Гаэтано Крокко: Пионер итальянской космонавтики и авиации

Введение

Итальянский ученый и пионер аэронавтики (1877–1968)

Гаэтано Артуро Крокко (26 октября 1877 – 19 января 1968) был итальянским ученым и пионером аэронавтики, основателем Итальянского ракетного общества и впоследствии стал ведущим космическим ученым Италии. Он родился в Неаполе. В 1927 году Крокко начал работы с твердотопливными ракетами, а в 1929 году разработал и построил первые в Италии ракетные двигатели на жидком топливе. В 1932 году он приступил к изучению монопропеллентов (топлива и окислителя, объединенных в одной жидкой химической смеси), став одним из первых исследователей в этой области. Будучи руководителем Школы аэронавтики Римского университета, он проводил исследования в области механики полета, проектирования конструкций и высотных полетов, помимо работы в области ракетных двигателей. Благодаря его ранним достижениям в аэронавтике, запуск итальянских спутников начался в 1960-х годах. Программа «Сан-Марко» была совместным проектом NASA и Итальянского космического агентства, при котором NASA предоставляло ракеты-носители, доступ к своим объектам и обучение итальянского персонала.

Аэрокосмическая деятельность

Г. А. Крокко был пионером в области аэронавтики и космонавтики. В 1898 году он служил в инженерном корпусе итальянской армии в отделе беспроводной связи, где встретил капитана Маурицио Мориса. Морис, возглавлявший бригаду специалистов, проявлял глубокий интерес к новой области аэронавтики и пригласил Крокко в свой штаб, начав тем самым пожизненное сотрудничество. В то время бригада специалистов испытывала привязанные аэростаты на озере Браччано к северу от Рима. В 1904 году Крокко начал экспериментировать с дирижаблями. В 1906 году, совместно с Оттавио Рикалдони, он разработал дирижабль 1, отличавшийся революционной полужесткой гибкой конструкцией. 31 октября 1908 года, пилотируя усовершенствованную версию дирижабля N1, оснащенную рулем и указателями направления, Крокко совершил перелет из Винья-ди-Валле в Рим и обратно, преодолев 50 миль за полтора часа. N1 стал первым дирижаблем, пролетевшим над Римом на высоте 500 м (1500 футов). В 1912 году Крокко и Ринальдони испытывали гидроплан на озере Браччано, одновременно экспериментируя с дирижаблями вместе с другими исследователями (один из них, Умберто Нобиле, впоследствии стал известным полярным исследователем). В то же время Крокко продолжал изучать формы и профили винтов, и в 1914 году разработал проект аэродинамической трубы замкнутого типа для строительства в Риме. В 1923 году Крокко начал изучать космические полеты, реактивные двигатели и ракетное топливо. В 1927 году Экспериментальный институт аэронавтики, где работал Крокко, получил финансирование в размере 200 000 итальянских лир (эквивалент сегодняшнего 1 миллиона евро) для разработки ракетных двигателей на пороховом топливе, которые впоследствии были испытаны на полигоне BPD в Сегни, к востоку от Рима. Он перешел к исследованиям жидкостных ракетных топлив, разработав проект первой итальянской камеры сгорания, испытанной в 1930 году при помощи своего сына Луиджи Крокко. Начало Второй мировой войны и недостаток финансирования ограничили деятельность Крокко академической работой: он руководил Школой авиационной техники с 1935 по 1942 год, а затем снова с 1948 по 1952 год, когда его сменил Луиджи Брольо. В эти годы Крокко написал сотни научных работ и запатентовал множество изобретений, что вдохновило его студентов на шутливое стихотворение: "Всё, что я вижу и использую, О мой Крокко, всё создал ты!". После Второй мировой войны Крокко вернулся к своим давним увлечениям – ракетам и космонавтике, создав в 1950 году учебный курс по высшей баллистике в рамках Школы авиационной техники. В своей вступительной речи он подробно рассказал об искусственных спутниках Земли и траекториях ракет. В 1951 году он основал Итальянскую ракетно-космическую ассоциацию (AIR) для объединения всех энтузиастов новой космонавтической науки. В 1951 году, за десять лет до полета Гагарина в космос, он организовал совещание по проблемам возвращения пилотируемого космического корабля в атмосферу. Позже он разработал ракету с параллельными ступенями, метод, который применялся реже, чем последовательные ступени. Крокко был включен в первый состав Международного зала славы космонавтики. Его можно считать первым, кто рассчитал траекторию космического полета с использованием нескольких гравитационных маневров.

