Tadeusz Marian Nowak

Technika rakietowa w Europie XII - XVII wieku

Obecnie na początku XXI wieku, spotykamy -  w telewizji, radiu i prasie - codzienne wiadomości o rakietach, które służą najróżniejszym celom, zarówno pokojowym jaki  wojennym, wynoszą na orbitę okołoziemską różne obiekty, ruszają w kosmos w celach badawczych , przenoszą na duże odległości różne pociski. Wydawałoby się, że początek tego gwałtownego rozwoju techniki rakietowej stanowią lata drugiej wojny światowej lub czasy bezpośrednio ją poprzedzające, kiedy technikę rakietową zaczęli rozwijać nasi najbliżsi sąsiedzi.

W Niemczech Willi Ley, pionier niemieckiej astronautyki był w 1927 rok współzałożycielem Niemieckiego Towarzystwa Rakietowego, a później działał w tym zakresie w USA, podczas gdy inny Niemiec, urodzony w Wyrzysku koło Nakła Wernher von Braun, zbudował rakietę A4, która znalazła zastosowanie w latach 1944/5 jako mające zniszczyć AnglięV2, podczas gdy sam von Braun znalazł się już wkrótce w Stanach Zjednoczonych, gdzie został w 1948 roku dyrektorem George C. Marshall Space Flight Center NASA w Huntsville Alabama. Równocześnie u wschodniego naszego sąsiada pojawiły się w czasie drugiej wojny światowej, a konkretnie w lipcu 1941 roku, cieszące się dużym powodzeniem katiusze, wysyłające ze zmontowanych na samochodach, wieloprowadnicowych wyrzutni, pociski rakietowe z głowicami burzącymi.

Wynalazca prochu Bernard Szhwarc

Jest to jednak przekonanie złudne, bowiem technika rakietowa znalazła zastosowanie w Europie (nie biorę tu bowiem pod uwagę ani Chin, ani ośrodków wysokiej kultury arabskiej) już w XIII wieku i przeżywała odtąd kolejne wzloty i okresy zastoju, konkurując zwykle z artylerią lufową, a poza tym służąc stale, jako fajerwerki, celom rozrywkowym. Teraz zaś przeżywamy kolejny okres jej wielkiego i wielostronnego "bynajmniej nie rozrywkowego, rozkwitu. Dzięki niej bada się stan atmosfery, dociera się do księżyca, na Marsa i jeszcze dalej, a równocześnie, stosując najróżniejsze głowice z ładunkiem bojowym" niszczy się tych swoich bliźnich, których uznało się za wrogów. Wróćmy jednak do początków; do spraw, które legły u podstaw tego tak wspaniałego dziś rozwoju techniki rakietowej. Otóż jej istotę stanowi wy korzystanie zjawiska ruchu odrzutowego, który jest wynikiem wyrzucania cząstek materii w kierunku odwrotnym do ruchu ciała.

Korzystają z tego zjawiska żyjące w morzu kalmary, które - wyrzucając gwałtownie z organizmu wodę przez zwężony otwór (rodzaj lejka) - potrafią wyskoczyć z morza na wysokość 4 m i odległość 15 m. Człowiek już w starożytności konstruował przyrządy wykorzystujące ruch odrzutowy, zbudowanie rakiety stało się jednak możliwe dopiero z chwilą wynalezienia substancji, która-podlegając szybkiemu spalaniu w zamkniętym pomieszczeniu, bez dostępu powietrza - wytwarzałaby dużą ilość gazów. Substancją taką okazał się czarny proch strzelniczy, złożony z saletry potasowej KNO; zawierającej dużo tlenu (O;) koniecznego w procesie spalania, oraz z siarki (S) i węgla drzewnego (C). Podczas spalania czarnego prochu strzelniczego, 40% jego masy zamienia się w gazy, głównie w CO2, CO i N, a 60% stanowią ciała stałe, głównie K,CO K 2 SO 4 i K 2 S, które unoszą się w powietrze jako cząstki dymu, lub osadzają się w postaci nagaru.

