Пушка стреляет… в космос

Ведь выведение грузов на орбиту очень затратно и, естественно, конструкторы ищут технологические решения, которые позволят удешевить процесс.

 

Американский ученый Джон Хантер, который является президентом и одним из основателей компании Quicklaunch, подготовил проект по организации вывода в космос небольших космических аппаратов при помощи пушки длиной 1,1 км. Проект интересен тем, что большая часть ствола пушки и нижний край всей конструкции располагается в воде. За счет расположения установки в воде, не будет происходить искривления ствола под действием собственного веса, а также облегчится наведение и транспортировка установки.

 

Традиционные методы приведения снаряда в движение, в данном случае, оказываются неэффективными, т.е. снаряд не полетит быстрее, чем могут расширяться газы при взрыве пороха, какое бы количество пороха не использовали. Поэтому были разработаны легкогазовые пушки, в которых снаряд толкает расширяющийся гелий или водород. Пушка, спроектированная компанией Quicklaunch, работает именно по такому принципу.

 

Еще в 1966 году, в совместном американо-канадском проекте HARP, при стрельбе из легкогазовых пушек был установлен мировой рекорд высоты траектории полета пушечного снаряда. При стрельбе из экспериментального аппарата серии Martlet, снаряд взлетел вертикально вверх на 180 км. Этот рекорд до сих пор побит не был.

Калибр орудий – 406 мм;

Вес снаряда – 84 кг;

Скорость вылета снаряда из ствола – 3600 м/c.

Характеристики аппарата Quicklaunch лучше, чем у Martlet. Здесь природный газ сгорает в теплообменнике, который находится внутри камеры с водородом. При передаче тепла через стенки камеры, температура водорода повышается до 1430ºС. Как только давление в камере возрастает до требуемой величины, открывают специальный клапан и водород расширяясь, начинает разгонять снаряд по стволу.

 

Теоретические расчеты, проведенные Джоном Хантером и его соратниками, показывают, что орудие Quicklaunch может запускать снаряд массой 450 кг со скоростью 6000 м/с на выходе из ствола. Компьютерное моделирование предсказывает наличие перегрузки при выстреле до 5000g.

 

Запущенный с помощью такой пушки спутник покинет атмосферу менее чем через 100 с, поэтому не успеет сильно нагреться от трения об воздух. Вне атмосферы, на расстоянии 100 км над поверхностью Земли, снаряд сбросит обтекатели, включит собственный двигатель, разгонится до первой космической скорости (порядка 7900 м/с) и полетит по траектории, обозначенной на рисунке буквой С.

 

Пока такая пушка-ускоритель еще не построена, однако, если Quicklaunch найдет 500 миллионов долларов, то по словам Джона Хантера, они построят ее в течение семи лет. Поэтому, идея, что пушка стреляет в космос – осуществима!