"Вестник знания" 1931 г. №11


КОСМИЧЕСКИЕ КОРАБЛИ

М. Эйгенсон

Чтобы передвигаться в мировом пространстве, отделяющем нас на Земле от таких мировых тел, как Луна, большие и малые планеты, нужен совершенно особый аппарат, непохожий на все средства передвижения, использованные человечеством до сих пор. Все земные средства передвижения нуждаются во внешней среде, от которой они отталкиваются при перемещении1; поэтому они неприменимы для межпланетного летания. Только ракета, снаряд, движущийся самостоятельно, действием прямой реакции, решает поставленную задачу межпланетного летания.

1Колеса от земли; винт аэроплана — от воздуха; винт парохода — от воды; для воздушных шаров и пр. необходима внешняя среда, взаимодействием с которой получается их подъемная сила.

Ракета, принцип которой известен уже много сотен лет, представляет собой снаряд, один конец которого открыт. Из этого конца тем или иным способом выбрасывается вещество, составляющее заряд ракеты. Так как центр тяжести всего вещества ракеты должен сохранять неизменное положение (или равномерно-прямолинейно перемещаться), то выбрасывание вещества ракеты в одном направлении порождает перемещение самой оболочки ракеты в противоположную сторону. Ракета — это как бы пушка без лафета, стреляющая в пространство и двигающаяся от этого сама.

Благодаря тому, что (как вытекает из теории движения ракеты) скорость, накопленная ракетой к концу процесса выбрасывания из нее вещества, не зависит от времени, в течение которого это выбрасывание происходит, можно весьма постепенно накоплять скорость в 11 км/сек., необходимую для космического полета; это убережет астронавтов2 от последствий чересчур стремительного перехода от покоя к быстрому движению.

2 Астронавт — межпланетный путешественник.

Механическая теория ракеты в связи с вопросом о применении ракет для космических перелетов была развита независимо и в разное время несколькими исследователями. Циолковский у нас, Эсно Пельтри во Франции, Годдард в Соединенных Штатах и Оберт в Германии - все пришли к выводу, что на ракете, и только на ракете, можно передвигаться через пустое пространство, разделяющее мировые тела. Годдард доказал также и опытом, что ракета для своего действия не нуждается во внешней среде.

С 1923 года, времени появления первой книги Оберта, начинается новая эпоха в истории ракет. Ей посвящается ряд книг и статей. Организуются специальные общества, разрабатывающие вопросы межпланетных путешествий. Читается на эту тему множество лекций. Все это привлекает широкое общественное внимание к вопросам заатмосферного летания.

Как обстоит с ним дело сейчас, в 1931 году? Постараемся вкратце познакомить читателей с основными достижениями в этом деле.

Прежде всего, оказалось, что ракетное летание годится не только для путешествий вне земли, но имеет и многочисленные земные приложения; оно может быть использовано, как новый могучий и разносторонний способ переброски людей, аппаратов, а также как новое орудие военной техники, весьма опасное по могуществу и дальности действия. Обыкновенные пороховые ракеты были поставлены на автомобиль вместо мотора, и при первых же опытах Опелю удалось получить скорость автомобиля до 240 км/час (1928 г.).

Ракеты были поставлены также на дрезины и другие орудия передвижения. Но надо признать, что такое применение ракеты нерационально. Ракета, могущая по своей природе развить огромные скорости, связана ограниченной прочностью материалов, употребляемых для колес и иных частей автомобилей и др. повозок. Быстрое вращение частей развивает такие центробежные силы в колесе и такое нагревание осей, что ведет к их разрушению.

Более интересными оказались первые опыты с постановкой ракет на самолет, начавшиеся в 1928 г. и позволившие 30 сентября 1929 г. тому же Опелю стартовать и лететь на чисто ракетном самолете. На обыкновенных винтомоторных аэропланах были поставлены фирмой Юнкерс специальные стартовые ракеты для облегчения отрыва от земли.

Кроме того, прекрасных результатов достиг покойный Макс Валье на ракетных санях, на которых он достиг (зимой 1930 г. на озере Айбзее) скорости до 400 км/час.

Все эти замечательные успехи были получены при помощи пороха. Однако порох и вообще взрывчатые вещества невыгодны для ракетных приборов, в виду опасности, какую они представляют, да и не нужны для них, так как и спокойное горение дает по истечении необходимого времени нужную прибору скорость. Кроме того взрывчатые вещества менее производительны (менее энергоемки), чем бензин, спирт и другие горючие, известные технике. Все вместе взятое и заставило техников начать строить ракеты с жидким горючим. Повидимому, эта задача в основном сейчас уже решена и притом независимо несколькими исследователями. Первые ракеты с жидким зарядом уже успешно летали и этим демонстрировали правильность решения задачи.

Американец Дарвин Лайон пускал с горы Ред-Орта (в итальянских Альпах с 1928 г.) ракеты, снабженные парашютом и самопишущими приборами, отмечающими метеорологическое состояние атмосферы. Повидимому, Лайону удалось поставить рекорд высоты подъема ракеты с приборами, так как его ракета достигла высоты в 9 800 метров.

Еще в 1929 г. Годдарду, о котором мы упоминали выше, удалось успешно запустить ракету с жидким зарядом на большую высоту. Кроме того в марте 1931 г. Винклер с поля кампании Юнкерс (в Дессау) успешно пускал ракету с жидким кислородом и жидким горючим.

Еще и в ряде других мест строятся сейчас подобные ракеты; областью применения будет служить верхняя часть земной атмосферы, так называемая стратосфера, которую еще не достигал человек1, особенно ее верхние слои на высоте 40 — 200 км, где происходят метеорные явления (свечение падающих звезд и пр.), наблюдаются светящиеся облака, северные сияния.

1) Аэропланы поднимались до высоты в 13 км, шар Пикара в мае 1931 г. достиг 16 км. Теперь строится (Юнкерс) специальный самолет для полетов в стратосфере („стратоплан“). До высоты 36 км. поднимаются (без людей) шары-зонды с самопишущими приборами, отпускающимися обратно на землю на парашютах. Несмотря на то, что большинство работников звездоплавания отказываются от пороховых ракет, Поггензее в марте 1931 г. и Тилинг в апреле 1931 г. успешно пускали пороховые ракеты в атмосферу (Ракета Тилинга достигла высоты 7 км.).

Повидимому, уже сейчас ракета получает и ряд военных применений, о чем по понятным соображениям почти ничего не сообщается. Ракета, начиненная тротилом или ядовитым газом, может быть переброшена с одного материка на другой и причинить бедствия.

Однако с точки зрения межпланетных путешествий имеют значение не эти земные применения ракеты, а полеты на другие миры.

Дальнейший прогресс звездоплавания — летания вне атмосферы — тесно связан с постепенным превращением обыкновенных винто-моторных самолетов через комбинированный винто-ракетный аэроплан в чисто ракетный „стратоплан“ и дальше в „звездолет“.

Рассмотрим теперь как мыслится будущий межпланетный полет. И прежде всего, скоро ли он произойдет?

На последний вопрос ответ уже дан выше: не ранее чем мы научимся летать на ракетах в атмосфере, т. е. накопим достаточный научный и технический опыт; лишь тогда мы сможем построить космические корабли и вылететь на них за пределы земной атмосферы. Эти космические корабли должны быть настоящими небесными кораблями как по стоимости, так и по размерам: они должны нести огромный запас горючего для отрыва от Земли, спуска на планеты и пр. Проблема максимально энергоемкого горючего есть самая насущная научно-техническая проблема звездоплавания, так как все известные до сих пор виды горючего развивают сравнительно мало энергии на кг. веса; отсюда необходимость сооружения громоздких кораблей. Пути к обходу этой трудности отчасти намечены.

Были предложены составные ракеты: из бóльшей ракеты, когда она использовала свое горючее, вылетает, меньшая и т. д. Циолковский предложил комбинацию остающейся на земле ракеты с вылетающей из нее космической ракетой. Предлагался также подъем ракеты на дирижаблях, пуск ее с гор и т. п.

Весьма смелым и интересным проектом является предложенный несколько лет назад проект „космического вокзала“, или искусственной луны. Согласно этой идее вокруг Земли будет обращаться по замкнутой орбите искусственно созданное (подвозом материала с Земли на ракетных кораблях) „небесное“ тело — межпланетный „вокзал“. С этой станции пассажиры, прилетевшие на нее с Земли, будут, пересев на мощные межпланетные корабли, совершать дальние путешествия по солнечной системе. Самое трудное — достичь этой станции с Земли. На вылет же с нее уйдет мало энергии, так как напряжение тяжести на ней ничтожно, а отдаленность этой станции от Земли и орбитальное движение позволят ракете с малой затратой горючего понестись по параболическому пути в межпланетные пространства. Спуск на планеты или спутники представляет трудность лишь тогда, когда на планете (или Луне) нет атмосферы: тогда придется тормозить движение ракеты, дать „контр-пар“, на что уйдет ценное горючее. Если же атмосфера имеется, то можно спланировать, постепенно затормаживая спуск трением о воздух.

Внутри ракеты — звездолета должны быть все приборы и материалы, необходимые для того, чтобы вести ракету в пространстве, жить в ней при отсутствии внешнего воздуха, а также приспособления для высадки на лишенные воздуха небесные тела (такие как наша Луна, малые планеты).

Космическая ракета будет отапливаться (этого требует холод мирового пространства, близкий к абсолютному нулю, т. е, минус 273°Ц), либо горячими газами, либо же солнечными лучами, которые она сможет поглощать своей зачерненной поверхностью. Стенки ракеты должны быть из особого материала (свинца, меди), чтобы бороться с холодом, делающим дюралюминий хрупким, как стекло. Стены трубы, где происходит горение, также должны быть из весьма тугоплавкого вещества.

Таковы главные проблемы будущего заатмосферного летания и пути, прилагаемые к их разрешению.

Космические путешествия будут сперва, вероятно, только рекогносцировочными облетами вокруг небесных тел и осторожными залетами на некоторые из них наиболее для нас доступные. Но в дальнейшем, вероятно, удастся и прочно обосноваться на небесных землях в целях их планомерного научного изучения и, быть может, хозяйственной эксплуатации.