Гелий Салахутдинов - Блеск и нищета К. Э. Циолковского

Начиналась она с элементарных суждений о том, почему на большую высоту не могут взлетать аэростаты и снаряды, выпущенные из пушки.

Во втором разделе, озаглавленном "Ракета и пушка", сразу же во втором абзаце читаем: "Вместо них (пушек - Г.С.) или аэростата в качестве исследователя атмосферы предлагаю реактивный прибор, т.е. род ракеты, но ракеты грандиозной и особенным образом устроенной. Мысль не новая, но вычисления, относящиеся к ней, дают столь замечательные результаты, что умолчать о них было бы недопустимо.

Эта моя работа далеко не рассматривает всех сторон дела и совсем не решает его с практической стороны относительно осуществимости: но в далеком будущем уже виднеются сквозь туман перспективы, до такой степени обольстительные и важные, что о них едва ли теперь кто мечтает" [ПО, с. 73].

К.Э. Циолковский и здесь был верен себе и ничего не сказал о том, почему он считает, что мысль эта не новая. Что он тут имел ввиду: то ли он откуда-то узнал идею этой ракеты, или намекал на существующие пороховые ракеты?

И только спустя 23 года в очередной своей статье того же названия он написал, что стремление к космическим путешествиям к нему пришло после чтения книг Ж. Верна. Знал он и о существовании ракет, на которые смотрел с точки зрения увеселений и "маленьких применений" [113, с. 179].

Ракеты в то время работали на обыкновенном порохе и известны они были по крайней мере с ХШ века. Их путь развития был сложным: они то начинали применяться с военными целями, то интерес к ним, как к оружию, пропадал. Устойчивая ниша их использования включала в себя фейерверки, сигналы, спасение людей с судов, потерпевших крушение у берегов, посредством переброски на берег специальных тросов.

Боевые ракеты были в очередной раз сняты с вооружения приблизительно в 70-е гг. XIX в., когда появившиеся нарезные артиллерийские орудия превзошли их в своей точности и дальности стрельбы.

Однако К.Э. Циолковский знал и о боевых ракетах [111, с. 100]. Как он сам отметил в работе [113], он был знаком и с брошюрой А.П. Федорова, выпущенной в Санкт-Петербурге в 1896 году. К.Э. Циолковский писал: "Мне показалась она неясной (так как расчетов никаких не дано). А в таких случаях я принимаюсь за вычисления самостоятельно - с азов. Бот начало моих теоретических изысканий о возможности применения реактивных приборов к космическим путешествиям. Никто не упоминал до меня о книжке Федорова. Она мне ничего не дала, но все же она толкнула меня к серьезным работам, как упавшее яблоко к открытию Ньютоном тяготения" [113, с. 179].

Если фамилия террориста Н.И. Кибальчича шествует по книгам и энциклопедиям, а работа с его скромным и неосуществимым предложением об использовании ракетного двигателя на твердом топливе на воздухоплавательном аппарате более или менее регулярно цитируется и даже переиздается, то о проекте А.П. Федорова как будто забыли.

Итак, его брошюра [81] имеет небольшое введение и четыре раздела. Отметив, что задача по управлению аэростатами пока не находит решения, А.П. Федоров предлагает свой проект воздухоплавательного прибора, который "...идет вразрез с установившимся основным положением к разрешению задачи и пытается поставить эту последнюю на новый путь" [81, с. 3].

Сначала, в первых двух разделах, он рассматривал "механизм" полета птиц. С этой целью он использовал прибор, в котором под действием грузов приводилась во вращение ось с двумя крыльями, и с его помощью выяснил, что когда птица опускает крылья, то под ними возрастает давление воздуха. Дальше он писал:

"Так, если бы мы покрыли форсовым составом (медленно горящий порох) нижнюю поверхность крыльев и туловища манекена птицы с распростертыми, неподвижно укрепленными крыльями и затем подожгли бы состав, то наш манекен взлетел бы на воздух и держался бы в нем.