G. A. Crocco was a pioneer in aeronautics and astronautics. In 1898 he was serving in the Italian Army Engineers Corps in the Wireless Dept. when he met Captain Maurizio Moris. Moris, heading a Specialists Brigade, was deeply interested in the new field of aeronautics: he took Crocco in his staff starting a lifelong cooperation. At the time the Specialists Brigade was testing anchored balloons on Lake Bracciano north of Rome. In 1904 Crocco started experimenting with airships. In 1906, together with Ottavio Ricaldoni he developed Airship 1 featuring a revolutionary semi rigid flexible structure. On 31 October 1908, piloting an improved version of the airship, the N1, with a rudder and direction indicators, Crocco flew from Vigna di Valle to Rome and back, covering 50 miles in one hour and a half. N1 was the first airship ever to fly over Rome at an altitude of 500 mt (1500 ft). In 1912 Crocco and Rinaldoni tested a hydroplane on the Bracciano lake while experimenting with airships together with other researchers (one of them, Umberto Nobile, would become eventually a famous polar explorer). In the meantime Crocco kept studying propellers' shapes and sections and in 1914 drew plans for a closed circuit wind tunnel to be built in Rome. In 1923 Crocco started studying space flight, jet propulsion and rocket fuels. In 1927 the Aeronautic Experimental Institute where Crocco was working, obtained a 200,000 ItL financing (equivalent to today's 1 million Euro) to develop black powder rocket motors to be tested later in a BPD firing range at Segni, east of Rome. He moved on to research on liquid fuels, drawing plans for the first Italian built combustion chamber, tested in 1930 with the help of his son, Luigi Crocco. The outbreak of World War II and lack of financing confined Crocco to academic activities: he directed the Aeronautic Engineering School from 1935 to 1942 and then again from 1948 to 1952, when Luigi Broglio succeeded him in the post. In those years Crocco wrote hundreds of papers and patented so many inventions that his students used to say in mock poetry "Everything I use or see, Oh my Crocco is made by thee." After WW II Crocco went back to his old passions, missiles and astronautics, creating in 1950 an informative course on superior ballistics within the Aeronautic Engineering School. In the inaugural speech he spoke extensively on man made satellites and rocket trajectories. In 1951 he founded the Italian Rocket Association (AIR) to rally all the fans of the new astronautic science. In 1951, a full decade before the Gagarin space flight, he held a meeting on the problems of a crewed spaceship re entry in the atmosphere. Later on he devised a parallel stage rocket, a method more rarely applied than tandem stages. Crocco was inducted as a member of the inaugural class to the International Space Hall of Fame. He can be considered the first to calculate a mission trajectory considering multiple gravity assists.

"Миссия Кроко" или "Большая экскурсия Кроко"

В 1956 году Крокко, которому было почти 80 лет, сделал свой самый важный вклад в космонавтику: в своей работе "Год исследования: Земля – Марс – Венера – Земля", представленной на Седьмом конгрессе Международной астронавтической федерации (IAF) в Риме в 1956 году, он предложил использовать гравитационные поля Марса и Венеры в качестве движущей силы для резкого сокращения времени полета космического аппарата. Этот метод, известный как "гравитационный маневр", "гравитационная помощь" или "гравитационный рогатка", настолько заинтересовал NASA, что ведомство рекомендовало компаниям, работающим над межпланетными полетами и их перспективами, изучить его теории, особенно маневры с использованием гравитации. Основываясь на расчетах орбиты Гомана, писатель-фантаст Артур Кларк однажды заявил, что полет с Земли на Марс с минимальным расходом топлива потребует не менее 259 дней. Затем для повторного выравнивания планет, необходимого для обратного пути, потребуется еще 425 дней, и возвращение займет еще 259 дней. Крокко посчитал этот срок слишком долгим и разработал собственные расчеты, используя гравитационное притяжение Марса для пролета над планетой без посадки. Гравитация Марса отклонит траекторию космического корабля в сторону Земли, сократив общую продолжительность полета менее чем до года. Единственным недостатком было бы низкое качество данных, полученных при прохождении над Марсом на высоте более миллиона миль. Однако, добавил Крокко, если космический корабль будет перенаправлен к Венере, а не к Земле, он сможет пролететь над Марсом на гораздо более близком расстоянии: наблюдения астронавтов будут более качественными, и, кроме того, они смогут наблюдать и Венеру, при этом общая продолжительность полета останется менее года. Он рассчитал, что полет займет 113 дней от Земли до Марса, 154 дня от Марса до Венеры и 98 дней от Венеры обратно на Землю, и предположил, что первая возможность для осуществления этого "Большого тура Кроко" появится в 1971 году. Подобные миссии так и не были реализованы, но многие межпланетные космические зонды использовали аналогичные маневры с использованием гравитационной помощи.

Награды и почести

Кратер Кроко на Луне назван в его честь.