Техника - молодёжи 1981-04, страница 66

ПРОЕКТУ Н. И. КИБАЛЬЧИЧА —СТО ЛЕТ

ляющих сил. Кроме того, Кибальчич первым поставил принципиальные проблемы постепенной и регулируемой подачи топлива в камеру ракетного двигателя и замены пороха другим, более подходящим ракетным топливом.

Идея ракетного полета возникла вновь в еще более грандиозном виде в творчестве гениального русского ученого Константина Эдуардовича Циолковского, который совершил подлинную революцию в отношении человечества к космосу. Недоступный мир, представлявший практический интерес лишь для астрономов, Циолковский провозгласил сферой непосредственной деятельности людей.

В 1882 году в рукописи «Свободное пространство» он дал принципиальную схему обитаемого космического аппарата (рис. 2), ориентируемого по трем осям с помощью маховичного устройства и приводимого в движение путем выброса из него массы с помощью пушки, которой «можно дать желаемое направление и отправить шар с путешественниками к любой звезде». Но это был только смелый набросок, и прошли еще годы, прежде чем Циолковский, тоже поглощенный идеей дать России дешевый вид транспорта, разработавший проект цельнометаллического дирижабля и потерпевший поражение в борьбе с царскими чиновниками от науки за его осуществление, вернулся к поискам реального средства осуществления космического полета.

А в эти годы немецкий изобретатель Герман Гансвиндт выступил со своим проектом ракетного корабля (рис. 3), который даже в деталях был подобен проекту Кибальчича: тот же пороховой ракетный двигатель с постепенно подаваемыми в него шашками топлива и подвешенной к нему гондолой с пассажирами и грузом. Но Гансвиндт уже прямо указывал, что его корабль предназначен для полетов в космическом пространстве. Правда, никакого теоретического обоснования этому он дать еще не смог, и его проект остался на том же уровне проработки, как и космические корабли писателей-фантастов.

Научно обоснованный путь в космос нашел К. Э. Циолковский, который в 1896 году вывел свою знаменитую формулу и на ее основе в классической работе «Исследование мировых пространств реактивными приборами», опубликованной в 1903 году, первым предложил ракету на жидком топливе (р и с. 4), описал ее принципиальное устройство, предусмотрев все основные агрегаты и системы, которые типичны для современных космических кораблей.

Прошло еще 10 лет, и Циолковский опубликовал вторую часть своего труда, прежде чем первая научная

публикация на эту тему появилась на Западе. С нею выступил известный французский авиаконструктор Робер Эсно-Пельтри. Повторив основные открытия Циолковского, он в то же время пришел к пессимистическому выводу, что человек сможет полететь в космос только на атомном корабле (рис. 5).

Указав в брошюре 1914 года на «опечатку» Эсно-Пельтри, Циолковский писал: «Успешное построение реактивного прибора и в моих глазах представляет громадные трудности и требует многолетней предварительной работы и теоретических и практических исследований, но все-таки эти трудности не так велики, чтобы ограничиваться мечтами о радии и о не существующих пока явлениях и телах».

Гораздо смелее маститого французского конструктора оказался молодой русский мехакик Юрий Кондратюк. По его проекту 1918 года ракетный корабль (р и с. 6) состоял из центральной трубы, в которой должна была происходить реакция сгорания жидкого топлива и расширение ее продуктов, и навешенных вокруг трубы топливных баков, отбрасываемых после опорожнения.

В следующем году проект космической ракеты появился и за океаном. Американский конструктор Роберт Годард предложил составить многоступенчатую ракету из множества связанных в группы ракет на бездымном порохе (рис. 7), а после выхода на орбиту использовать ионный двигатель, работающий на солнечной энергии (рис. 8). Весьма глубоко проработанный проект космического корабля (р и с. 9) предложил в 1923 году немецкий ученый Герман Оберт. Его первая ступень работала на спирте и жидком кислороде, а вторая при том же окислителе использовала в качестве горючего жидкий водород.

Новым шагом в конструкции ракетных кораблей стал проект межпланетного корабля-аэроплана (р и с. 10) советского инженера Ф. А. Цандера. В нем были две принципиальные идеи: во-первых, вместо отброса опорожненных баков и других становящихся ненужными частей конструкции предлагалось их расплавлять и сжигать в ракетном двигателе, во-вторых, на первом этапе полета использовать подъемную силу крыла и двигатель, работающий на воздухе в качестве окислителя. Для полета по межпланетному пространству Цандер разработал корабль под солнечным парусом (рис. 11), а для возвращения с орбиты на Землю предложил пользоваться маленьким самолетом — крылатым спускаемым аппаратом. Цандер горячо верил в преимущества и осуществимость своего проекта, проработал его на уровне эскизных про

ектов самолетов того времени и даже построил модель корабля — аэроплана, у которого крылья, винты, шасси и другие элементы постепенно втягивались внутрь корпуса. Этот инженерный проект стал той основой, вокруг которой в Москве организовалось первое в мире Общество изучения межпланетных сообщений (ОИМС). Идеи Цандера, опередившие свое время на десятки лет, начинают новую жизнь сейчас, когда появляются первые космические транспортные крылатые корабли многоразового использования.

К 1924 году К. Э. Циолковский пришел к идее снабжать космический корабль крыльями и воздушно-реактивными двигателями (рис. 12).

К интересной идее ракеты-башни (рис. 13) пришел немецкий архитектор Вальтер Гоман. Она должна была полностью состоять из твердого топлива, несущего само себя и кабину с путешественниками. Горение топлива должно было проходить с одного торца. Как при этом обеспечить истечение продуктов сгорания в одну сторону, Гоман не знал, но это не помешало ему использовать модель своей «идеальной ракеты» для разработки вслед за Цандером теории оптимальных межпланетных траекторий.

В 1926 году новый проект ракетного корабля (рис. 14) — огромной «земной ракеты», разгоняемой по эстакаде и несущей малую «космическую ракету», опубликовал Циолковский. А в 1928 году австрийский инженер Франц Гефт разработал целую серию гипотетических проектов все более совершенствующихся ракетных кораблей, последний из которых (рис. 15) должен был достигать космических скоростей.

Новым вкладом в развитие схемы ракетных кораблей стала классическая работа Циолковского «Космические ракетные поезда». В ней великий калужанин дал теорию и схему многоступенчатой ракеты, составленной из многочисленных одинаковых ракетных блоков длиной по 10 м с передним расположением двигателей, «вытягивающей» на орбиту огромную космическую ракету (рис. 16). Оберт в это же время разработал проект «Электрического ракетного корабля» (р и с. 17), получающего лучевую энергию с помощью проволоч-но-сетчатых электродов от корабля-энергопоставщика, находящегося на околоземной орбите, а Цандер, верный своей идее сжигания конструкции, разработал схему «одной центральной ракеты со многими боковыми ракетами и сосудами для жидкого горючего и окислителя* (рис. 18). Малые ракеты и сосуды нанизывались на ветвях расходящейся спирали и постепенно втягивались в двигатель центральной ракеты, что обеспечивало всей машине характе-

63