• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
21.12.2021
Александр Речкин
3
19 814

Средневековый ракетчик: жизнь и изобретения Конрада Хааса

4.5

Когда речь заходит об истории ракетостроения, на ум приходят имена Константина Циолковского и Сергея Королёва. Проницательные читатели вспоминают Роберт Годдарда, Германа Оберта, Вернера фон Брауна и «Фау-2», а интеллектуалы могут заявить, что китайцы еще в XIII веке утерли всем нос, обстреливая монгольских завоевателей летающими петардами. А Naked Science решила вам напомнить о пионере ракетостроения в Европе – Конраде Хаасе.

/ Автор: Татьяна Соловьёва

В XVI веке одним из главных событий в Европе была протестантская Реформация. Она привела к разделению между католиками и протестантами, после которого последовали религиозные войны и гонения. На востоке Османская империя переживала период взлета и экспансии и преуспела в этом, постучавшись в ворота Вены при Сулеймане Великолепном в 1529 году. Именно в начале этого бурного столетия родился Конрад Хаас.

Считается, что он появился на свет в Дорнбахе, деревне в Хернальсе, сегодня – XVII район столицы Австрии, Вены. Известно, что Хаас служил военным инженером и мастером арсенала австрийской армии во времена правления императора Священной Римской империи Фердинанда I. В составе австрийской армии генерала Кастальдо он прибыл в Трансильванию (ныне – часть Румынии) в 1551 году, где стал начальником артиллерийского лагеря городского арсенала, или цейхгауза, в Сибиу (который тогда был известен как Германштадт). Хаас остался в Сибиу до конца своей жизни и умер там в 1579 году.

Сибиу (он же – Германштадт)

Именно в Сибиу, возможно, заскучав от спокойной и размеренной жизни, Хаас написал трактат, посвященный артиллерии и баллистике. Документ на немецком языке содержит 450 страниц и известен в научных кругах как «рукопись Сибиу». Внимательный анализ приводит к выводу, что трактат писали в течение долгого периода времени, с 1529 по 1569 год. Его отличительной особенностью служит и тот факт, что рукопись изобилует рисунками и чертежами, собственноручно выполненными самим инженером. Двести девять страниц непосредственно или косвенно посвящены ракетной технике, которая включала сочетание двух областей применения: фейерверки и оружие.

Когда Хаас описывает «принцип действия» ракеты, он говорит, что она отрывается от земли вследствие выделяемого топлива, но понять физический принцип, каким образом ракета извлекает реактивную силу из запаса топлива, Хаас до конца не смог. Для этого Исаак Ньютон (1642-1727) должен был сначала сформулировать третий закон движения (тот самый, который описывает действие и противодействие). Да и даже после того, как Ньютон опубликовал труд «Математические начала натуральной философии» в 1687 году, должно пройти еще более двух веков, пока Константин Циолковский (1903) и Герман Оберт (1916) независимо друг от друга не установят основное уравнение ракетного полета.

Затем с 200-го листа Хаас разрабатывает, возможно, самую старую теорию комбинированной ракеты. Конструкторские и производственные описания и чертежи, которые идентифицируют ее как старейшего (известного до сих пор) предшественника многоступенчатой ракеты. Инженер изображает ракету, имеющую три ступени, вставленные друг в друга. Ступенчатый принцип реализуется путем объединения нескольких ракет разного диаметра. Самый интересный фрагмент – то, что все ракеты спроектированы с колоколообразными выпускными соплами, то есть соплом Лаваля, которые используются на современных ракетах.

Изобретательно Хаас проявляет себя и в том, как решает проблему последовательности зажигания от одной ступени ракеты до другой. Сначала воспламеняется пороховой заряд нижней ступени, ракета взлетает. Незадолго до окончательного сгорания первой ступени пламя воспламеняет топливо второй ступени и так далее. Разделение первой ступени после сжигания соответствующего топлива, однако, не требуется, поскольку концепция способа работы этого типа ракеты включает и довольно примечательную идею, что первая ступень должна сгореть полностью, без остатка во время сжигания топлива. Для этой цели Конрад Хаас выбрал в качестве ракетной основы бумагу, пропитанную различными веществами, которая сжигается в одинаковой пропорции и с одинаковой скоростью с топливом. Таким образом, вторая ступень после выгорания первой остается на своем месте как независимая ракета.

