Петр Асташенков - Советские Ракетные войска

Константин Эдуардович Циолковский (1857–1935).

Еще в 1883 г. Циолковский пришел к смелому заключению о великом будущем ракет как средства летания. Мысли об этом он высказал, будучи учителем арифметики, геометрии и физики в Боровском уездном училище, Калужской губернии. В последующие годы Циолковский много трудился над созданием строго математической теории реактивного движения.

Поистине надо было обладать гениальностью и огромной работоспособностью, чтобы вдали от научных центров России, опираясь только на собственные знания и интуицию, подготовить труд о ракетной технике, на котором воспитывалось в нашей стране поколение энтузиастов межпланетных полетов, внесших неоценимый вклад в дело развития советского ракетостроения и космоплавания. Речь идет об известной статье Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованной в 1903 г. В этом печатном труде и его продолжениях Константин Эдуардович первым в мире изложил теорию полета ракеты с учетом изменения ее массы в процессе движения, а также выдвинул и обосновал идею применения реактивных аппаратов для межпланетных сообщений. В этой и последующих работах он разработал основы теории жидкостных реактивных двигателей, а также выдвинул предложения по конструкции их элементов.

Циолковский исходил из предположения, именуемого ныне гипотезой Циолковского, о том, что относительная скорость отброса частиц постоянна. На основе этого ученый вывел математическую зависимость, известную под названием формулы Циолковского. Эта формула определяет скорость ракеты, и в том числе максимальную, которая достигается в конце активного участка траектории.

Известна также теорема Циолковского, которая гласит: если масса ракеты и масса взрывчатых веществ, имеющихся в реактивном приборе, возрастают в геометрической прогрессии, то скорость ракеты увеличивается в прогрессии арифметической. Значение этой теоремы определяется тем, что она указывает наиболее выгодный путь увеличения максимальной скорости ракеты, который заключается не в увеличении относительного запаса топлива, а в повышении относительных скоростей отбрасываемых от сопла частиц. Таким образом, разработанные Циолковским теоретические положения становились мощным оружием в практике ракетостроения.

Советские люди с гордостью вспоминают имя Циолковского, когда узнают о замечательных полетах наших многоступенчатых ракет. Скромный учитель математики из Калуги первым в мире предложил для достижения космических скоростей полета применять составные ракеты.

Константин Эдуардович рассмотрел два типа составных ракет — последовательный и параллельный. В первом случае ракеты сгорали и отбрасывались поочередно. К цели долетает головная ракета, причем со скоростью, определяемой «усилиями» всех уже отброшенных ступеней. Другой тип составной ракеты имеет параллельное соединение ракет. В этом случае, по мысли ученого, все они действуют одновременно до момента выгорания половины топлива. Затем топливо крайних ракет переливается в баки остальных, а опустевшие отбрасываются. И здесь в конце концов остается одна головная ракета, также достигающая весьма высокой скорости. Мысли Циолковского о составных ракетах до сих пор не утратили своей актуальности. Создание наиболее эффективной составной ракеты и по сей день играет важную роль в ракетостроении.

Очень существенным вкладом Циолковского было решение задачи о движении ракеты в однородном поле тяготения и о количестве топлива, необходимом для преодоления силы притяжения Земли, Циолковский учел влияние атмосферы и определил запас топлива, потребный для выхода в безвоздушное пространство.

Что касается теории межпланетных полетов, то и здесь бесспорен приоритет Циолковского. Он доказал возможность таких полетов, впервые рассмотрел вопрос об искусственных спутниках Земли, о внеземных космических станциях — базах межпланетных сообщений. Очень много сделал Циолковский для выяснения условий пребывания человека внутри космического корабля, спутника, межпланетной станции.

Конструктивные предложения Циолковского оказались весьма перспективными. В современные представления о конструкции ракеты вошли мысли Циолковского о применении рулей из тугоплавких материалов, помещаемых в струю отходящих газов (газовых рулей), для управления полетом в безвоздушном пространстве и о гироскопической стабилизации ракеты. В современных образцах ракетных двигателей используется его предложение об охлаждении стенок камеры сгорания компонентами топлива. Циолковский высказал также мысль о необходимости принудительной подачи топлива в камеру сгорания ЖРД.

Ученый подробно исследовал возможные горючие и окислители для жидкостных реактивных двигателей, из которых выбрал как наиболее целесообразные: жидкий водород и жидкий кислород, спирт и жидкий кислород, углеводороды и жидкий кислород (в каждой паре веществ первым указано горючее, вторым — окислитель).

В самом раннем своем проекте ракеты с жидкостным реактивным двигателем Циолковский предусмотрел в качестве горючего жидкий водород и в качестве окислителя жидкий кислород. Уже в этом проекте нашли отражение и идеи устройства газовых рулей, и охлаждение камеры сгорания жидким топливом, и применение автоматов для стабилизации ракеты в полете.

В дальнейшем Циолковский непрерывно совершенствовал конструкцию предложенной им ракеты, исследовал возможности применения все более эффективных компонентов топлива.

Приоритет Циолковского в разработке проблем ракетной техники и теории межпланетных полетов признан не только в нашей стране, но и за рубежом. В подтверждение можно привести высказывание известного немецкого инженера Г. Оберта, также работавшего в этой области. «Вы зажгли свет, и мы будем работать, пока величайшая мечта человечества не осуществится… Я, разумеется, самый последний, который оспаривал бы Ваше первенство и Ваши заслуги по делу ракет».

Особенно плодотворным для ученого был период жизни после победы Великого Октября. Коммунистическая партия и Советское правительство проявляли большое внимание к деятельности ученого, ему была установлена персональная пенсия, созданы условия для работы. В ответ на заботу, любовь и внимание партии, всего народа ученый-патриот работал с утроенной энергией. Достаточно сказать, что с 1925 по 1932 г. им было опубликовано 60 научных работ. А всего за послеоктябрьский период жизни (1917–1935 гг.) Циолковский напечатал в четыре раза больше книг и статей, чем за годы деятельности до Великой Октябрьской социалистической революции.