Очевидно, что принцип полета птицы и ракеты один и тот же, с механической точки зрения, ибо разница лишь в том, что ракета получает сжатый газ от горящего пороха, а птица сжимает находящийся под нею воздух" [81, с. 9].

Эта параллель не совсем правильна, но ясно, что автор кое-что знает о ракете. Далее в разделе 3 он описывает свой "воздухоплавательный прибор".

Рассмотрим рис. 10. На нем изображена схема камеры жидкостного ракетного двигателя. Обозначения здесь такие: "абвгдежз" ограничивают контуры цилиндрической трубы с "загнутыми внутрь стенками "абв" и "зже". Другими словами, одна труба вставлена в другую и с одного края "вб" и "же" кольцеобразное пространство между ними закрыто. В нижнюю часть этой трубы проведены трубы "п" и "п", по которым подается под давлением газ. Он проходит через "аз" и идет по цилиндрическому каналу "абжз"

Вот как объяснял принцип работы этого устройства его автор: "На этом пути его (газа - Г.С.) давление на стенки канала взаимно уравновешивается, давление же на часть площади "гд" (проекция "бж" на "гд"), т.е. снизу вверх, не уравновешивается ничем, так как "бж" представляет свободный выход идущему по каналу газу, - явление, совершенно аналогичные тому, что имеет место, как мы видели, в полете птицы, а также в ракете и в отдаче огнестрельного оружия" [81, с. 12].

Это точное современное объяснение принципа работы ракетного двигателя, который К.Э. Циолковский, как будет показано в разделах о звездолетах, стратопланах, а также и о наземной технике, вообще не понял.

Этот прибор, по замыслу А.П. Федорова, должен был работать на каком-нибудь газе, поступающем в камеру, т.е. он предлагал однокомпонентный и холодный двигатель. Для производства газа он считал необходимым предусмотреть какой-нибудь генератор, например, "бутылки" (баки с вытеснительной системой подачи), компрессоры ("воздуходувные машины") или же парообразователь,"... который, по-видимому, будет еще выгоднее, в особенности, если применить новейший способ Серполе, обеспечивающий небольшой вес системы."

"Топливом" может быть либо жидкая углекислота, либо воздух и даже вода (при использовании пара). Правда, автор не рассматривал вопрос о том, каким образом этот пар целесообразно производить; какое, например, будет при этом топливо [81, с. 14].

Он считал, что можно составить систему таких "труб", чтобы передвигаться в воздухе в любом направлении. Еще одну трубу, спирально обвивающую центральную, он считал целесообразным использовать для управления этим аппаратом.

В последнем разделе он приводит простенький расчет, который показал, что тяга этого двигателя будет по крайней мере не меньше, чем у паровой машины при равенстве площадей ее поршня и его "опорной" поверхности ("аз").

Итак, А.П. Федоров высказал идею об использовании реактивных двигателей на однокомпонентных топливах: жидком, газообразном и водяном паре. Однако она не была новаторской. Наш соотечественник штабс-капитан И.И. Третеский еще в марте 1849 года направил главнокомандующему кавказским корпусом генералу-фельдмаршалу М.С. Воронцову письмо с описанием изобретенного им управляемого аэростата. В качестве двигателя последнего предполагалось использовать однокомпонентные холодные ракетные (реактивные) двигатели, давшие и соответствующие названия аэростату: паролет, газолет (с пороховым двигателем), воздухолет [8, с. 61-88; 176]. Твердотопливные ракетные двигатели для летательных аппаратов предлагались также Н.И. Кибальчичем (1881 г.) [8, с. 236-240], Н.М. Соковниным (1866 г.) [177]; воздушно-реактивный двигатель был предложен Н.А. Телешовым [37]; реактивный двигатель, работавший на паре, предлагался также Н. Архангельским (1851 г.) [8, с. 88-90], Ф. Гешвендом [8, с. 351-357] и др.