Чертеж комбинированной (многоступенчатой) ракеты, обратите внимание на сопла
Сопло Лаваля

Кроме того, Хаас проявил чрезвычайную изобретательность, создав «ракетные стрелки», которыми снабжены его снаряды на своем нижнем конце. Это дельтовидные стабилизирующие плавники, которые фактически стали применяться для аэродинамической стабилизации ракетного полета 400 лет спустя на первых крупных современных ракетах, например советском «Востоке» – именно на нем Юрий Гагарин в 1961 году отправился в космос.

Полноразмерный макет ракеты-носителя «Восток», обратите внимание на стабилизирующие плавники
Ракетные стрелки Хааса

Но, пожалуй, наибольшее удивление испытывает современный читатель, когда открывает оборотную сторону 215-го листа: ракета из дерева, металла и бумаги, несущая в верхней части «полезную нагрузку», или «летающий домик» Хааса. Из-за этого некоторые исследователи предположили, что Хаас предвосхитил (интуитивно) идею современного космического корабля. Предположение побудило других авторов увидеть в Конраде Хаасе даже «пионера космического полета». Однако это все поспешные утверждения, не выдерживающие тщательной критики.

Следует подчеркнуть, что инженер не думал о космических путешествиях даже в самой отдаленной перспективе. Как упоминает сам автор трактата, его цель – изготовление великолепных фейерверков: «Вы должны устроить чрезвычайно красивый и искусный фейерверк».

Ракета Хааса с «полезной нагрузкой», лист 213
«Летающий домик» Хааса

Точно так же в работе обнаруживаются другие наивные предшественники более поздних ракетных снарядов. Например, техника, которую изобретатель использует для своего «ракетного выстрела из труб»: ракетная батарея, состоящая из семи «ракетных труб», каждая из которых может стрелять тремя-четырьмя ракетами. На интуитивном уровне это  нечто вроде предшественницы советской боевой машины реактивной артиллерии («Катюша»), использовавшейся в Великую Отечественную войну. Но Хаас был одним из первых изобретателей, которые выступают против военного использования ракет и выдвигают их мирное назначение на первый план.

Батарея, состоящая из семи «ракетных труб»

Описав ракеты, Конрад Хаас заводит речь о топливном вопросе. В зависимости от типа ракеты, дальности применения, дальности или высоты полета в трактате описываются различные комбинации топлива и приводятся многочисленные рецепты. В этом фрагменте поражает то, что Хаас рекомендует использовать жидкое топливо в качестве дополнения к обычным порошковым компонентам селитры, серы и угля. Он говорит о «брантенвейне», или горящем вине – по сути, о спирте, который следует примешивать к стандартным компонентам и который должен способствовать развитию тяги ракеты.

Впервые этот ингредиент рекомендуется на 204-й странице: «Возьмите немного толченого порошка и налейте в него брантенвейна столько, чтобы он превратился в тесто. Тогда используете полученную массу в гребне (ракетной камере)». Помимо горящего вина, Хаас рекомендует другие жидкие добавки: например, этилацетат вместе с соединениями аммония. Этилацетат он производит из уксусной кислоты и спирта, соединения аммония – из аммиачной воды, полученной из мочи. Инженер приводит в общей сложности 18 рецептов с использованием спирта и этилацетата.

О том, что Хаас был мыслителем, опередившим свое время, можно судить по тому факту, что первая в мире ракета на жидком топливе стала реальностью только 16 марта 1926 года, когда Роберт Годдард запустил ее на жидком топливе в Оберне, штат Массачусетс. А современную ракету (прежде всего многоступенчатую) должны будут изобрести с нуля, ведь ее разработка не черпалась из истории, а была результатом научно-технического анализа. Потому что работа Хааса была потеряна для истории и вновь открыта лишь в 1961 году румынским писателем, историком и исследователем Дору Тодеричу, который обнаружил рукопись в Государственном архиве Сибиу. Однако в истории ракетной техники выдающиеся изобретательские и экспериментальные достижения Конрада Хааса останутся важным этапом.

