Борис Ляпунов - Открытие мира (Издание второе, переработанное и дополненное)

Никто до Циолковского так ясно, четко, неопровержимо не доказал, что ракета и есть давно искомый корабль вселенной. И никто так полно и всесторонне не раскрыл ее возможности, поистине изумительные по грандиозности будущих применений.

Циолковским выведены основные формулы. Они объясняют закономерности полета ракеты, утверждая основу основ — возможность достижения космических скоростей. Ему сразу же хочется представить себе, как это будет, и он берется за перо, чтобы не только математическими выкладками, но и взором писателя проникнуть в будущее. У мечты есть теперь прочный фундамент. Повесть «Вне Земли», начатая им еще в 1896 году, тем и характерна, что точный расчет определяет ее содержание. Фантастика стала подлинно научной.

Небесный корабль — ракета — приобрел для ученого, наконец, конкретные формы. В 1903 году он публикует первое в мире исследование, посвященное проблеме ракетного полета. В нем он дает описание будущей межпланетной ракеты.

Длинный обтекаемый корпус — нельзя забывать, что в начале пути сотни километров воздушной среды. Двойная обшивка с жидким кислородом внутри, чтобы охлаждать стенки, раскаленные трением о воздух. Герметически закрытая пассажирская каюта со всем необходимым для жизни и наблюдений. Хранилища жидкого топлива, насосы, подающие топливо в камеру сгорания, и расширяющаяся труба—сопло. Через него вытекает поток газов — та опора, отталкивание от которой движет ракету. Наконец рули из несгораемого тугоплавкого материала, поставленные на пути газовой струи. Поворот руля отклоняет струю и вызывает поворот самого корабля. Вот устройство ракеты, уносящей человека во вселенную.

Ракетой можно управлять — это не снаряд, который, вылетев из пушки, становится беспомощной игрушкой тяготения. Скорость, направление полета, ускорение при взлете — все в руках пилота.

Более полувека назад опубликовал Циолковский описание своего корабля.

Техника за полвека шагнула далеко вперед. Еще нет пассажирской каюты в современной ракете, но эта ракета, предугаданная Циолковским, уже поднялась в мировое пространство. Она не только совершает путешествие вокруг Земли, не только поднимается с приборами за атмосферу, но и путешествует в межпланетном пространстве.

Современная наука и техника осуществили то, что предначертал Циолковский.

Необходимы автоматические приборы, управляющие по заранее намеченному плану движением ракеты и силой взрывания, писал ученый. Они созданы теперь: ракеты-автоматы стали частыми гостями в высоких слоях атмосферы. Автоматические лаборатории подняты ракетами в преддверие космоса, и один за другим появляются спутники у нашей планеты. Появился искусственный спутник и у Солнца.

Необходимо также найти наиболее подходящие вещества для взрывания, указывал Циолковский. Такие вещества найдены, но химия ракетных топлив еще не сказала своего решающего слова. И в перспективе — ядерная энергетика, обещающая ракете невиданные космические скорости.

Опыты должны руководить нами, подчеркивал ученый, говоря о создании двигателя, о выборе материалов. И то и другое создано уже не только для высотных, но и для межпланетных ракет. Но металлургия и ракетная техника тоже не сказали еще своего решающего слова.

Много трудностей предстоит одолеть, прежде чем человек отправится во вселенную, предупреждал Циолковский. Мы знаем это, но мы помним и другие его слова: все данные науки за то, что победа рано или поздно будет одержана!

Языком математических символов выразил Циолковский свое величайшей важности открытие. Он установил непреложный закон, которому подчиняется движение ракеты: скорость ее возрастает до огромных величин, если запас топлива достаточно велик.

Сколько, однако же, понадобится топлива ракете, чтобы превратиться в спутника Земли? Сколько его требуется для перелета на Луну? В первом случае топливный запас должен в пятьдесят раз превышать вес самой ракеты, во втором — в двести.

Таковы результаты приближенных расчетов. На практике эти цифры еще более возрастут. Кроме того, нельзя забывать о возвращении на Землю — для этого тоже нужно топливо. Оказывается, цифры угрожающе велики.

