История на космическите пушки от Исак Нютон до нацистите в Париж и проект HARP

Влизането в космоса е трудна, скъпа работа. Необходима е много енергия за изстрелване на ракета и излизане от атмосферата на планетата в орбита с нулева гравитация. Метод на задвижване, който не изисква 326,770 галона течен водород и 99,359 галона течен кислород, необходим за извеждане на Сатурн V от атмосферата, ще направи пускането на пространство значително по-достъпно за НАСА и частни компании като SpaceX. Ето защо хората искат да строят космически пушки. Ето защо хората са искали да строят космически пушки за почти три века. Това е логично решение на проблема с горивото, което едновременно захранва ракетите и ги изтегля надолу.

Не, ние не говорим за лазерни бластери, използвани за стрелба по враждебни чужди кораби (въпреки че това звучи напълно епично), но механизъм за пускане. Истинското космическо оръжие, в традиционния смисъл на думата, е по-скоро оръдие, използвано за оформяне на орбитални снаряди. Ако идеята е работила, ракетата щеше да е излишна, защото космическият кораб щеше да бъде изстрелян бързо в атмосферата.

- Звучи дрога - казваш ти. - Но може ли наистина да работи?

Е, през по-голямата част от 20-ти век хората се опитват да създадат функционален космически пистолет и никой все още не е успял. Ето кратка история на космическия пистолет и всички онези безсмислени усилия да се пуснат нещата в космоса без ракети.

1728: Исак Нютон изобретява космическия пистолет

В книгата си Трактат за системата на света, Нютон обсъжда хипотетичен сценарий, при който оръдието, поставено на висока планина, може да изстреля предмети в права линия, далеч от повърхността на земята, без въздушно съпротивление. Експериментът с оръдие по същество демонстрира с каква скорост трябва да изстреляте нещо във въздуха, за да наблюдавате как се връща на Земята, да го превръщате в орбита, или да избягвате напълно гравитацията на планетата и да се скитат в космоса.

Разбира се, съществуват технологични ограничения за изграждането на такъв оръдие. Тези ограничения ще се играят с малко повече от около век по-късно…

1865: Жул Верн стреля по Луната

В романа му От Земята до Луната Известният писател на научна фантастика разказва история за малко общество на феновете на оръжията и стремежа й да построи космически пистолет, за да изстрелят хора на Луната. Космосът на Колумбиад на Верн е дълъг почти 900 фута и широк 60 фута, и въпреки че в действителност пуска три космонавта в космоса, използвайки около 400 000 паунда памук, техните съдби остават неизвестни (до края, разбира се).

Книгата е по същество първото изображение на космически пистолет - въпреки че руският учен Константин Циолковски ще напише вестник през 1903 г., който определя, че реалистичният космически пистолет ще се изпълни невъзможно дълго и ще подложи тези астронавти на книгата на около 22 000 g ускорение.

С други думи, тези бедни астронавти биха били изпарени незабавно, дори ако проклетото нещо можеше да бъде построено.

1918: Германците ударили стратосферата от Париж

По време на Първата световна война, Германия използва принципите на оръдието на далечни разстояния, за да построи пистолета Париж - гротескно голям оръдие, което може да бомбардира Париж от около 75 мили разстояние. Черупките, изстреляни от този огромен пистолет, бяха в състояние да достигнат стратосферата. Това би било голямо постижение, ако целта не беше да се убиват други хора, а ей-етапите са важни моменти.

Недостатъкът на тази способност обаче беше, че операторите от Парижния пистолет трябваше да вземат под внимание ефекта на Кориолис (ротацията на Земята) в изчисленията на траекторията.

В края на Първата световна война Парижката пушка беше разрушена и унищожена от германски войници, за да се предотврати превземането им от съюзническите сили, а впоследствие такива оръжия бяха забранени от Версайския договор.

1944: Нацистите изстрелват V-3 Супергун

По време на Втората световна война Хитлер избутва програма, известна като V-оръжия, които са предназначени да атакуват Великобритания в отговор на бомбардировките на Германия. Третият от тези оръжия беше оръдието V-3 с кодово наименование помпата с високо налягане или HDP.

Дизайнът призова за 65-метрова пушка, насочена директно към Лондон. Хитлер искаше да построи 25 от тези машини за смърт, но Кралските военновъздушни сили успяха да бомбардират съоръжението, където бяха построени през юли 1944 г. Двама по-къси оръдия бяха построени от СС, а германските сили успяха да започнат да изстрелват снаряди в града. Люксембург. Те не бяха ефективни. По-малките V-3 бяха демонтирани след войната и отведени в САЩ за по-нататъшно тестване, преди да бъдат хвърлени през 1948 г.