Хаас был универсально образованным инженером. Трактат раскрывает его достойные восхищения математические, химические и физические знания, а великолепные чертежи и баллистические расчеты обеспечивают сбалансированное соотношение теории и экспериментального исследования. С этой точки зрения Хааса можно считать типичным представителем эпохи Возрождения, особенно учитывая его гуманистический склад ума.

«Больше мира и никакой войны, оставьте оружие спокойно пылиться на складе…»

Хаас был способен не только к математической исключительности, которая изначально имела в виду чисто научное осмысление предмета, но и искал его эстетическую и гуманистическую составляющую. Леонардо да Винчи, Леон Баттиста Альберти и другие воплотили этот тип – Конрада Хааса тоже можно отнести к нему. Он первый известный инженер-эксперт оружейного дела и пионер ракетостроения в Европе эпохи Возрождения, который осуждает военное использование своих разработок и выступает за мирное применение ракет.

В последнем абзаце трактата Хаас дает важнейший совет: «Больше мира и никакой войны, оставьте оружие спокойно пылиться на складе, чтобы пули не стреляли, порох не сгорел и не промок, чтобы король сохранил свои деньги, а мастер арсенала – свою жизнь».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

Вчера, 08:35
Полина Меньшова

Ледник Туэйтса в Западной Антарктиде, который также называют «ледником Судного дня», может растаять раньше, чем считали ученые. Теплые океанские воды воздействуют на него сильнее, чем предполагалось, показали новые спутниковые данные.

Вчера, 12:50
Игорь Байдов

Долгое время считалось, что у лягушки калимантанская барбурула нет легких, при этом она вполне нормально живет. Исследователи полагали, что среди бесхвостых амфибий это единственный случай утраты такого важного физиологического органа для наземной жизни. В новой работе американские герпетологи опровергли давно сложившееся мнение об этом виде лягушек и доказали, что легкие у них все же есть.

20 мая
Полина Меньшова

Британский учитель географии Грэм Сеньор работал в саду и случайно обнаружил в земле небольшой прямоугольный камень. Оказалось, что на артефакте высечен текст, написанный с помощью древнего кельтского алфавита огам.

Позавчера, 16:56
Андрей

Группа энтомологов решила уточнить, откуда происходят предки современных рыжих тараканов и каким образом те захватили человеческие жилища почти на всех континентах. Для этого ученые секвенировали ДНК примерно 300 насекомых и смоделировали наиболее вероятные сценарии расселения на основе генетической информации.

18 мая
Полина Меньшова

При гипертонии пациентам рекомендуют аэробные тренировки, включающие в себя, например, ходьбу, бег, танцы, езду на велосипеде. Но такая физическая нагрузка положительно влияет на артериальное давление только в вечернее время, выяснили физиологи из Бразилии и США.

24 апреля
Ольга Иванова

Ученые из Австралии и Канады пришли к выводу, что подавляющее большинство одиноких людей не вступает в романтические отношения из-за страха. С одной стороны ими руководят опасения, что их отвергнут, с другой — что они потеряют свою независимость.

15 мая
НИУ ВШЭ

Международный коллектив исследователей при участии ученых из Института когнитивных нейронаук НИУ ВШЭ изучил, как выбор иностранного языка влияет на когнитивные способности человека. Оказалось, что языки, непохожие на родной, стимулируют когнитивную функцию на начальном этапе их изучения, а близкие к родному имеют отложенный эффект и помогают мозгу эффективнее работать при более высоком уровне владения иностранным языком.

3 мая
Василий Парфенов

Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

alex
03.03.2024
-
1
+
как сочетается сопло с тем, что "ступень должна сгореть полностью, без остатка во время сжигания топлива" - не ясно... использование "теста" из пропитанного спиртом и т.п. порохового состава - это не жрд ни разу...
Движение ракеты происходит не по 3 закону Ньютона а по Закону сохранения количества движения.
-
0
+
Пироман, похоже, был, но могу ошибаться. Из гугла - РАКЕ́ТЧИК – определения Имя существительное 1 Военнослужащий ракетных войск. 2 Тот, кто подаёт сигналы, выпуская ракеты (в 1 знач.). Мда, вот она бедность рус яз во всей ее красоте... Определение "rocket man" было бы гораздо более информативным, но оно на рус яз не переводится.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: