Беспилотные летательные аппараты: история, применение, угроза распространения и перспективы развития - [21]

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.

Если ракеты русской армии в начале ХХ века летали на дальность до одного километра, то благодаря усовершенствованиям их конструкции, которые предложил М.М. Поморцев, в 1905 г. боевые и осветительные ракеты уже достигали дальности два-три километра. При этом они летали по правильной траектории, напоминающей траекторию шаровых снарядов, выпущенных из мортир[67].

Полет ракет с кольцевыми стабилизаторами, укрепленными концентрично на хвостовой части корпуса ракеты, даже при значительном ветре получался ровным и устойчивым. Официальные испытания таких ракет, заключавшие вторую серию экспериментов М.М. Поморцева, дали сравнительно высокие результаты: дальность полета осветительных ракет увеличилась с 1000 м до 4200 м, дальность полета боевых ракет с 4250 м до 7000 м[68].

Целью третьего этапа экспериментов было установление целесообразных размеров всех частей осветительных ракет с кольцевыми стабилизаторами. Пуск ракет осуществлялся из специального станка, к передней части коробки которого прочно крепились четыре Т-образные металлические планки.

По результатам своих исследований Поморцев предложил заменить ракетные хвосты особой «крылаткой», состоящей из трех или четырех полуколец стальных лент. Это хвостовое оперение выглядело следующим образом: на заднюю часть ракеты вплотную надевалась стальная втулка, к которой приклепывались три или четыре полукольца, изготовленные из стальных лент толщиной 1 мм, шириной 50 мм. Соприкасающиеся концы лент полуколец попарно склепывались между собой, образуя крестовину.

Применявшиеся ранее в боевых и осветительных ракетах длинные деревянные хвостовые стабилизаторы излишне перемещали назад центр тяжести ракеты. В то же время, вследствие малого момента, такое хвостовое оперение мало влияло на устойчивость полета ракеты. Происходившие при полете колебательные движения ракеты поглощали часть энергии движителя и увеличивали «неправильность полета» (уменьшали кучность).

Что касается «крылатки», то, разрезая воздух в направлении своих плоскостей, она давала малое сопротивление и служила хорошим стабилизатором ракете. Корпуса ракет и «крылатки» к месту испытания перевозились по отдельности. Сборка ракеты производилась непосредственно перед пуском.