История космических пушек от Исаака Ньютона до нацистов в Париже и проект HARP

Попасть в космос - тяжелая, дорогая работа. Требуется много энергии, чтобы запустить ракету и выйти из атмосферы планеты на орбиту невесомости. Метод движения, который не требует 326 770 галлонов жидкого водорода и 99 359 галлонов жидкого кислорода, необходимых для того, чтобы вывести Saturn V из атмосферы, сделал бы космические запуски значительно более доступными для НАСА и частных компаний, таких как SpaceX. Вот почему люди хотят создавать космические пушки. Вот почему люди хотели создавать космические пушки на протяжении почти трех веков. Это логическое решение проблемы топлива, которое приводит в действие ракеты и затягивает их.

Нет, мы говорим не о лазерных бластерах, используемых для стрельбы по враждебным инопланетным кораблям (хотя это звучит совершенно эпично), а о механизме запуска. Настоящая космическая пушка, в традиционном смысле, больше похожа на пушку, используемую для орбитального обстрела наземных снарядов. Если бы идея сработала, ракета была бы ненужной, потому что космический корабль мог выстрелить в атмосфере на скорости.

«Звучит допинг», - говорите вы. «Но может ли это действительно работать?»

Ну, на протяжении большей части 20-го века люди пытались сделать функциональную космическую пушку, и пока никто не преуспел. Вот краткая история о космической пушке и всех этих бесполезных усилиях по запуску вещей в космос без ракет.

1728: Исаак Ньютон Изобретает космическая пушка

В своей книге Трактат о Системе Мира Ньютон обсуждает гипотетический сценарий, когда пушка, расположенная на высокой горе, может стрелять объектами по прямой линии, вдали от поверхности земли, без сопротивления воздуха. Эксперимент с пушечным ядром, по существу, демонстрирует, с какой скоростью вам нужно выстрелить что-то в воздух, чтобы увидеть, как оно падает на Землю, выходит на орбиту или полностью покидает гравитацию планеты и уходит в космос.

Конечно, существуют технологические ограничения для создания такой пушки. Эти ограничения будут проработаны чуть более века спустя …

1865: Жюль Верн стреляет в Луну

В своем романе С Земли на Луну известный писатель-фантаст рассказывает историю о небольшом обществе любителей оружия и его стремлении создать космическую пушку для запуска людей на Луну. Космическая пушка Verne Columbiad имеет почти 900 футов в длину и 60 футов в ширину, и, хотя она действительно запускает трех астронавтов в космос, используя около 400 000 фунтов хлопкового оружия, их судьбы остаются неизвестными (конечно, до сиквела).

Книга была, по сути, первым изображением космического оружия - хотя русский ученый-ракетист Константин Циолковский в 1903 году напишет статью, в которой определено, что реалистичное космическое оружие будет работать невероятно долго и подвергнет этих астронавтов этой книге ускорению около 22 000 г.

Другими словами, эти бедные астронавты мгновенно испарились бы, даже если бы эта чертова штука могла быть построена.

1918: немцы обрушились на стратосферу из Парижа

Во время Первой мировой войны Германия использовала принципы дальнобойной пушки для создания Парижской пушки - гротескно большой пушки, которая могла бомбардировать Париж на расстоянии около 75 миль. Снаряды, выпущенные из этого орудия с большой задницей, были способны достигать стратосферы, когда объекты, созданные человеком, могли подняться так высоко. Это было бы большим достижением, если бы целью было не убить других людей, но эй - вехи - это вехи.

Недостатком такой возможности, однако, было то, что операторы Paris Gun должны были учитывать эффект Кориолиса (вращение Земли) при расчете траектории.

В конце Первой мировой войны Парижское оружие было демонтировано и уничтожено немецкими солдатами, чтобы предотвратить его захват союзными силами, и такое оружие было впоследствии запрещено Версальским договором.

1944: нацисты стреляют из супергана V-3

Во время Второй мировой войны Гитлер выдвинул программу, известную как V-оружие, которые были предназначены для нападения на Великобританию в ответ на бомбардировки Германии. Третьим из этого оружия была пушка V-3 под кодовым названием насоса высокого давления или HDP.

Проекты требовали пушки длиной 65 футов, направленной прямо на Лондон. Гитлер хотел построить 25 из этих машин смерти, но Королевским военно-воздушным силам удалось бомбить объект, на котором они строились, в июле 1944 года. Два коротких орудия были построены СС, а немецким силам удалось начать стрельбу по городу. Люксембурга. Они не были эффективными. Меньшие V-3 были демонтированы после войны и доставлены в США для дальнейших испытаний, прежде чем их сбросили в 1948 году.

1966: Проект HARP Fires Away

После Второй мировой войны космическая гонка начала становиться в центре внимания, а технология запуска вещей перешла от артиллерии к ракетостроению. В 1961 году США и Канада совместно создали проект HARP (High Altitude Research Project) с целью создания системы не ракетных, недорогих систем запуска.

HARP был в основном кульминацией многолетней работы Джеральда Булла, инженера по баллистике, который был пионером идеи стрельбы из орудий. Буллу и его партнерам удалось убедить военно-морской флот США предоставить им неиспользованный 16-дюймовый 50-калибровый линкор, и он начал работать на полигоне в аэропорту Сиуэлл на Барбадосе. В 1966 году проект переместился в Юму, штат Аризона, где пистолет (расширенный до 100 калибров) сумел выстрелить 400-фунтовый снаряд «Мартлет-2» со скоростью 7000 футов в секунду.

Снаряд ненадолго вылетел в космос на высоте 110 миль. Это рекорд для снарядов, выпущенных из оружия, который действует по сей день.

Бюджетные ограничения вскоре вынудили отменить HARP. Булл вернулся в Хайвотер (с космодрома Барбадоса, также находящегося в его собственности) и основал корпорацию космических исследований.

1985: стартует проект SHARP

Правительство США начало проект по исследованию сверхвысокой высоты (SHARP) в 1985 году в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса. Цель состояла в том, чтобы выпустить объекты в атмосферу с помощью двухступенчатой ​​газовой пушки, что в конечном итоге поможет стране вывести спутники на орбиту.

Легкая газовая пушка работает по принципу образца пневматического пистолета с пружинным поршнем, где поршень направляет газообразную рабочую жидкость через ствол, чтобы ускорить снаряд в заданном направлении. В этом случае поршень фактически приводится в действие химической реакцией, а рабочая жидкость представляет собой более легкий газ, такой как гелий или водород. Проект SHARP начался, когда ученый по имени Джон Хантер понял, что легкая газовая пушка будет гораздо лучше запускать снаряды на высоких скоростях, чем электромагнитный рейлган.

Опытный образец был успешно построен в 1992 году. Около 426 футов в длину, система могла стрелять объект примерно на треть скорости, необходимой для чего-то в космос. Успешное тестирование привело к планам построить Жюль Верн Лаунчер, который мог бы похвастаться ошеломляющим 2,2-мильным стволом. Создание такого устройства стоило бы миллиарды долларов, и правительство с энтузиазмом относилось к выделению SHARP таких денег.

1988: Джеральд Булл идет работать на Саддама

Между тем, после закрытия HARP, Булл заинтересовался обеспечением работы с другими странами через свою новую страну и начал работать в качестве артиллерийского консультанта в 70-х годах. Это включало ограничение в тюрьме после того, как он был осужден за незаконные сделки с оружием. Когда его освободили, он переехал в Брюссель и начал работать с Китаем и, в частности, с Ираком.

В 1988 году он решил, что пришло время закончить то, что он начал давно: создание рабочей космической пушки. Ему удалось убедить иракского диктатора Саддама Хуссейна финансировать проект «Вавилон», создание пушки длиной 511 футов, способной вывести снаряд весом 4400 фунтов на орбиту.

Первый прототип был более скромным - длиной 150 футов, способным стрелять в объекты на расстоянии 466 миль. Предполагалось, что второй строящийся суперган, «Большой Вавилон», будет ближе к первоначальной предполагаемой длине. Однако, Булл был убит в марте 1990 года (вероятно, израильскими агентами Моссада) и так и не был завершен.

2009: старт гонки космических пушек

Джон Хантер никогда не отказывался от цели создания космической пушки. В 2009 году он основал компанию под названием Quicklaunch, чтобы построить пушку длиной 3600 футов, в основном погруженную под воду, которая взорвала бы объекты в космос с использованием водорода и метана со скоростью около 5000 Гс. Пусковая установка действительно предназначена для замены первой ступени ракеты, прежде чем космический корабль сможет использовать другую двигательную установку, чтобы вывести остальную часть расстояния из атмосферы планеты. По оценкам компании, запуск составит около 1100 долларов за килограмм (в четыре раза меньше, чем запуск SpaceX Falcon 9, и в 13 раз меньше, чем запуск NASA Atlas V).

Тем не менее, Хантер покинул Quicklaunch в 2012 году, и с тех пор, похоже, компания не работает.

Итак, резюмируем: спустя почти 300 лет после того, как Ньютон впервые представил концепцию космического оружия, у нас нет космического оружия.