На поверхности Земли и за пределами атмосферы разные условия — это известно любому школьнику, который не прогуливал уроки физики и астрономии. Соответственно, результаты одних и тех же телодвижений подчас выходят разными. Конечно, ни один космонавт в здравом уме – а любой действующий космонавт непременно должен быть в здравом уме – не станет, скажем, палить из огнестрела в открытом космосе. Но давайте попробуем представить, что случится, если кому-нибудь такое все же придет в голову.
Выстрел в атмосфере
Понятно, что пуля не может лететь бесконечно и безгранично, каким бы мощным ни было оружие, из которого она выпущена. Снаряд, выпущенный, например, из пистолета Макарова пролетает максимум 350 метров, а прицельная дальность составляет всего-то 50 метров. Пуля, летящая к цели из ствола автомата Калашникова, способна «зацепить» на дистанции до 1500 метров. Если же выстрел будет произведен из винтовки «Сумрак», то цель будет поражена на дистанции до 4178 метров.
Самое дальнобойное артиллерийское орудие в истории – немецкая «Пушка Кайзера Вильгельма» – метало смертоносные снаряды на 130 километров. Баллистические ракеты летают на расстояния от 10 до 400 километров. Но какие бы дистанции снаряд ни покрывал, сколь мощный импульс ему ни придавай – непременно наступит момент излета. Сопротивление атмосферной толщи в конце концов возьмет верх.
Но в космосе, как известно, таких проблем не возникает. Там царит вакуум и невесомость. Так как же поведет себя пуля, если вылетит из ствола в космосе? И будет ли иметь хоть какое-то значение дальнобойность оружия?
Выстрел в открытом космосе
Вопрос оказался не таким простым, каковым выглядит при поверхностном рассмотрении. Даже американский астронавт Клейтон Андерсон, шесть раз слетавший в космос и проработавший в НАСА более 30 лет, затруднился с ответом. Он не смог даже утвердительно заявить, что пуля непременно направится в сторону того объекта, на который была нацелена. Измерение скорости полета снаряда, а равно силы его удара, – Андерсон предоставил на откуп ученых-физиков. Им и вправду известен ответ на данный вопрос.
Физик и разработчик программного обеспечения Фрэнк Хейл убежден, что космический вакуум не сделается преградой для выстрела. Потому что сам по себе выстрел, с технической точки зрения, никак не связан со средой, в которой он производится. Запал, окислитель, взрывчатое вещество, выбрасывающее пулю, – ничему этому нимало не противоречит невесомость. Даже не только не мешает, но и способствует.
Атмосферный воздух, которого нет в открытом космосе, не станет сдерживать движение пули – и ее движение станет практически бесконечным. Вот только о точности говорить не придется, да и траектория выйдет своеобразной.
Пуля будет двигаться по кругу, сообразуясь с движением орбиты Международной Космической Станции (МКС) и выстрелившего астронавта. Положение в пространстве относительно других движущихся объектов обусловит дальнейшую судьбу выпущенного снаряда. Так, МКС перемещается в вакууме примерно со скоростью 7600 метров в секунду.
Начальная скорость пули варьируется примерно от 120 метров в секунду до 1200 метров в секунду: как мы выяснили, убойность орудий может различаться радикально. Выстрел по прямой приведет к более вытянутой орбите, которая всегда будет оставаться на уровне или выше орбиты МКС. Если же пальнуть вверх, вниз или вбок, то в конце концов пуля может сойти с орбиты и даже погрузиться в атмосферу.
Вовсе нет нужды проверять подобное экспериментально. Достаточно информации о технических характеристиках оружия и его массе, о массе патрона и пули, о траектории движения самого стреляющего астронавта, а также о том, как это все соотносится с движением МКС. Возможные результаты такого рода испытаний высчитываются с математической точностью.
Впрочем, уверенность американского физика Фрэнка Хейла не разделяют наши специалисты. По их мнению, высока вероятность того, что при выстреле не произойдет вообще ничего результативного.
Военный эксперт Алексей Леонков не верит даже в потенциальную возможность открыть огонь за пределами атмосферной толщи. Нынешнее огнестрельное оружие устроено так, что для срабатывания ему необходим кислород. Если же его нет, то и о возможности выстрела говорить не приходится.
По мнению кандидата технических наук Дмитрия Дьяконова, отдача от выстрела в вакууме будет сильнейшей, поскольку атмосферная толща перестанет сдерживать не только движение пули, но и движение тела стреляющего. Впрочем, не исключен и такой вариант, что тело стрелка – в силу гораздо большей массы – останется на месте, а пуля улетит вперед так же, как это происходит на Земле. Только, понятное дело, без должной прицельности и со смещением траектории движения.
Если выстрел будет произведен, как обычно, «от плеча», то сила, приложенная не к центру тяжести, создаст «рычаг» – и стрелка заболтает в безвоздушном пространстве, вращая тело вокруг собственной оси. Справиться с такой «болтанкой» самостоятельно может быть непросто.
Не исключено также, что энергии не хватит для повторного выстрела: невозможно будет перезарядить оружие – ввиду того, что вероятен выход его спускового механизма из строя. Пока что этот вопрос никто не выяснял и не просчитывал.
Как видим, позиция американских исследователей о понятности и предсказуемости выстрела в космическом вакууме – не так уж бесспорна и вызывает вопросы. Видимо, о «космическом выстреле» ничего не будет понятно, пока не удастся воспроизвести его экспериментально.
Источник:
© Русская Семерка