1966: Проект HARP Fires Away

След Втората световна война космическата надпревара започна да се съсредоточава, а технологията за изстрелване на нещата се измести от артилерия към ракетна техника. През 1961 г. Съединените щати и Канада съвместно създадоха проект HARP (High Altitude Research Project) с цел да се създаде система от не-ракетни, евтини изстрелващи системи.

HARP е в основата на кулминацията на годините на работа на Джералд Бул, балистичен инженер, който е пионер в идеята за изстрелване на самолети от оръжия. Бул и неговите партньори успяха да убедят американския флот да им достави неизползван 16-инчов, 50-калибен боен пистолет, и започна да работи на полет в летище Seawell в Барбадос. През 1966 г. проектът преминава към Yuma, Аризона, където пистолетът (удължен до 100 калибра) успява да изстреля 400-килограмен Martlet 2 снаряд със скорост 7000 фута в секунда.

Снарядът за кратко стигна до космоса, на височина от 110 мили. Това е рекорд за снаряди с пушки, които се съхраняват и до днес.

Бюджетните ограничения скоро принудиха анулирането на HARP. Бул се завръща в Хайуотър (със старта на Барбадос също под негова собственост) и основава корпорацията за космически изследвания.

1985: Проектът SHARP започва

Американското правителство стартира проекта за изследване на супер високата надморска височина (SHARP) през 1985 г. в Националната лаборатория на Lawrence Livermore. Целта е да се изстрелят предмети в атмосферата чрез двустепенна пушка с лек газ - което в крайна сметка ще помогне на страната да получи спътници в орбита.

Пистолет за светли газове работи на принципа на пробата за пружинно бутало, където буталото принуждава газообразната работна течност през цилиндър, за да ускори изстрела на снаряда в дадена посока. В този случай, буталото всъщност се захранва от химическа реакция, а работният флуид е по-лек газ като хелий или водород. Проект SHARP стартира, когато учен на име Джон Хънтър осъзнава, че пистолет за светли газове ще бъде много по-добър при изстрелване на снаряди при високи скорости, отколкото електромагнитни пушки.

Прототипът беше успешно построен през 1992 г. Около 426 фута дължина, системата можеше да изстреля обект на около една трета от скоростта, необходима за да се получи нещо в космоса. Успешното тестване доведе до планове за изграждане на Жул Верн, които биха се похвалили със зашеметяваща барел с дължина 2.2 мили. Изграждането на такова устройство би струвало милиарди долари и правителството беше по-малко ентусиазирано да разпредели SHARP с такива пари.

1988: Джералд Бул отива да работи за Саддам

Междувременно, след като HARP затвори, Бул започна да се интересува от осигуряването на работа с други страни чрез новата си страна и започна да работи като артилерийски консултант през 70-те години. Това включваше и затвор в затвора, след като бе осъден за незаконни сделки с оръжие. Когато бил освободен, той се преместил в Брюксел и започнал да работи с Китай и по-специално - с Ирак.

През 1988 г. той решава, че е подходящият момент да завърши това, което е започнал отдавна: изграждане на работно пространство. Той успя да убеди иракския диктатор Саддам Хюсеин да финансира проект Babylon, създаването на оръдие с дължина 511 фута, което може да постави на орбита снаряд с обем от 4400 паунда.

Първият прототип е бил по-скромен - 150 фута дълъг, способен да стреля по обект на разстояние от 466 мили. Вторият свръхпуша, който се строи, „Големия Вавилон“, трябваше да бъде по-близо до първоначално предложената дължина. Бул обаче е бил убит през март 1990 г. (вероятно от израелски агенти на Мосад) и никога не е бил завършен.

2009: Разгърната частна космическа пистолет

Джон Хънтър никога не се е отказал от целта да построи космически пистолет. През 2009 г. той основава компания, наречена Quicklaunch, за изграждане на дълъг триста тримесечен пистолет, който най-вече е потънал под вода, който би взривил обекти в космоса, използвайки водород и метан при около 5000 Gs. Стартерът наистина е предназначен да замени първия етап на ракета, преди един космически кораб да използва друга система за задвижване, за да направи останалата част от разстоянието извън атмосферата на планетата. Компанията изчислява, че ще излезе на цена от около 1 100 долара за килограм (четири пъти по-малко от пускането на SpaceX Falcon 9 и 13 пъти по-малко от старта на NASA Atlas V).

Въпреки това, Хънтър напусна Quicklaunch през 2012 г. и компанията изглежда, че оттогава не е активна.

Така че, за да повторим: Почти 300 години след като Нютон пръв разбра концепцията за космически пистолет, нямаме космически пистолет.