unilaterale, personale, mentale - non era ovvio. E c’era la stessa ansia e incertezza. Si addormentò.
Vide in sogno che giaceva nella stessa stanza in cui giaceva effettivamente, ma che non era ferito, ma sano. Molti persone diverse, insignificanti, indifferenti, appaiono davanti al principe Andrei. Parla con loro, discute su qualcosa di non necessario. Si stanno preparando per andare da qualche parte. Il principe Andrej ricorda vagamente che tutto questo è insignificante e che ha altre preoccupazioni più importanti, ma continua a pronunciare, sorprendendoli, alcune parole vuote e spiritose. A poco a poco, impercettibilmente, tutti questi volti cominciano a scomparire e tutto viene sostituito da una domanda sulla porta chiusa. Si alza e va alla porta per far scorrere il chiavistello e chiuderla. Tutto dipende se avrà tempo o meno per chiuderla a chiave. Cammina, ha fretta, le sue gambe non si muovono e sa che non avrà il tempo di chiudere la porta, ma mette a dura prova tutte le sue forze. E una paura dolorosa lo coglie. E questa paura è la paura della morte: sta dietro la porta. Ma allo stesso tempo, mentre striscia impotente e goffamente verso la porta, qualcosa di terribile invece già preme e irrompe in essa. Qualcosa di inumano, la morte, si sfonda alla porta e dobbiamo trattenerla. Afferra la porta, fa gli ultimi sforzi - non è più possibile chiuderla - almeno per trattenerla; ma la sua forza è debole, goffa e, pressata dal terribile, la porta si apre e si chiude di nuovo.
Ancora una volta ha premuto da lì. Gli ultimi sforzi soprannaturali furono vani ed entrambe le metà si aprirono silenziosamente. È entrato ed è la morte. E il principe Andrei è morto.
Ma nello stesso momento in cui morì, il principe Andrei si ricordò che stava dormendo, e nello stesso momento in cui morì, lui, facendo uno sforzo su se stesso, si svegliò.
“Sì, era la morte. Sono morto - mi sono svegliato. Sì, la morte si sta risvegliando! - la sua anima si illuminò improvvisamente e il velo che fino a quel momento aveva nascosto l'ignoto si sollevò davanti al suo sguardo spirituale. Sentì una sorta di liberazione dalla forza precedentemente racchiusa in lui e da quella strana leggerezza che da allora non lo ha più abbandonato.
Quando si svegliò sudato freddo e si agitò sul divano, Natasha gli si avvicinò e gli chiese cosa c'era che non andava. Lui non le rispose e, non capendola, la guardò con uno sguardo strano.
Questo è quello che gli è successo due giorni prima dell'arrivo della principessa Marya. Da quel giorno, come disse il dottore, la febbre debilitante assunse un brutto carattere, ma a Natasha non interessava quello che diceva il dottore: vedeva per lei questi segni morali terribili, più indubbi.
Da questo giorno in poi, per il principe Andrei, insieme al risveglio dal sonno, iniziò il risveglio dalla vita. E rispetto alla durata della vita, non gli sembrava più lento del risveglio rispetto alla durata del sogno.

Non c'era nulla di spaventoso o improvviso in questo risveglio relativamente lento.
I suoi ultimi giorni e ore trascorsero come al solito e semplicemente. E la principessa Marya e Natasha, che non si sono allontanate da lui, lo hanno sentito. Non hanno pianto, non hanno rabbrividito e ultimamente, sentendolo loro stessi, non lo seguivano più (non era più lì, li aveva lasciati), ma dopo il ricordo più vicino di lui: il suo corpo. I sentimenti di entrambi erano così forti che il lato esterno e terribile della morte non li toccava e non ritenevano necessario assecondare il loro dolore. Non piangevano né davanti a lui né senza di lui, ma non parlavano mai di lui tra loro. Sentivano di non poter esprimere a parole ciò che capivano.
Entrambi lo videro sprofondare sempre più in profondità, lentamente e con calma, lontano da loro da qualche parte, ed entrambi sapevano che così doveva essere e che era bello.
Fu confessato e ricevette la comunione; tutti vennero a salutarlo. Quando il loro figlio gli fu portato, gli avvicinò le labbra e si voltò, non perché si sentisse duro o dispiaciuto (la principessa Marya e Natasha lo capirono), ma solo perché credeva che questo fosse tutto ciò che gli veniva richiesto; ma quando gli dissero di benedirlo, fece ciò che era richiesto e si guardò attorno, come se chiedesse se bisognava fare qualcos'altro.
Quando avvennero le ultime convulsioni del corpo, abbandonato dallo spirito, la principessa Marya e Natasha erano qui.
– È finita?! - disse la principessa Marya, dopo che il suo corpo giaceva immobile e freddo davanti a loro per diversi minuti. Natasha si avvicinò e guardò occhi morti e si affrettò a chiuderli. Li chiuse e non li baciò, ma baciò quello che di lui aveva il ricordo più intimo.
“Dove è andato? Dov'è adesso?..."

Quando il corpo vestito e lavato giaceva nella bara sul tavolo, tutti si avvicinarono a lui per salutarlo e tutti piansero.
Nikolushka pianse per il doloroso smarrimento che gli straziava il cuore. La contessa e Sonya piansero di pietà per Natasha e per il fatto che non esistesse più. Il vecchio conte gridò che presto, sentiva, avrebbe dovuto fare lo stesso terribile passo.
Anche Natasha e la principessa Marya piangevano adesso, ma non piangevano per il loro dolore personale; piansero per l'emozione riverente che attanagliò le loro anime davanti alla consapevolezza del mistero semplice e solenne della morte avvenuta davanti a loro.

La totalità delle cause dei fenomeni è inaccessibile alla mente umana. Ma la necessità di trovare ragioni è radicata nell'animo umano. E la mente umana, senza approfondire l'innumerevolezza e la complessità delle condizioni dei fenomeni, ognuna delle quali separatamente può essere rappresentata come una causa, coglie la prima, più comprensibile convergenza e dice: questa è la causa. Negli eventi storici (dove l'oggetto dell'osservazione sono le azioni delle persone), la convergenza più primitiva sembra essere la volontà degli dei, quindi la volontà di quelle persone che stanno nel luogo storico più importante: gli eroi storici. Ma devi solo approfondire l'essenza di ciascuno evento storico, cioè nell'attività dell'intera massa di persone che hanno partecipato all'evento, al fine di garantire che la volontà dell'eroe storico non solo non guidi le azioni delle masse, ma sia essa stessa costantemente guidata. Sembrerebbe che sia lo stesso comprendere in un modo o nell'altro il significato dell'evento storico. Ma tra chi dice che i popoli dell’Occidente andarono in Oriente perché lo voleva Napoleone, e chi dice che ciò accadde perché doveva accadere, c’è la stessa differenza che esisteva tra coloro che sostenevano che la terra sta saldamente e i pianeti si muovono attorno ad essa, e coloro che hanno affermato di non sapere su cosa poggia la terra, ma sanno che esistono leggi che governano il movimento di essa e di altri pianeti. Non ci sono e non possono esserci ragioni per un evento storico, eccetto l'unica ragione per tutti i motivi. Ma ci sono leggi che governano gli eventi, in parte sconosciute, in parte da noi tentate. La scoperta di queste leggi è possibile solo quando rinunciamo completamente alla ricerca delle cause nella volontà di una persona, proprio come la scoperta delle leggi del moto planetario è diventata possibile solo quando le persone hanno rinunciato all'idea dell'affermazione di la terra.