"Latający smok"

Zdolność wytwarzania przy spalaniu wielkiej ilości gazów spowodowała, że czarny proch strzelniczy zaczął wkrótce służyć jako materiał wybuchowy zarówno kruszący, jak miotający. Jego możliwości kruszące znalazły zastosowanie w produkcji min i bomb oraz do rozsadzania skał w górnictwie. Natomiast jego zdolności miotające wykorzystano w dwóch kierunkach: w broni palnej i w rakietach. W obu wypadkach ładunek prochowy umieszczano w cylindrycznej rurze, zamkniętej na jednym końcu. W broni palnej na ładunku prochowym, znajdującym się na dnie rury, umieszczano pocisk, który zostawał - po odpaleniu prochu - wyrzucony z rury na znaczną odległość. Natomiast w rakiecie ładunek prochowy, wypełniający rurę, paląc się wyrzucał gazy przez otwór, powodując ruch odrzutowy rakiety, skierowany  w przeciwną stronę niż ruch wypływających z niej gazów, przy czym dla zwiększenia ciśnienia wyrzucanych gazów otwór rury, przez który gazy wypływały, specjalnie zwężano, tworząc dyszę.

Do dziś nie wiadomo kto wynalazł czarny proch strzelniczy ale przez długi czas uważano, że był to niemiecki franciszkanin Bertold Schwarz, ponieważ zaś działanie prochu miało w sobie coś piekielnego, francuski inżynier zajmujący się artylerią, Joseph Boillot (ok.1560 - po 1603), przedstawił w swej pracy Schwarza, odważającego składniki prochu, w towarzystwie diabła, który stoi za nim i kieruje jego pracą, trzymając go za kark.

Początki (XIII - XV wieku)

Pierwsze wiadomości o europejskich rakietach pochodzą z drugiej połowy XIII wieku, znajdują się bowiem w opracowanej w tym czasie wersji rękopisu zatytułowanego Liber ignium ad comburendos hostes (Księga ogni i dla spalenia nieprzyjaciół). Jako jego autor podany jest Marcus Graecus (Marek Grek), o którym poza tym nic nie wiadomo. Rękopis ten, wydany drukiem dopiero w 1804 roku, zawiera recepty, na dwa różne rodzaje paliw rakietowych. Pierwszym z nich jest czarny proch strzelniczy, służący również jako środek wybuchowy; a drugim specjalne paliwo oleiste, w skład którego wchodziły - obok oleju - saletra, siarka i kalaforua.

Żelazna powłoka rakiety umieszczonej w "Latającym smoku"

Rakieta na paliwo suche miała postać długiej rurki zrobionej z pergaminu wielokrotnie nawiniętego na wałku i szczelnie zawiązanej na jednym końcu, a rakieta na paliwo oleiste była zrobiona z trzciny lub rurki drewnianej z przodu zamkniętej, a z tyłu zwężonej dla utworzenia dyszy. Tekst dotyczący prochu strzelniczego i rakiet, zawarty w Księdze ogni, przepisał niemal dosłownie jeden z najwybitniejszych uczonych tego okresu, Albert Wiellci (1193 -1280) w swej pracy De mirabilibus mundi (O osobliwościach świata). Znał go również inny uczony tych czasów, Roger Bacon (ok. 1214 - 1292), który uważał, że tego rodzaju wiadomości należy utrzymywać w tajemnicy, więc receptę na proch tak znakomicie zaszyfrował, że do dziś budzi wątpliwości jej treść.

W rezultacie można stwierdzić, że już w drugiej połowie XIII wieku znane były w Europie rakiety na paliwo prochowe, przeznaczone do zapalania różnych odległych obiektów. Wymiary, tych rakiet nie są znane, natomiast określona jest proporcja wagowa poszczególnych składników prochu, służącego jako paliw o rakietowe. Kolejne wiadomości o rakietach pochodzą dopiero z początku XV wieku, wtedy bowiem powstał pięknie zdobiony rękopis dzieła pod tytułem Bellifortis, którego autorem był niemiecki lekarz Conrad Kyeser von Eichstatt (1366-po 1405). Na kartach swego, powstałego w 1405 roku, ale wydanego drukiem jako źródło historyczne dopiero w 1967 roku rękopisu, Kyeser zamieścił trzy obszerne wzmianki dotyczące techniki rakietowej. Zawierają one szczegółowe dane na temat trzech rodzajów rakiet: 1) swobodnie wznoszących się w górę dwóch typów, a mianowicie rakiet jednostopniowych i dwustopniowych, 2) poruszających się poziomo wzdłuż rozciągniętego sznura i 3) mających kształt smoka i lecących w powietrzu poziomo zgodnie z ruchem trzymającego go na uwięzi człowieka. Dalej znajdują się wiadomości o przyborach służących do produkcji rakiet (wałek drewniany do nawijania nań pergaminu celem informowania powłoki rakiety i stempel do ubijania paliwa w powłoce).

