Антон Первушин - Битва за звезды-1. Ракетные системы докосмической эры

Особого внимания заслуживает предложение Неждановского применять в качестве источника энергии взрывчатую смесь, состоящую из двух жидкостей — горючего и окислителя. В своей рукописи, относящейся к 1882–1884 годам, он писал:

«Основываясь на привилегии № 134 1880 года, можно получить взрывчатую смесь из двух жидкостей, смешиваемых непосредственно перед взрывом. Таковы азотноватая кислота N0 2и керосин, первой 2 части, второго 1 часть. Таковы азотная кислота и пикриновая кислота. Этим способом можно воспользоваться для устройства летательной ракеты с большим запасом взрывчатого вещества, делаемого постепенно по мере сгорания. По одной трубке нагнетается насосом одна жидкость, по другой другая, обе смешиваются между собой, взрываются и дают струю, увлекающую воздух в раструба, действующий реакцией».

Это уже похоже на принцип работы жидкостного ракетного двигателя. Следует, однако, указать, что при этом Неждановский исходил лишь из эксплуатационных соображений. Такие важные преимущества жидкостных ракетных двигателей, как независимость их работы от условий окружающей среды и значительно большая энергоемкость по сравнению с другими известными в то время реактивными двигателями, были оставлены изобретателем без внимания.

Из всех ранних проектов космических кораблей, опубликованных в дореволюционной России, один имеет особое значение. Он принадлежит изобретателю Александру Петровичу Федорову, которого я уже упоминал в главе 1.

О жизни Федорова мало что известно, но его труд «Новый принцип воздухоплавания, исключающий атмосферу как опорную среду» стал тем малым камешком, который породил лавину.

В этой работе, опубликованной в Петербурге в 1896 году, изобретатель отмечал, что все предложенные до него проекты летательных аппаратов были так или иначе основаны на применении атмосферы в качестве опорной среды, и указывал, что его проект «идет вразрез с установившимся основным положением к разрешению задачи и пытается поставить эту последнюю на новый путь». (Заблуждение Федорова простительно, если учесть, что работы Кибальчича и Неждановского на тот момент еще не были опубликованы.)

Согласно проекту Федорова, летательный аппарат приводился в движение при помощи системы труб — одна в другой. Сжатый газ через боковые патрубки поступает в кольцеобразную полость, образуемую стенками внешней и внутренней трубы, наполняет ее, затем через отверстие внутренней трубы выходит наружу. При этом давление газа на верхнюю (закрытую) часть внешней трубы ничем не уравновешивается.

«Стало быть, — писал Федоров, — наша труба, как и ракета в полете или рывке при отдаче, получит стремление двигаться по своей оси <���…>, иначе говоря, к трубе будет приложена сила, направление которой всегда, при всяком положении трубы, будет совпадать с продольной осью последней и идти от открытого конца к закрытому».

Далее он указывал: «…Если мы составим систему таких труб, в которой: 1) одни из них стоят вертикально, выпускными отверстиями вниз, 2) другие лежат горизонтально по продольной оси системы и 3) спиралями, обвивающими вертикальную ось системы, то первая группа даст нам подъем, вторая — поступательное движение, а третья — вращение вокруг вертикальной оси, т. е., иначе сказать, заменит нам руль; следовательно, наша система будет обладать всеми данными для свободного полета».

Значение работы Александра Федорова не исчерпывается содержащимися в ней идеями. Она сыграла огромную роль в истории космической техники, послужив исходным пунктом для рассуждений Константина Циолковского. Вот как рассказывает об этом сам Константин Эдуардович: «В 1896 году я выписал книжку А. П. Федорова «Новый принцип воздухоплавания…» Мне показалась она неясной (так как расчетов никаких не дано). А в таких случаях я принимаюсь за вычисления самостоятельно — с азов. Вот начало моих теоретических изысканий о возможности применения реактивных приборов к космическим путешествиям».

Константин Эдуардович Циолковский — одна из самых неоднозначных фигур в истории. С одной стороны, никто не может отрицать его заслуг перед человечеством на поприще разработки теоретических основ космонавтики. С другой стороны, он был активнейшим сторонником и пропагандистом людоедской философии чистки генофонда человечества, отстаивая принципы, которые привели бы в ужас даже Гитлера со товарищи. И, наверное, правильно, что человечество помнит первое и постаралось забыть второе, оставив Константину Эдуардовичу оставаться в истории на правах чистого гения, открывшего для всех нас космос.

О Циолковском написано достаточно книг, и я не буду здесь пересказывать его биографию — она хорошо известна. Наша задача состоит в том, чтобы отметить те его проекты, которые так или иначе связаны с вопросом межпланетных перелетов. Замечу, что, как это часто случается с гениями, обогнавшими свое время, ни один из проектов, предложенных Константином Эдуардовичем, так никогда и не был реализован, но зато идеи, заложенные в них, широко используются и по сей день. Время от времени даже случались «переоткрытия» Циолковского, когда вдруг выяснялось, что «новая» и активно обсуждаемая идея уже была сформулирована в одном из его трудов.

Разумеется, Циолковский тоже начинал не на пустом месте. И ранние проекты его основывались на идеях, вычитанных из книг.

Впервые мысль о возможности строительства космического корабля возникла у Циолковского в 1873 году — когда он, в возрасте 16 лет, проходил курс самообучения в Москве. Устройство для запуска межпланетного снаряда по проекту Циолковского представляло собой закрытую камеру, в которой вращалась карусель с противовесами. В нужный момент камера открывалась и снаряд выбрасывался под действием центробежной силы.

Впоследствии Циолковский перебрал практически все известные схемы космических движителей: от аэростатических до электроракетных.

В 1883 году в рукописной работе «Свободное пространство» он пришел к выводу, что единственно возможным способом перемещения в пространстве, где практически не действуют ни силы тяготения, ни силы сопротивления среды, является способ, основанный на действии реакции отбрасываемых от данного тела частиц вещества. Однако начало его серьезных теоретических изысканий в этой области относится к 1896 году. Главная заслуга Циолковского заключается в том, что он объединил техническую идею ракеты с темой межпланетных полетов, создав теорию движения космических ракет.

В 1903 году Циолковский опубликовал свой классический труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в котором впервые была научно обоснована возможность осуществления космических полетов при помощи ракеты и даны основные расчетные формулы ее полета. В этой же работе было уделено большое внимание вопросу нахождения наилучшего топлива для космической ракеты. До конца XIX века находили применение лишь реактивные двигатели на твердом топливе — пороховые ракеты. Однако Циолковский показал, что для ракет дальнего действия наиболее эффективным явится двигатель, работающий на жидком топливе с окислителем, и дал принципиальную схему такого двигателя.