В современном ракетном самолете, предке будущего межпланетного корабля, топливо весит столько же, сколько машина, — единица на единицу. В современной крупной ракете — втрое больше. Разница, как видим, огромная. Казалось бы, опять безнадежный тупик! Ибо вместить такое колоссальное количество топлива не в состоянии никакая ракета, как бы велика она ни была.

Океанский теплоход берет на борт топлива всего десятую долю своего водоизмещения. Крупнейший в мире самолет весит сто восемьдесят тонн, из них на долю горючего приходится примерно половина, и лишь на рекордных скоростных самолетах удавалось запасать его в количествах двух третей от полетного веса.

Примеры, пожалуй, не очень удачные, так как самолет, корабль и ракета друг на друга не похожи. Но они показывают, каким может быть относительный запас топлива у транспортных сооружений XX века. Сколь бы легкими материалами мы ни располагали, никакие ухищрения не помогут построить гигант, сверх всякой меры начиненный горючим.

Есть, правда, и другой путь. Его подсказывает тот же основной закон механики ракетного полета. Оказывается, наибольшая скорость ракеты зависит еще и от того, как быстро вытекают газы из двигателя. Она тем больше, чем быстрее движение газовой струи.

Сейчас скорость истечения газов достигает двух с половиной километров в секунду. Стоит увеличить ее вдвое, и ракета достигнет круговой скорости при всемеро меньшем запасе топлива. В десять раз снизится запас топлива, необходимый для перелета на Луну. Запаса, в пятьдесят раз большего, чем вес конструкции, вполне хватит тогда для вылета из солнечной системы, для полета к звездам.

Так теория межпланетных путешествий подходит к решению проблемы скорости.

Работы Циолковского дали результаты столь грандиозные, что о них ранее не могли даже и думать. Человечество накануне полета во вселенную. Ясна задача, намечены средства ее решения, готов эскиз межпланетного корабля.

Казалось бы, трудности позади, инженерам остается только воплотить эскизы в чертежи, чертежи — в металл. И топливо для ракет есть — ведь ракетный двигатель создан давно, и люди будут готовы к космическому рейсу. Летают же они с огромными скоростями на реактивных самолетах! Но громадный запас топлива, который надо взять с собой, лишает всякой надежды достигнуть заветной цели. Она остается такой же далекой, как и раньше, словно не было мучительных поисков, словно не помогали математика и механика найти единственно верное решение, словно не преодолевались человеком одно за другим препятствия, поставленные природой.

Все дело в мощном источнике энергии. И хотя в наши дни энергетика ставит на службу человеку скрытые природой колоссальные силы, ведет наступление на атомное ядро, атомной ракеты пока все еще нет.

Те, кто складывал оружие без боя, говорили: «Забудьте о дороге к звездам, ждите, пока сила, скрытая в недрах атома, не будет поставлена на службу технике». Но те, кто верил в могущество разума, продолжали поиски.

Почти четверть века назад инженер Цандер, последователь Циолковского, предложил смелую идею — соединить межпланетную ракету с самолетом, который поднимет ее, а потом будет отдан в жертву во имя скорости. Части самолета, расплавленные в особом котле, добавятся к топливу и пойдут в пищу ракетному двигателю. Металлическое топливо даст возможность сэкономить общий запас горючего, необходимый для вылета в мировое пространство.

Позднее Цандером был разработан проект межпланетной ракеты, соединенной с двумя самолетами. Один из них, большой, должен был поднять ракету с Земли и послужить частично в качестве дополнительного топлива. На другом, малом, путешественники возвратились бы на Землю.

Цандер пробовал сжигать металлы, измельченные в порошок, искал способы практически доказать осуществимость своей идеи. На страницах его сочинений за сухими выкладками скрыта страстная уверенность в правоте этого дела, ставшего делом всей его жизни. «По моему убеждению, — пишет он, — ракеты, использующие большую часть своей конструкции в качестве горючего, будут первыми, при помощи которых удастся… отделиться от земного шара…»

Нельзя забывать, что эти слова писались в начале тридцатых годов нашего века, когда только начинали по-настоящему крепнуть крылья у самолета, а до ракеты, которая совершила бы прыжок за атмосферу и стала чемпионом скорости, было еще далеко. Новаторская идея Цандера и до сих пор остается в арсенале ракетостроения. Время покажет, что даст она технике космического транспорта.