Bardzo dużo uwagi poświęca Kyeser paliwom rakietowym: oleistym, przeznaczonym do rakiet mających powłokę w postaci rurki metalowej (il. 3), i suchym, stosowanym w rakietach o powłoce pergaminowej, przy czym bardzo ważne jest silne ubijanie prochu w powłoce tak, aby stanowiła sztywną rurę, zamkniętą z przodu i zakończoną zwężeniem (dyszą) z tyłu. Dalej jest mowa o trojakiego rodzaju głowicach bojowych rakiety: wybuchowej, uderzeniowej i zapalającej oraz - pierwszy raz - o żerdzi ogonowej, mającej na celu stabilizację lotu rakiety w miarę jak zmniejsza się jej masa w wyniku zużywania się paliwa, a także - również pierwszy

Rakietnik i ciężka wyrzutnia rakietowa

raz - o wyrzutniach rakietowych: ciężkiej w postaci łoża o zmiennym nachyleniu, z wyżłobieniem, w którym umieszcza się rakietę i ręcznej z otworem w rączce dla pomieszczenia żerdzi ogonowej. Kyeser podaje również, że przy paliwie suchym należy stosować zapalnik w postaci lontu papierowego podpalanego świecą lub lontu pergaminowego nasyconego prochem, a przy paliwie oleistym - świecę siarkową. Określa także cele, jakim może służyć rakieta. Stanowią je: zapalenie odległego obiektu lub tylko uderzenie weń, albo też zastosowanie rakiety w celu uzyskania efektów wzrokowych i dźwiękowych.

Ciekawostką jest przy, tym fakt, że mimo zupełnie jasnego opisu żerdzi ogonowej, sporządzonego przez Kyesera, towarzyszący temu opisowi rysunek jest zupełnie pozbawiony sensu, ponieważ lecąca pod chmurami rakieta nie ma postaci rurki, lecz bezkształtnego worka, a mająca stabilizować jej lot długa żerdź ogonowa zwisa jako krótki, zaostrzony kołek, przywiązany sznurkiem do owego w orka. Poza tym rakieta jest odwrócona o 180° w stosunku do kierunku ruchu, skutkiem czego leci na- przód dyszą i żerdzią ogonową. Nonsens ten może tłumaczyć jedynie - znany skądinąd - fakt, że Kyeserowi pomagali w pracy znakomici rysownicy burgundzcy, którzy byli zapewne wybitnymi artystami, ale nie mieli pojęcia o technice rakietowej. W pierwszym trzydziestoleciu XV wieku powstały jeszcze dwie prace mówiące o technice rakietowej. Pierwszą z nich stanowi anonimowy niemiecki Feuerwerkbuch (Księga ogni), wspominający o "latającym ogniu" i "długiej, dębowej rurze", napełnionej odpowiednim paliw em. Drugim dziełem jest również rękopiśmienny Bellicorum instrumentorum liber (Księga sprzętu wojennego), którą napisał włoski przyrodnik i inżynier Giovanni Fontana (ok.1395 - ok.1455). Znajdujemy u niego m.in. ostrzał okrętów rakietami zapalającymi, urządzenia rakietowe napędzające wózki toczące się po lądzie, .

Rakieta lecąca pod chmurami

Rakietnik, wyrzutnia i - pod chmurami - rakieta

torpedy płynące wodą i pociski zapalające, szybujące w powietrzu. Mimo fragmentarycznego charakteru przytoczonych świadectw można stwierdzić, że już wieki XIII do XV przyniosły dane świadczące nie tylko o pojawieniu się w Europie techniki rakietowej, ale także o pierwszych dowodach jej rozwoju

[powrót]