Dopo la battaglia di Borodino, l'occupazione di Mosca da parte del nemico e il suo incendio, gli storici riconoscono l'episodio più importante della guerra del 1812 nello spostamento dell'esercito russo da Ryazan alla strada di Kaluga e al campo di Tarutino - il cosiddetto marcia sul fianco dietro Krasnaya Pakhra. Gli storici attribuiscono la gloria di questa ingegnosa impresa a vari individui e discutono su chi, in realtà, appartenga. Anche gli storici stranieri e francesi riconoscono il genio dei comandanti russi quando parlano di questa marcia sul fianco. Ma perché gli scrittori militari, e tutti dopo di loro, credono che questa marcia sul fianco sia un'invenzione molto ponderata di qualcuno, che salvò la Russia e distrusse Napoleone, è molto difficile da capire. In primo luogo è difficile comprendere dove risieda la profondità e la genialità di questo movimento; per poter indovinare cosa c'è di più posizione migliore Un esercito (quando non viene attaccato) per essere dove c'è più cibo non richiede molto sforzo mentale. E tutti, anche uno stupido tredicenne, potevano facilmente intuire che nel 1812 la posizione più vantaggiosa dell'esercito, dopo la ritirata da Mosca, era sulla strada di Kaluga. Quindi non è possibile capire, in primo luogo, con quali conclusioni gli storici arrivino a vedere qualcosa di profondo in questa manovra. In secondo luogo, è ancora più difficile capire esattamente in cosa gli storici vedano la salvezza di questa manovra per i russi e il suo carattere dannoso per i francesi; infatti questa marcia laterale, in altre circostanze precedenti, accompagnatorie e successive, avrebbe potuto essere disastrosa per i russi e salutare per l'esercito francese. Se dal momento in cui ha avuto luogo questo movimento, la posizione dell'esercito russo ha iniziato a migliorare, non ne consegue che questo movimento ne sia stato la ragione.

Oggi non sorprende più nessuno che le situazioni descritte dagli scrittori di fantascienza trovino finalmente conferma vita reale. Ecco almeno un esempio. Circa vent’anni fa, il famoso scrittore americano Arthur C. Clarke, nella sua famosa trilogia “Odissea nello spazio”, dotò il satellite di Giove Europa di un oceano popolato di vita. E allora? La sonda spaziale americana Galileo ha scoperto un oceano su Europa.

Per quanto riguarda quelli inventati dagli scrittori di fantascienza dispositivi tecnici, quindi gli scienziati da tempo semplicemente prendono in prestito queste idee e costruiscono macchine corrispondenti. E qui non devi cercare lontano per trovare esempi. Alexei Tolstoj una volta “inventò” l'iperboloide dell'ingegnere Garin, e oggi i laser vengono utilizzati anche nella vita di tutti i giorni. Jules Verne inventò il "Nautilus" del Capitano Nemo nel secolo scorso - e da molti anni interi squadroni di sottomarini solcano le profondità degli oceani.

A proposito, gli scienziati francesi stanno ora studiando seriamente un'altra idea di Jules Verne (il romanzo "Dalla pistola alla luna"). Sulla rivista Science E V è apparsa una pubblicazione che esamina le prospettive per la creazione di “artiglieria spaziale”. Non quello che abbatterà le astronavi nemiche nelle “guerre stellari”, ma quello che lancerà in orbita le astronavi.

Naturalmente, il razzo ha permesso all'uomo di andare nello spazio. Ma bisogna ammettere che questo rimedio è estremamente antieconomico. L'efficienza del razzo che dà al satellite la prima velocità di fuga (8 km/sec) è del 3%. Quando vengono create la seconda o la terza velocità cosmica (rispettivamente 11 km/sec e 16 km/sec), allora stiamo parlando già circa frazioni di punto percentuale. Per fare un confronto: l'efficienza di un'auto raggiunge il 6%. Una pistola, anche la più comune, ha un'efficienza di circa il 50%. Naturalmente una classica pistola a polvere non può garantire la velocità di fuga. Pertanto, è necessario creare strumenti con un design speciale. Fortunatamente, sono disponibili materiali per creare una canna super resistente e una sostanza il cui potere esplosivo è molte volte maggiore della polvere da sparo.

Il programma minimo per l'astronautica dell'artiglieria è lanciare in orbita i serbatoi di carburante, acqua potabile, apparecchiature elettroniche (e l'elettronica moderna resistono perfettamente a un colpo di proiettile) e, infine, semplicemente satelliti senza pilota.

E le persone? Puoi sparare anche a loro? In ogni caso, nel circo sparano alla gente con un cannone. Questo non viene fatto durante le esibizioni. Fin dai tempi della Grande Guerra Patriottica i caccia a reazione sono dotati di sedili pilota eiettabili dotati di 3-4 cariche di polvere. In caso di emergenza, il tettuccio dell'aereo si apre e il pilota "spara" lontano da esso, in modo che quando il paracadute si apre, non si impigli in nulla. Ma non dobbiamo dimenticare che i cannoni da circo sono a molla sono in grado di lanciare una persona a 10-15 metri. In questo caso, l'accelerazione creata è relativamente piccola: il sovraccarico è di circa 5 g (ovvero, il peso della ginnasta al momento del tiro aumenta solo 5 volte). Sulla catapulta di un aereo, i sovraccarichi raggiungono i 25 giorni e in entrambi i casi sono di breve durata: frazioni di secondo.

Un'altra cosa è la pistola spaziale. Per sviluppare la seconda velocità di fuga, la sua lunghezza deve essere di 240 km. A prima vista, la lunghezza è impensabile. Ma strutture paragonabili a un cannone di queste dimensioni e anche di più sono note a tutti. Ad esempio, gli oleodotti raggiungono lunghezze di decine di migliaia di chilometri. Giacciono semplicemente orizzontalmente. Montagne ripide Non è richiesta un'altezza. Ma ci sono molti posti sulla Terra dove la pianura si innalza gradualmente per centinaia di chilometri: ecco la soluzione al problema della pistola stessa.

È più difficile con una persona. In una tale "catapulta" dovrà resistere a sovraccarichi mostruosi per un minuto o più. E anche gli scrittori di fantascienza più coraggiosi oggi non se lo sognano. È vero, lo stesso Jules Verne mandò i suoi astronauti sulla Luna da un cannone. Ma o non capiva molto dell'anatomia umana, oppure se ne distraeva deliberatamente per preservare il concetto artistico.

Oggi puoi facilmente sparare a una medusa nello spazio da un cannone - e non le succederà nulla se metti un carro armato con acqua di mare. Quindi la pressione crescente sarà distribuita uniformemente in tutta l'acqua e sul corpo omogeneo della medusa, che non sentirà nemmeno il sovraccarico.

Per gli esseri umani tutto è diverso. Dopotutto, ha ossa e articolazioni che possono essere seriamente danneggiate durante l'accelerazione. Ma anche se è ben allenato e le sue ossa resistono ancora, cosa fare con i polmoni pieni d'aria? I vasi sanguigni in essi contenuti probabilmente scoppieranno, il cuore potrebbe muoversi - e questa è la morte.

È vero, oggi esiste un modo per lanciare in orbita un cosmonauta vivo e completamente sano usando un cannone. Tuttavia, prima di sparare, deve sottoporsi a una procedura molto spiacevole. Negli anni '80 in Unione Sovietica è stato creato il sangue artificiale. È un liquido colore blu, nelle sue proprietà non è in alcun modo inferiore al sangue naturale. Quindi, i polmoni e il tratto gastrointestinale dell’astronauta devono essere pieni di tale sangue. A proposito, non soffocherà se lo satura di ossigeno. E poi la persona dovrebbe essere messa in un serbatoio riempito con la stessa soluzione e fucilata immediatamente. Tra un minuto o due sarà già in orbita. Un modo per liberare rapidamente i polmoni dai liquidi non necessari non è un problema. Anche la scienza oggi ha questo metodo.

