Даже любимые книги не давали достаточного представления о разнообразии явлений, объединенных понятием «взрыв». Много позже пришлось изучать взрывы, при которых выделение энергии происходит в узком фронте химической реакции, распространяющейся в веществе с большой скоростью (детонацию), гомогенные (ядерные) взрывы, при которых цепная реакция мгновенно охватывает весь объем делящегося вещества. Приходилось читать и о взрывах, вызванных замерзанием многих кубометров воды: емкости лопались с образованием волны сжатия в окружающем воздухе.
Но все это было потом, а тогда исследовался иодистый азот. Будучи высушенным, он взрывался от малейшего прикосновения: тончайшие кристаллы переламывались и возникали приводящие к взрыву напряжения. Но иодистый азот можно было использовать для «бомб медленного действия»: такая бомба из пластилина снаряжалась еще не высушенным веществом и имела отверстия для испарения аммиака. Когда этот процесс заканчивался (через 10–15 минут), следовал практически самопроизвольный взрыв, причем корпус не растягивался, как можно было ожидать от вязкого пластилина, а дробился па мельчайшие осколки. Чтобы повысить выход продукта, кристаллический йод не заливался нашатырным спиртом, а выдерживался несколько дней над его поверхностью в атмосфере аммиака. Побороть чрезмерную чувствительность удалось, когда был прочитан «Справочник мастера — взрывника», где упоминалось о флегматизации (снижении чувствительности) взрывчатых веществ при перемешивании их с ваксами. Конечно, нечего было и думать, чтобы перемешивать с чем-то иодистый азот, но машинное масло на него можно было осторожно капнуть! «Умасленный» иодистый азот стал детонировать только после довольно ощутимого удара карандашом: масло окружало тонкой пленкой нежнейшие кристаллы! При этом чувствительность к огню сохранилась.
Новое достижение немедленно нашло применение. Был воспроизведен кумулятивный заряд, который описал Лей. Слой иодистого азота наносился на конус из пластилина, но «бронебойный» эффект не был заметен, потому, что в первых опытах подрыв производился поднесением спички к основанию конуса. Углубленное изучение литературы привело к обнаружению информации, что инициирование должно проводиться с вершины конуса и желательна линза (рис. 1.26). Эффект стал заметнее, а когда угол раствора конуса был увеличен, танк просто разнесло (рис. 1.27), несмотря на то, что пластилин затвердел на морозе (через много лет стало ясно, что из пластилина формировалась не кумулятивная струя, а что-то похожее на ударное ядро).
Любой желающий может наблюдать кумуляцию, даже если ему не разрешают проводить взрывные работы. Начать можно с наблюдений та падением в воду шарика (он должен быть несмачиваемым, например — из пластилина). При падении и погружении в воду, шарик создаст в ней полость, «схлопывание» которой приведет к формированию струи, бьющей вверх. Но струя эта будет «толстой» и невысокой.
Улучшить «кумулятивный заряд» можно, применив наполненную водой пробирку: отпущенная в строго вертикальный полет с высоты 5–6 см, она, при ударе о твердую поверхность, «выдаст» мощную, тонкую струю, бьющую выше чем на метр. Кумулятивная воронка образуется в фазе полета — мениск смачивающей стекло воды в невесомости стремится принять форму, близкую к полусфере. Потом — удар и стенки полусферы устремятся вниз, «схлопывая» полость и формируя струю. Освоив «низковысотные» опыты, можно, пожертвовав пробиркой, отпустить ее на пол от уровня груди. Удачное стечение обстоятельств приведет к тому, что капли — элементы кумулятивной струи — достигнут потолка.
Если потолок побелен, на нем появятся круги, которые могут не исчезнуть и после высыхания воды. В ответ на упреки домашних советую глубокомысленно ответить: «Это — хроматография». Неожиданно сказанное «научное» слово обычно вводит упрекающего в ступор. К взрывам хроматография не имеет отношения, по на ее примере легко будет понять, как отделяют «оружейный» изотоп от природного урана, пропуская через бесчисленные пористые мембраны газообразное соединение этого металла — гексафторид (об этом пойдет речь далее).
…Иодистый азот не возбуждал детонацию в более мощной взрывчатке — это было проверено на тротиле. В Крыму был найден обломок 122-мм гаубичного снаряда, разбившегося при ударе о камни, лишившегося при этом взрывателя, но не взорвавшегося. Тротил был оттуда. К тому же, йодистый азот не мог долго храниться, он разлагался, окрашивая все вокруг парами йода. Разложение многократно ускорялось в присутствии алюминия (поднимались бурые пары), а алюминиевая фольга была основным конструкционным материалом в ракетах. Так что иодистый азот не подходил для «боевого» применения.
Да и «битвы» прекратились, участники игры уже не штамповали массово десятки танков, а сделали выбор в пользу качества, производя единичные, но все более технически сложные устройства, в том числе — многоступенчатые ракеты.
Первой ступенью служил «нулевой» двигатель на черном порохе. Он придавал ракете начальную скорость, но и перегрузки при пуске были большими, иногда ломавшими всю конструкцию. Такие случаи прекратились, когда нос первой ступени был сделан упиравшимся в сопло второй, прочный стальной корпус которой воспринимал нагрузку. Ступени соединялись все той же довольно прочной смесью дымного и бездымного порохов. Выгорание топлива в предыдущей ступени приводило к воспламенению этой связки, отработанная ступень освобождалась и отлетала, а горение связки поджигало топливо следующей ступени, сгоравшее медленнее. Ракеты летали красиво, быстро и довольно устойчиво, потому что имели развитые аэродинамические поверхности (рис. 1.28).
Под влиянием книги Бриджмэна «Один в бескрайнем небе» был также построен ракетоплан (рис. 1.29), стартовавший из грубы. Сам ракетоплан был полностью сделан из затвердевшей смеси порохов и, когда отделялся от ракеты-носителя, летел, оставляя хорошо видный форс пламени и дыма.
В те годы в СССР поднялся большой шум по поводу американской ракеты «Поларис»[14], ее старты из-под воды часто показывали по телевидению. Накопленный опыт позволял воспроизвести подводный старт. Несколько попыток запустить ракету с помощью тока от батарейки были неудачными, провода мешали, а их небольшая длина делала предприятие небезопасным. Тогда был сооружен стенд для запуска, автоматика которого работала на хорошо освоенной пороховой смеси. В грунт втыкался стальной штырь. За его надводную часть цеплялась петля из нитки, удерживавшая пусковую трубу и закрепленная в пороховой смеси. Когда смесь поджигалась, нить перегорала и пусковая труба уходила под воду. Поверхность воды бурлила несколько секунд от газов горящей пороховой колбаски (за это время можно было отбежать), но, наконец, горение доходило до запального отверстия в трубе, вода с урчанием исторгала большой пузырь дымных газов, а из него вылетала ракета с уже работающим двигателем и очень быстро вращающаяся (иначе она кувыркалась бы при взлете). Недоставало главного — «ядерного взрыва», которым завершаются полеты ракет.
14
UGM-27A «Поларис» — ракета подводного старта, с двигателями на смесевом твердом топливе, принята на вооружение ВМС США в 1960 году. Максимальная дальность стрельбы первой модификации — 2200 км. Запускалась с атомной подводной лодки, идущей на перископной (20–25 м) глубине.