Nonostante dal punto di vista odierno questo progetto assomigli a fantascienza, nella prima metà del XX secolo i tedeschi si stavano seriamente preparando per la sua realizzazione. Lo sviluppo del cannone solare è stato portato avanti da scienziati situati nei centri di ricerca del piccolo villaggio di Hillersleben. Più di 150 fisici, designer e ingegneri di talento hanno lavorato giorno e notte sui progetti più fantastici, che in futuro potrebbero portare la Germania all'assoluta superiorità militare sul campo di battaglia. Quando le truppe alleate entrarono a Hillersleben nella primavera del 1945, tra documentazione tecnica scoprirono documenti sullo sviluppo di un “cannone solare”. È interessante notare che l'autore di questo progetto C'era un famoso scienziato tedesco, uno dei fondatori della tecnologia missilistica, Hermann Oberth. La cosa più interessante è che già nel 1929, lo scienziato nel suo libro “The Path to voli spaziali"ha proposto la creazione di una stazione orbitale con equipaggio nell'orbita terrestre. Nella sua opera principale, Orbert descrisse profeticamente in modo brillante i principi su cui si basa l'oggi moderno stazioni orbitali. Allo stesso tempo, i piani iniziali dello scienziato non includevano una componente militare della stazione. Orbert progettò semplicemente di posizionare uno specchio concavo di 100 m di diametro in orbita attorno al pianeta per trasmettere l'energia solare alla Terra per riscaldare l'acqua e ruotare le turbine delle centrali elettriche. Tuttavia, i militari, dopo aver familiarizzato con il suo progetto, hanno deciso diversamente. Lo scienziato è stato incaricato di sviluppare uno specchio gigante situato nello spazio da utilizzare come arma mortale.

Come sai, tutto ciò che è nuovo è ben dimenticato. Sulla base dell'esempio del materiale del capitolo precedente, eravamo convinti che lo sviluppo della tecnologia si basi in gran parte su questa ben nota considerazione.

Di volta in volta, il pensiero progettuale nella fase successiva ritorna ai vecchi schemi “dimenticati” per farli rivivere in una nuova qualità per nuovi compiti. Motori a razzo elettrici e uso dell'energia atomica, vele solari e antigravità: tutto questo è stato inventato nel primo quarto del 20° secolo, ma viene realizzato solo oggi.

L'idea di un cannone spaziale, proposta, come ricordiamo, da Isaac Newton, sviluppata nei romanzi di Jules Verne, Faure e Graffigny e incarnata nel programma per la creazione del cannone V-3 a lunghissimo raggio, non ha funzionato rimanere dimenticato.

Tuttavia, nonostante l'apparente inutilità di questi progetti, con l'avvento dell'era spaziale e l'emergere della necessità di mezzi economici e adatti a tutte le stagioni per trasportare vari dispositivi nell'orbita terrestre bassa, si parlò nuovamente di armi da fuoco. Naturalmente non si trattava più di un volo con equipaggio, ma in questo modo era possibile lanciare piccoli satelliti nello spazio e l'idea ha ricevuto una seconda (o terza?) nascita.

Lo deve principalmente al talentuoso designer canadese, il dottor Gerald Bull.

Gerald Buhl è nato nel 1928 nella provincia canadese dell'Ontario. La sua carriera iniziò con uno straordinario successo: a 22 anni, Bull divenne il medico più giovane che avesse mai discusso una tesi all'Università di Toronto.

Dal 1961 insegnò alla McGill University e nel 1964 diresse il Canadian Institute ricerca spaziale. Fu nella posizione di direttore di questo istituto che Bulle ebbe l'opportunità di realizzare l'idea di un cannone in grado di lanciare proiettili ad altezze suborbitali e orbitali.

Nel 1961, il Dipartimento di ricerca sulle armi assegnò al Dr. Bull 10 milioni di dollari come parte di un programma di ricerca congiunto avviato dai dipartimenti della difesa statunitense e canadese chiamato High Altitude Research Program (HARP).

Nella fase iniziale del lavoro sul programma, il Dr. Bull si è impegnato a dimostrare che le armi a raggio ultra lungo potrebbero essere utilizzate per lanciare carichi scientifici e militari ad altitudini suborbitali. La piattaforma di lancio fu eretta sull'isola di Barbados e i lanci furono effettuati verso l'Atlantico. Il cannone "spaziale" era un cannone della Marina americana da 16 pollici (406 mm) del peso di 125 tonnellate. La canna standard lunga 20 metri è stata sostituita con una nuova di 36 metri. Tra il 1963 e il 1967, il Dr. Bull effettuò più di duecento lanci sperimentali utilizzando quest'arma.

Nel giugno 1962 Gerald Bull presentò al cliente il primo proiettile Martlet 1, lungo 1,78 metri e pesante 205 chilogrammi. Il proiettile era realizzato in spessa lamiera d'acciaio; all'interno della carrozzeria era alloggiata un'apparecchiatura per il monitoraggio radiotelemetrico dell'andamento del volo. Inoltre, sul proiettile è stato montato un dispositivo speciale per il rilascio di fumo colorato, attraverso il quale è stato possibile monitorare la traiettoria del proiettile e valutare l'influenza dei flussi d'aria ad alta quota sull'aereo.

Martlet 1 fu lanciato il 21 gennaio 1963. Il volo durò 145 secondi e durante questo il proiettile raggiunse un'altezza di 26 chilometri e cadde a 11 chilometri dal sito di lancio.

Il secondo lancio ha avuto lo stesso successo e gruppo di ricerca Il progetto HARP ha iniziato lo sviluppo nuova serie Gusci "Martlet 2", che potrebbero già essere utilizzati come suborbitali aereo.

Come parte della serie "Martlet 2", sono stati progettati gusci di tre modifiche principali: 2A, 2B e 2C. Esternamente non sono quasi diversi l'uno dall'altro, ma sono fatti materiali diversi. Un tipico proiettile Martlet 2 è a forma di freccia con un diametro del corpo di 13 centimetri e una lunghezza di 1,68 metri. Quattro stabilizzatori smussati sono saldati nella parte inferiore del corpo. Il carico utile del proiettile è di 84 chilogrammi, il peso totale compreso il colpo è di circa 190 chilogrammi.

L'aereo suborbitale Martlet 2 è stato incaricato di uno studio dettagliato condizione fisica strati superiori atmosfera. Queste informazioni erano di vitale importanza per i ministeri della difesa statunitense e canadese, poiché, come ricordiamo, contemporaneamente si stava lavorando per creare velivoli ipersonici stratosferici e nuovi sistemi missilistici e dati immobiliari ambiente aereo non abbastanza in alta quota. Il carico utile di Martlet 2 comprendeva magnetometri, sensori di temperatura, densimetri elettronici e persino un laboratorio meteorologico di Langmuir. Affinché l'attrezzatura funzionasse normalmente dopo il lancio, l'intera unità di misurazione è stata riempita con resina epossidica, che ha protetto i componenti del sistema da spostamenti e danni durante un'accelerazione di 15.000 g.

Secondo i primi calcoli, la velocità dei proiettili della serie Martlet 2 non dovrebbe superare i 1400 m/s e l'altitudine massima raggiungibile dovrebbe essere di 125 chilometri. Tuttavia, grazie a una serie di miglioramenti (allungamento della canna del cannone, utilizzo di nuovi tipi di polvere da sparo e metodi per accenderla), è stato possibile raggiungere altezze molto maggiori.

La velocità del proiettile fu aumentata a 2100 m/s e il 19 novembre 1966 il Martlet 2C raggiunse un'altitudine record di 180 chilometri con un tempo di volo di 400 secondi.

Inoltre, durante il ciclo di test, il Dr. Bull è riuscito a ridurre il costo del lancio di un carico utile ad altitudine suborbitale a 3.000 dollari al chilogrammo.

Prospettive per il programma di ricerca in alta quota (HARP)

Il 30 giugno 1967, a seguito del forte "raffreddamento" dei rapporti tra Stati Uniti e Canada causato dalla guerra del Vietnam, il Dipartimento canadese di ricerca sulle armi annunciò ufficialmente la chiusura del Programma di ricerca ad alta quota.

Il progetto fu abbandonato proprio nel momento in cui il gruppo guidato dal Dr. Bull stava lavorando alla creazione del più piccolo veicolo spaziale nella storia dell'umanità: il razzo Martlet 2G-1 con uno stadio a propellente solido. Il peso del carico utile lanciato in orbita da questo proiettile non superava i 2 chilogrammi, il valore ottimale per i "nanosatelliti" attualmente sviluppati dalla NASA. Il proiettile stesso era lungo 4,3 metri e aveva un diametro di 30 centimetri. Il peso totale del proiettile e del colpo era di 500 chilogrammi.

Tra le altre aree molto promettenti del programma HARP c'è il lavoro sulla serie razzi"Martlet 3" e "Martlet 4". Questi proiettili, dotati di stadi a combustibile solido, erano in realtà già missili compatti, la cui parte iniziale della traiettoria era fissata da un cannone. La serie Martlet 4 è per noi di grande interesse. Parliamone più in dettaglio.

Inizialmente, il programma HARP non prevedeva la creazione di veicoli di consegna orbitali, concentrandosi solo sul compito di studiare gli strati superiori dell'atmosfera. Fu solo nel 1964, quando un ulteriore accordo tra il Dipartimento di Ricerca canadese e il governo degli Stati Uniti garantì il finanziamento del programma per altri tre anni, che il gruppo del Dr. Bull iniziò a parlare seriamente di lanci orbitali. Tuttavia, la leadership del Dipartimento ha reagito con freddezza a questa idea e, fino alla chiusura del programma, gli entusiasti del lancio orbitale non sono riusciti a "spingere" la serie "Martlet 4".

Secondo il progetto rimasto sulla carta, i razzi multistadio Martlet 4 potrebbero essere utilizzati per lanciare carichi utili da 12 a 24 chilogrammi nell'orbita terrestre bassa. Nella prima versione del progetto, i proiettili avevano due (o tre) stadi di combustibile solido, nelle versioni successive - stadi con combustibile liquido.

Il primo stadio di una tipica modifica del proiettile Martlet 4, contenente 735 chilogrammi di combustibile solido, aveva sei stabilizzatori. Quando passavano attraverso la canna della pistola, gli stabilizzatori dovevano essere in posizione piegata e, quando uscivano, dovevano raddrizzarsi, dando al proiettile un movimento di rotazione attorno all'asse longitudinale ad una velocità di 4,5-5,5 giri al secondo - garantendo così la stabilità giroscopica del proiettile durante la parte iniziale del volo, data da un colpo di cannone. Poiché il movimento del proiettile in quest'area obbediva alle leggi della balistica elementare (cioè dipendeva solo dalla potenza della carica, dall'angolo di inclinazione della pistola e dall'aerodinamica del proiettile), non era necessario sistema complesso gestione e controllo. Il primo stadio avrebbe dovuto lanciarsi ad un'altitudine di 27 chilometri e bruciarsi entro 30 secondi, dando una spinta di 6900 chilogrammi.

Anche il secondo e il terzo stadio del Martlet 4 erano a combustibile solido (rispettivamente 181,5 e 72,6 chilogrammi di carburante) e assicuravano il volo del proiettile nella stratosfera e nella mesosfera, trasportando il carico utile ad un'altitudine fino a 425 chilometri.

Tra la seconda e la terza fase i progettisti hanno posizionato un'unità di controllo e orientamento. Avrebbe dovuto accendersi immediatamente dopo la separazione del primo stadio, mantenendo gli angoli di rollio e beccheggio specificati dal programma. Si noti che negli anni '60 non esistevano ancora circuiti integrati e i tradizionali giroscopi meccanici non potevano essere utilizzati nell'unità di controllo e orientamento, poiché non avrebbero resistito a sovraccarichi mostruosi. Per risolvere questo problema, sono stati coinvolti nello sviluppo specialisti della McGill University e del Laboratorio balistico dell'esercito americano. Di conseguenza, è stato progettato completamente nuovo sistema orientamento. Consisteva in un modulo analogico che riceveva informazioni da diversi sensori montati sul corpo del proiettile e confrontava i dati in arrivo con uno standard. La velocità di rotazione attorno all'asse longitudinale è stata determinata utilizzando un accelerometro e l'angolo di inclinazione è stato determinato da due sensori a infrarossi. Ulteriori informazioni provenivano anche da due elementi fotosensibili orientati verso il sole.

Componenti individuali La resistenza ai sovraccarichi dei sistemi di controllo e orientamento è stata testata in un sito di prova in Quebec. Per il lancio è stato utilizzato un piccolo cannone da 155 mm, in grado di imprimere un'accelerazione di oltre 10.000 g a un contenitore con elementi del sistema.

Il vantaggio più importante dei razzi Martlet 4 rispetto ai razzi è veicoli c'è stato un breve periodo di preparazione pre-volo. I progettisti credevano che tale preparazione avrebbe richiesto solo poche ore invece di diverse settimane o addirittura mesi razzo multistadio-vettore. Se necessario, potrebbero essere lanciati da quattro a sei proiettili Martlet 4 al giorno, indipendentemente condizioni meteorologiche.

Piccoli cannoni suborbitali

Il lavoro di Gerald Bull in Canada ha attirato l'attenzione degli scienziati del complesso militare-industriale degli Stati Uniti. Come abbiamo più volte notato in precedenza, i progettisti americani che lavoravano alla creazione di aerei promettenti non disponevano di dati proprietà fisiche E composizione chimica strati superiori dell'atmosfera. Alcune domande sono state rimosse come parte di lavoro congiunto nell'ambito del programma HARP. Tuttavia, per risolvere problemi specifici, gli americani hanno utilizzato piccoli cannoni, che hanno permesso di lanciare piccole sonde ad altitudini fino a 70 chilometri.

All'inizio di marzo del 1960, il tenente generale Arthur Tradier, capo dei programmi di ricerca dell'esercito americano, incaricò il suo laboratorio di balistica subordinato di valutare la possibilità di utilizzare l'artiglieria per lanciare palloni meteorologici. A luglio, gli scienziati del Laboratorio avevano dimostrato sperimentalmente che una sonda appositamente progettata avrebbe resistito agli effetti dei sovraccarichi derivanti da uno sparo, e il lavoro cominciò a bollire.

Come arma iniziale per i lanci suborbitali, fu utilizzato un cannone militare con un calibro di 120 millimetri e una lunghezza della canna di 8,9 metri. Le armi di questa classe erano molto facili da usare e avevano la mobilità necessaria: potevano essere consegnate alla posizione di tiro su una piattaforma ferroviaria o nella parte posteriore di un camion speciale.

Complessi di lancio basati su cannoni da 120 mm furono costruiti in siti di prova sull'isola di Barbados, nel Quebec, negli stati di Alaska, Virginia, Nuovo Messico e Arizona. Con il loro aiuto, piccole sonde per vari scopi furono lanciate ad altitudini suborbitali (). una serie di proiettili suborbitali “BRL”): dipolo di un riflettore la cui traiettoria è stata tracciata dal radar, un pallone meteorologico alla deriva con paracadute, contenitori di ritorno e simili. Il costo di un lancio variava dai 300 ai 500 dollari USA.

Il funzionamento di piccoli cannoni "suborbitali" dimostrò l'elevata efficienza di tali lanci nello studio dell'atmosfera, e presto i cannoni da 120 mm furono sostituiti da nuovi - con un calibro di 175 millimetri e una lunghezza della canna di 16,8 metri. Questi cannoni consentivano di lanciare carichi tre volte più pesanti ad un'altitudine di oltre 100 chilometri.

Di conseguenza, l'elenco delle sonde utilizzate è stato ampliato. Oltre al tradizionale set di riflettori dipolari, i nuovi proiettili trasportavano capsule con nitrato di cesio per creare nuvole artificiali e un laboratorio meteorologico di Langmuir con controllo telemetrico.

Il complesso di lancio basato su un cannone da 175 mm si rivelò tuttavia meno affidabile dei suoi predecessori. I proiettili spesso non raggiungevano l'altezza calcolata, quindi il gruppo del Dr. Bull, sfruttando l'esperienza accumulata, propose un progetto per un proiettile a propellente solido "Martlet 3E", che potrebbe servire come stadio di accelerazione per i carichi utili lanciati utilizzando un 175- cannone da mm.

Allo stesso tempo, il limite stimato è salito a 250 chilometri.

I proiettili Martlet 3E potrebbero sostituire l'intera serie Martlet 3, liberando il cannone principale da 406 mm per i lanci orbitali. Ma, purtroppo, questo progetto era destinato a rimanere sulla carta.

Progetto "Babilonia"

Nonostante la chiusura del programma HARP, il Dr. Gerald Bull non ha perso interesse per il tema delle armi “spaziali”. Inoltre, nel 1968 ricevette il McCurdy Prize, il premio più prestigioso del Canada per la ricerca spaziale. Alla ricerca di nuovi investitori, Bull ha fondato la propria Space Exploration Corporation. Usando i suoi contatti con il Pentagono, ha negoziato un accordo con Israele. Nel 1973 il Bollettino “Corporation” ne forniva circa 50mila proiettili di artiglieria. Allo stesso tempo, il progettista ha incontrato il futuro comandante dell'artiglieria israeliana, il generale Abrahams David. Bull disse con gioia che il generale..." l'unica persona, che accumula tutte le capacità per costruire un supergun." Probabilmente proprio perché il generale David era “l’unico” interessato, Bull non riuscì a realizzare il suo progetto in Israele.

A metà degli anni '70 il Dr. Bull entrò in contatto con il governo sudafricano. La sua azienda, con la tacita connivenza della CIA, fornì a Pretoria 55mila munizioni insieme alla documentazione per la loro fabbricazione. Il Sudafrica, isolato dalle Nazioni Unite dai mercati delle armi, ha pagato generosamente per il prodotto mortale. Le cose stavano andando bene e il designer ha deciso di espandere la sua attività. Con il suo aiuto, in Sud Africa iniziarono a essere create le più moderne pistole da 155 mm. Ma presto i dettagli di questo accordo divennero pubblici e nel 1980 Bull fu incarcerato con l’accusa di aver venduto illegalmente tecnologia militare a paesi del Terzo Mondo. La Space Exploration Corporation è stata liquidata.

Dopo il suo rilascio, il dottor Bulle si trasferì in Belgio, dove continuò la sua attività come esperto di artiglieria. Nel marzo 1988, stipulò un contratto con il governo iracheno per la costruzione di tre cannoni a lunghissimo raggio: un prototipo di cannone da 350 mm (Project Little Babylon) e due cannoni a grandezza naturale da 1000 mm (Project Babylon).

Se credi ai calcoli del Dr. Bull, i cannoni principali, con un peso di tiro di 9 tonnellate, potrebbero inviare un carico di 600 chilogrammi su una distanza di oltre 1000 chilometri, e missile del peso di 2 tonnellate con un carico utile di 200 chilogrammi - nell'orbita terrestre bassa. Allo stesso tempo, il costo per mettere in orbita un chilogrammo di carico utile non dovrebbe superare i 600 dollari.

Al progetto venne assegnata la denominazione RS-2 e nei documenti ufficiali fu descritto come un progetto per un nuovo complesso petrolchimico. La costruzione del sito di lancio è stata effettuata da una società di costruzioni britannica sotto la guida di Christopher Cowley.

La lunghezza del cannone del progetto Babylon raggiungeva i 156 metri e pesava 1510 tonnellate. La canna della pistola era prefabbricata e consisteva di 26 frammenti. Si supponeva che la forza di rinculo allo sparo fosse di 27.000 tonnellate, il che equivale all'esplosione di un piccolo ordigno nucleare e potrebbe causare disturbi sismici in tutto il mondo.

È ben noto negli ambienti specialistici militari che il rapporto tra la lunghezza della canna e il calibro della pistola dovrebbe essere compreso tra 40 e 70, per gli obici - tra 20 e 40. Questi valori derivano dal principio di funzionamento della canna della pistola. Il proiettile riceve l'accelerazione primaria sotto l'influenza di onda d'urto, formato quando il propellente (carica accelerante) viene acceso, e quindi i gas - i prodotti della combustione di questa sostanza - vengono pressati sul proiettile nella canna. Verso l'uscita la loro pressione diminuisce gradualmente. Pertanto, la canna non può essere lunga quanto desiderato: ad un certo punto l'attrito tra il proiettile e le pareti del canale diventerà maggiore dell'effetto dei gas. Esistono anche limiti riguardanti la portata di tiro e la dipendenza dalla potenza della carica accelerante. Sono dovuti al fatto che la velocità di accensione dei moderni propellenti è significativamente inferiore alla velocità di propagazione dell'onda d'urto. Pertanto, con un aumento della massa della carica, anche prima della sua completa combustione, il proiettile può volare fuori dalla canna.

Da questo punto di vista, il cannone Babilonia è un'assurdità e la fantasia di un ingegnere pazzo. Ma Gerald Bull ha trovato una soluzione al problema nella documentazione del progetto del cannone a lungo raggio V-3: è possibile aumentare la velocità del proiettile nella canna grazie a cariche aggiuntive innescate in sequenza.

Il progetto V-3 fallì a causa dell'incapacità di accendere le cariche intermedie posizionate esattamente nella canna momento giusto. A quel tempo non esistevano mezzi tecnici per fornire i millisecondi richiesti. La carica è stata sparata troppo presto e ha rallentato il proiettile, che ha minacciato di esplodere all'interno della canna, o troppo tardi, non adempiendo alle sue funzioni di accelerazione. Bull ha risolto il problema della sincronizzazione utilizzando condensatori di precisione.

A proposito, furono confiscati all'aeroporto di Londra Heathrow nell'aprile del 1990 e inizialmente si pensava che fossero usati come micce per le bombe atomiche. In effetti, questi condensatori avrebbero dovuto garantire la precisione dell'accensione sequenziale di cariche aggiuntive con un errore di picosecondi! I dispositivi di accensione verrebbero attivati ​​da un comando proveniente da sensori pneumatici che rispondono alle variazioni di pressione nella canna.

Si prevedeva di posizionare 15 cariche intermedie nella canna da 156 metri della "Big Babylon". Fornirebbero al proiettile in uscita dal cannone una velocità iniziale di circa 2400 m/s. Naturalmente, anche l'ulteriore accelerazione ha i suoi limiti: Bull sembra essersi avvicinato a loro. Nella sua progettazione, il proiettile accelera sempre più velocemente e alla fine raggiunge la velocità di propagazione della pressione della miscela di gas e polvere in fiamme della carica intermedia.

Il prototipo della pistola "Little Babylon" del peso di 102 tonnellate fu costruito nel maggio 1989. Suo posizione di tiro si trovava a 145 chilometri a nord di Baghdad e durante i test si prevedeva di inviare un proiettile a una distanza di 750 chilometri.

Un disertore iracheno ha poi testimoniato che l'arma sarebbe stata utilizzata per lanciare testate contenenti sostanze chimiche o batteriologiche nel territorio nemico, nonché per distruggere i satelliti da ricognizione nemici.

Inizialmente, l'intelligence israeliana operante in Iraq non prestò attenzione al progetto Babylon, considerandolo una scommessa, ma quando il governo iracheno coinvolse il Dr. Bull nello sviluppo di un missile intercontinentale multistadio basato sui missili Scud sovietici, il progettista fu dato un avvertimento.

Tuttavia, Bull rifiutò di rompere il contratto con l'Iraq e fu ucciso il 22 marzo 1990. circostanze misteriose.

Le armi del progetto Babylon non furono mai completate. Secondo la decisione del Consiglio di Sicurezza delle Nazioni Unite adottata dopo la fine dell'operazione Desert Storm, furono distrutti sotto il controllo di osservatori internazionali.

"Programma di ricerca Super Altitude" ("SHARP")

Il designer americano John Hunter del Lawrence Livermore National Laboratory (California) ha affrontato il problema della creazione di una pistola "spaziale" in modo leggermente diverso. I suoi sviluppi si sono riflessi nel “Programma di ricerca ad alta quota” (“SHARP”, “Progetto di ricerca ad alta quota”).

Studiando i materiali del progetto della pistola elettromagnetica creato come parte del programma SDI nel 1985, John Hunter arrivò alla conclusione che più arma efficace per risolvere il problema della distruzione missili balistici il nemico ad altitudini significative può avere una pistola “a gas”.

C'è un'altra regola per il progettista dell'artiglieria: la velocità del proiettile non può superare la velocità dei gas nella canna. Per aumentare questa velocità (e quindi l'altezza e la portata del proiettile), Hunter ha proposto di sostituirlo prodotti normali combustione con idrogeno, che ha un rendimento molto inferiore peso molecolare e maggiore velocità. Studiando gli archivi, il progettista americano scoprì che nel 1966 gli ingegneri della NASA avevano già testato un piccolo cannone a idrogeno che sparava proiettili ad una velocità di 2,5 km/s. Sulla base di questo sviluppo, John Hunter costruì modello informatico bicamerale pistola a gas, la cui velocità iniziale poteva raggiungere gli 8 km/s. Il progetto di Hunter si interessò e il Lawrence Laboratory ricevette i soldi per costruire una pistola a gas a grandezza naturale progettata per lanciare proiettili a velocità cosmica; Lo sviluppo è stato chiamato “Programma di ricerca ad altissima quota”.

La pistola a gas a due moduli di Hunter consisteva in una canna a forma di L lunga 82 metri e la cosiddetta "unità di pompaggio", che era un tubo sigillato con un diametro di 36 centimetri e una lunghezza di 47 metri. Il gas metano viene iniettato nel tubo di pompaggio in acciaio e acceso.

Quando il gas si espande, spinge un pistone da una tonnellata lungo il tubo della pompa, comprimendo e riscaldando l’idrogeno sull’altro lato del pistone. Quando la pressione dell'idrogeno raggiunge le 4000 atmosfere, il proiettile situato all'inizio della canna si mette in moto, angolo retto Design a forma di L.

La canna, ovviamente, era sigillata e al momento della partenza il proiettile ha dovuto far cadere il coperchio di plastica. La forza di rinculo è stata rimossa da tre compensatori d'acqua: uno da 10 tonnellate e due da 100 tonnellate.

Una pistola a gas sperimentale è stata costruita presso il Lawrence Laboratory Explosives Test Facility nel 1992. I primi test ebbero luogo a dicembre e un proiettile di 5 chilogrammi sparato da un cannone riuscì a raggiungere una velocità di 3 km/s. Per aumentare ulteriormente la velocità, Hunter propose di realizzare il proiettile con propulsione a razzo e due stadi, e il carico utile avrebbe dovuto essere pari al 66% del peso totale del proiettile.

Tuttavia, il miliardo di dollari necessario agli specialisti di laboratorio per continuare gli esperimenti con il lancio di proiettili più piccoli orbita spaziale, non è mai stato assegnato. Di conseguenza, tutto il lavoro sul programma SHARP è stato ridotto.

Nel 1996, la pistola Hunter fu utilizzata per studiare i modelli di flusso attorno ai modelli di motori ramjet a velocità intorno a Mach 9.

"Compagnia di lancio di Jules Verne"

Nel 1996, dopo che il governo degli Stati Uniti si rifiutò di finanziare ulteriori fasi del programma SHARP, John Hunter fondò una società con il nome pretenzioso di “Jules Verne Launcher Company”.

Inizialmente l'azienda prevedeva di costruire un prototipo lanciatore, simile alla pistola a gas del Lawrence Laboratory. Sul prototipo, la cui dimensione dei proiettili non avrebbe dovuto superare 1,3 millimetri, Hunter e i suoi compagni avrebbero testato nuove idee e sviluppato tecnologie legate alla creazione di un cannone gigante. Il cannone gigante stesso, secondo i loro piani, dovrebbe essere costruito su una montagna in Alaska, il che consentirebbe di lanciare carichi utili in orbite con elevata inclinazione. Secondo i calcoli di Hunter, con l'aiuto di questa pistola sarebbe possibile raggiungere una velocità iniziale di 7 km/s, lanciando proiettili del peso di 3300 chilogrammi (dimensioni: diametro - 1,7 metri, lunghezza - 9 metri) in un'orbita terrestre bassa a un'altitudine di 185 chilometri.

In futuro il carico utile potrebbe essere aumentato fino a 5.000 chilogrammi.

Per la sua progettazione, la pistola spaziale della Jules Verne Launch Company è una combinazione della pistola a gas del Lawrence Laboratory e della pistola "lunare" di Guido von Pirquet. È presente una camera di combustione in cui viene acceso il metano fornito dal serbatoio di stoccaggio, un'unità di pompaggio con idrogeno, nonché camere inclinate laterali, all'interno delle quali sono collocate delle cariche che, quando fatte esplodere, conferiscono al proiettile ulteriore impulso e accelerazione.

La Jules Verne Launch Company prevede di ricevere ordini per lanci di oltre 1.500 tonnellate di carichi utili all'anno. Si presume che il costo del lancio in orbita di un chilogrammo di carico sarà 20 volte inferiore al costo dello stesso lancio utilizzando la tecnologia missilistica.

L'intero complesso di lancio dovrebbe ripagarsi da solo e iniziare a pagare i dividendi dopo il cinquantesimo lancio.

L'unico problema è che John Hunter non ha ancora trovato un investitore disposto a finanziare questo ambizioso progetto del valore di diversi miliardi di dollari.

Pistola laser

Nel frattempo, un progetto ancora più fantastico è in fase di test preliminare presso il Lawrence Livermore National Laboratory. Questa volta stiamo parlando dell'uso di un potente laser, il cui raggio dovrebbe spingere il proiettile nell'orbita terrestre bassa.

Il complesso di lancio laser è stato proposto dagli specialisti del Laboratorio Lawrence come parte del “Programma tecnologie promettenti"("Programma di tecnologia avanzata", "ATP"), finalizzato allo sviluppo fondamenti teorici concetti alternativi di astronavi.

Il principio di funzionamento di questo complesso è piuttosto insolito.

Un raggio laser diretto dal suolo riscalda una sostanza speciale che riveste la parte inferiore del proiettile, che ha la forma di un paraboloide. Evaporando, questa sostanza crea una spinta a getto, spingendo il proiettile verso l'alto. Quando si entra nello spazio senz'aria, la coppa parabolica viene scartata ed entra in azione un motore convenzionale a combustibile solido, nuovamente acceso da un raggio laser.

Il proiettile lanciato dal complesso di lancio laser ha i seguenti parametri: diametro - 2 metri, massa iniziale - 1000 chilogrammi, carico utile lanciato ad un'altitudine fino a 1000 chilometri - 150 chilogrammi. Il consumo energetico del laser non deve superare i 100 MW, la durata dell'impulso deve essere di 800 secondi.

Naturalmente, un simile complesso rimane ancora solo una bella fantasia, molto lontana dall'essere realizzata. Tuttavia, gli esperimenti condotti su modelli presso il Laboratorio Lawrence hanno dimostrato la possibilità di creare un simile schema di lancio.

Cannoni a catapulta elettromagnetica

L'idea di un cannone elettromagnetico (o catapulta elettromagnetica) fu proposta per la prima volta nel 1915 dagli ingegneri russi Podolsky e Yampolsky, utilizzando il principio di un motore elettrico lineare, inventato nel XIX secolo Il fisico russo Boris Jacobi. Hanno creato un progetto per una pistola fugale magnetica con una canna da 50 metri avvolta in bobine induttive. Si presumeva che il proiettile accelerato dalla corrente elettrica avrebbe raggiunto velocità iniziale 915 m/s e volerà per 300 chilometri. Il progetto è stato respinto perché prematuro.

Tuttavia, l'anno successivo, i francesi Fachon e Villeple proposero un sistema di artiglieria simile e, durante il test del suo modello, un proiettile da 50 grammi accelerò fino a 200 m/s. Gli inventori sostenevano che i cannoni elettromagnetici avrebbero una portata maggiore rispetto a quelli convenzionali; inoltre, le canne non si surriscaldano durante i tiri prolungati. Ma gli scettici hanno notato che una tale installazione richiederebbe una canna lunga almeno 200 metri, che dovrebbe essere sostenuta da diverse capriate fisse, modificando solo leggermente il suo angolo di inclinazione, e non ci sarebbe bisogno di parlare di allineamento orizzontale. E per fornire energia anche al più semplice cannone elettromagnetico, sarà necessario costruire accanto ad esso un'intera centrale elettrica...

Gli esperimenti con i sistemi di propulsione elettromagnetica furono ripresi solo dopo la seconda guerra mondiale. Il progetto più serio di una pistola catapulta elettromagnetica, progettata per lanciare piccoli proiettili nell'orbita terrestre bassa, fu sviluppato a metà degli anni '80 dal Laboratorio Nazionale di Albuquerque (USA) sotto la guida di William Korn. Fu persino costruito un modello del complesso di lancio, che era un acceleratore elettromagnetico a sei stadi. È progettato per accelerare un proiettile del peso di 4 chilogrammi e con un diametro di 139 millimetri. Successivamente è apparso un progetto per un acceleratore a dieci stadi, progettato per lanciare proiettili da 400 chilogrammi con un calibro di 750 millimetri.

Interessante è anche il progetto del complesso di lancio in fase di sviluppo presso l'americano Lewis Research Center. È progettato per inviare contenitori nello spazio rifiuti radioattivi e comprende diversi siti tecnici e di lancio, locali per la preparazione dei contenitori di proiettili, strutture di stoccaggio sotterraneo, un centro di controllo del “tiro” e stazioni di tracciamento radar.

Secondo i calcoli dello staff del Lewis Center, il costo di costruzione di una struttura del genere potrebbe ammontare a 6,4 miliardi di dollari, con costi operativi annuali di 58 milioni di dollari. D’altro canto, i risparmi che l’energia nucleare otterrebbe se i rifiuti radioattivi con isotopi a vita lunga venissero rimossi oltre sistema solare, coprirà tutti i costi.

Il processo di lancio di un container con rifiuti radioattivi sarà simile a questo. Le barre esaurite nella centrale nucleare verranno portate al complesso di lancio e inviate a un punto di riciclaggio. Lì i rifiuti verranno trasferiti dai contenitori da trasporto alle capsule schermate, che fanno parte di un proiettile orbitale. Il design di un tale proiettile, realizzato in tungsteno refrattario, dipende dallo scopo e dal tipo di carico utile, ma in ogni caso il corpo deve avere una resistenza aerodinamica minima per il movimento lungo il binario di guida della canna, ci sono scarpe che cadono dopo lo sparo; richiesto e per la stabilizzazione durante il volo nell'atmosfera sono necessari stabilizzatori.

Poco prima del lancio, il proiettile montato verrà spostato nel caricatore e da lì nel caricatore. Dietro si trova una sezione di accelerazione aggiuntiva gasdinamica, che si trasforma in una canna di fucile a rotaia in rame. All'inizio offrirono il baule sezione quadrata, tuttavia, dopo esperimenti effettuati al Livermore Laboratory, si preferì una sezione trasversale rotonda, “a forma di cannone”, circondata da numerose bobine magnetiche combinate in blocchi.

Prima dell'avviamento le bobine vengono eccitate mediante corrente alternata con frequenza crescente. Quindi, su uno dei prototipi dell'installazione di lancio, la tensione è stata applicata al primo blocco con una frequenza di 4,4 kHz, al secondo fino a 8,8 kHz, al terzo è aumentata a 13,2 kHz e così via.

Ogni blocco di bobine, interagendo con un proiettile che corre lungo il cannone, lo raccoglierà e lo accelererà finché la velocità non raggiunge la velocità di progetto.

In questo caso, le unità sono dotate di propri generatori con interruttori fotoelettrici che si attivano quando il proiettile si avvicina a punti fissi nella canna. Inoltre i generatori sono collegati ad un multiplexer collegato agli amplificatori di potenza a solenoide.

È preferibile posizionare tali cannoni elettromagnetici nelle mine; Inoltre, per ridurre i costi energetici, si propone di installarli in montagna, ad altitudini di 2,5-3 chilometri.

Per dare al proiettile un'ulteriore accelerazione quando lascia i limiti di gravità, sarà dotato di centrale elettrica. Come combustibile è attualmente prevista una combinazione di idrazina e trifluoruro di cloro, che ha un'elevata densità e un impulso specifico sufficiente.

Anche l'Unione Sovietica avanzò ripetutamente progetti per catapulte elettromagnetiche. Ad esempio, all'inizio degli anni '70, sulle pagine delle riviste scientifiche popolari, fu seriamente discusso il progetto di una gigantesca stazione di catapulta situata nell'orbita terrestre bassa e che fungesse da punto intermedio sulla rotta dei veicoli spaziali verso altri pianeti.

Si prevedeva di utilizzare l'energia nucleare come fonte di energia a bordo della stazione della catapulta. centrale elettrica- reattore e convertitore di energia termica in energia elettrica. L'energia doveva essere accumulata in dispositivi di accumulo basati su elettromagneti superconduttori: sistemi criogenici con bobine elettromagnetiche raffreddate in condizioni superconduttrici. Il sistema di accelerazione della “pistola” era costituito da una catena di solenoidi. Le bobine erano collegate in modo tale che le sezioni attraverso le quali era già passato il proiettile (o veicolo spaziale), spingerlo verso l'esterno e le sezioni poste nella parte anteriore ritraggono il dispositivo. Per collegare le bobine in questa sequenza sono necessarie speciali apparecchiature di commutazione ad alta corrente, la cui creazione è separata e problema serio.

Purtroppo tutti questi progetti sono rimasti sulla carta.

Motivo principale Un atteggiamento così interessante nei confronti dei potenti cannoni a catapulta elettromagnetica è che l'umanità non si trova ancora di fronte a un compito che richiede un forte aumento del flusso di merci tra la Terra e lo spazio. Se un simile compito dovesse presentarsi domani, non c’è dubbio che tutti questi sviluppi “cartacei” saranno immediatamente richiesti...

Oggetto del divieto: mettere in orbita attorno alla Terra oggetti dotati di armi nucleari o di qualsiasi altro tipo di armi di distruzione di massa, installare tali armi su corpi celesti e collocarli nello spazio in qualsiasi altro modo.

Principale documento di divieto: Trattato sui principi per le attività degli Stati nell'esplorazione e nell'uso dello spazio extraatmosferico, compresa la Luna e altri corpi celesti(Assemblea Generale delle Nazioni Unite)

Ratificato dagli stati (a partire da gennaio 2012): 101

Ci sono molti veicoli spaziali militari che volano nell'orbita terrestre bassa: il GPS americano (NAVSTAR) e il GLONASS russo, oltre a numerosi satelliti di sorveglianza, ricognizione e comunicazione. Ma non ci sono ancora armi in orbita, anche se sono stati fatti più volte tentativi di lanciarle nello spazio. Il risultato è stata la comprensione del fatto che le armi convenzionali nello spazio possono essere combattute solo contro ipotetici invasori alieni. E alloggio armi nucleari, come qualsiasi altra arma di distruzione di massa, è stata vietata mediante risoluzione Assemblea Generale ONU. Tuttavia, nonostante questo divieto, furono sviluppati progetti per collocare armi convenzionali e nucleari nell’orbita terrestre bassa.

All’inizio degli anni ’60 l’esercito stava già guardando spazio esterno, ma non aveva assolutamente idea di come sarebbero state le operazioni militari nello spazio. Per analogia con guerra aerea sembrava qualcosa di simile a fortezze spaziali bombe atomiche, cannoni e mitragliatrici.

Artiglieria orbitale

All’inizio degli anni ’60 nessuno sapeva come sarebbe stata la guerra nello spazio. I militari immaginavano “fortezze spaziali” armate di bombe (anche atomiche), missili, cannoni e mitragliatrici, circondate da uno sciame di caccia e convergenti in battaglia in orbita (ricordiamo che George Lucas ha filmato il suo “ Guerre stellari"solo nel 1977). Pertanto, sia l'URSS che gli Stati Uniti progettarono seriamente armi spaziali, dai missili guidati spazio-spazio all'artiglieria spaziale. L'URSS si è sviluppata navi da guerra- l'aereo da ricognizione Soyuz R e l'intercettore Soyuz P armati di missili (1962-1965), lo Zvezda 7K-VI dotato di mitragliatrice (1965-1967), e persino la stazione orbitale con equipaggio Almaz (OPS) dotata di cannone. È vero, i razzi spazio-spazio e le mitragliatrici spaziali non hanno mai “annusato lo spazio”, ma la pistola è stata più fortunata.

Il cannone a fuoco rapido dell'aereo Nudelman-Richter NR-23 installato sull'Almaz (una modifica del cannone di coda del bombardiere a reazione Tu-22) era destinato alla protezione contro i satelliti ispettori e gli intercettori nemici a una distanza superiore a 3000 m. Il cannone sparava 950 proiettili del peso di 200 g ciascuno ad una velocità di 690 m/s e creava un rinculo di 218,5 kgf, compensato da due motori principali con una spinta di 400 kgf o da motori di stabilizzazione rigidi con una spinta di 40 kgf.

Esplosione in orbita

Cosa accadrebbe se un'arma nucleare venisse fatta esplodere negli strati superiori dell'atmosfera (30-100 km e oltre)? Non c'è un'onda d'urto lì, ma quella principale fattore dannoso in questo caso appariranno radiazioni gamma e impulsi elettromagnetici (EMP). Un potente flusso di raggi gamma causerà la ionizzazione dei gas atmosferici sottostanti, formando una massa di elettroni veloci e ioni relativamente lenti. Gli elettroni interagiscono con campo magnetico Terra, in formazione breve tempo le correnti più potenti. Per diversi minuti tra lo strato ionizzato e la superficie terrestre si creerà un’enorme differenza di potenziale (intensità di campo dell’ordine di decine di kV/m). Tutto ciò porterà alla formazione di un potente impulso elettromagnetico(EMP), che indurrà alta tensione in tutti i conduttori all'interno del raggio d'azione e disabiliterà quasi tutti quelli che non sono appositamente protetti apparecchiature elettroniche, linee di telecomunicazione, linee di trasmissione di energia e sottostazioni di trasformazione, nonché a lungo(molte ore) interromperanno le comunicazioni radio. Il raggio di distruzione delle armi EMP è enorme - con esplosione nucleare ad una quota di 500 km si stima siano oltre 2000 km! Lo svantaggio delle armi EMP è la loro “indiscriminazione”: sono ugualmente efficaci nel danneggiare sia i dispositivi elettronici propri che quelli degli altri.

Nell'aprile 1973, Almaz-1, noto anche come Salyut-2, fu lanciato nello spazio e l'anno successivo ebbe luogo il primo volo con equipaggio di Almaz-2 (Salyut-3). Sebbene non vi fossero intercettori orbitali nemici in orbita, questa stazione sparò comunque la prima (e ultima) salva di cannoni spaziali. Quando la vita utile della stazione finì, il 24 gennaio 1975, prima di lasciare l'orbita, una raffica di proiettili (bruciati nell'atmosfera) fu sparata da un cannone contro il vettore della velocità orbitale per scoprire come gli spari influenzarono la dinamica dell'OPS. . I test ebbero successo, ma ciò segnò la fine dell'era dell'artiglieria orbitale.

Spada orbitale

Alla fine degli anni ’70, gli Stati Uniti si prefissero l’ambizioso obiettivo di creare un affidabile sistema di difesa antimissile in grado di intercettare le testate dei missili balistici ad alta velocità. COME il rimedio ideale furono considerati laser in grado di intercettare un bersaglio alla velocità della luce e metterli in orbita. Per ridurre radicalmente la divergenza del raggio e aumentare la potenza, nell'ambito del progetto Excalibur negli Stati Uniti hanno provato a creare un laser a raggi X orbitale. Come fluido di lavoro, ha utilizzato plasma completamente ionizzato, in cui sottili barre di rame o zinco lunghe (0,1-0,5 mm) (10 m) sono state trasformate durante l'esplosione di una carica nucleare da 30 kt.

In oltre 50 anni di sviluppo, la dottrina spaziale militare ha subito cambiamenti significativi. Le fortezze da battaglia orbitali sono rimaste roba da finzione, ma i missili anti-satellite sono diventati una realtà. I missili SM-3 (nella foto) del sistema Aegis, installati sugli incrociatori missilistici classe Arleigh Burke e Ticonderoga, possono abbattere i satelliti in orbita terrestre bassa.

Il plasma iniziò ad espandersi a una velocità di circa 50 km/s, ma il pompaggio e l'emissione di un breve impulso laser (meno di 1 ns) richiedeva circa 30 ns, quindi il diametro del plasma aveva appena il tempo di superare 1-2 mm. Ciascuna carica evaporava e ionizzava un centinaio di bastoncini, che avrebbero dovuto essere mirati individualmente, garantendo la trasmissione di un impulso di 1 ns con un'energia di 5−6 kJ su una distanza massima di 100 km. Tali cariche venivano messe in orbita in anticipo o, quando venivano rilevati lanci di missili sovietici, venivano lanciate da sottomarini.

Sulla carta sembrava bellissimo, ma in realtà... Il 26 marzo 1983, in una miniera sotterranea in un sito di test in Nevada, come parte del programma Cabra, si verificò la prima e unica esplosione di un laser a raggi X con pompa nucleare con una potenza di 30 kt è stata effettuata. Tutte le aste erano puntate su un bersaglio, l'energia dell'impulso era di 130 kJ, ma l'elevata divergenza non poteva essere superata: la dimensione del punto a una distanza di 100 km è stata calcolata in quasi dieci metri.