Фридрих Артурович Цандер

Инженер-механик Л. КОРНЕЕВ

М

ногогранна и поучительна жизнь этого богато одаренного, скромного, приветливого и доброго к людям человека.

Родился Фридрих Артурович Цандер 23 августа 1887 года в Риге в семье доктора медицины. Отец его был большим любителем естествознания и в то время работал в Зоологическом музее. Жили они в доме, при котором имелся большой сад. Уход за садом возлагался на детей. В летнее время мальчики часто работали с утра до позднего вечера. Так отец развивал в них трудолюбие и любовь к естествознанию.

Реальное училище в Риге Цандер окончил первым учеником. В последнем классе преподаватель космографии познакомил учеников со статьей К. Э. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Она произвела большое впечатление на юного Цандера. Теоретические выводы Циолковского укрепили его мечту о межпланетных полетах.

До конца жизни Фридрих Артурович с любовью и уважением относился к Циолковскому. Отношения между этими двумя учеными-патриотами были всегда душевными, дружескими.

По просьбе Циолковского Цандер позднее редактировал его избранные труды.

В 1907 году Цандер поступил на механическое отделение Рижского политехнического института и вскоре начал работать над отдельными проблемами космонавтики. Пытливую натуру молодого студента занимали не только межпланетные полеты, но и многие другие явления природы и техники. Ему уже не хватало дня и он часто занимался ночами. Начиная с 7 февраля 1909 года и до последних дней жизни все расчеты и доклады он стенографировал.

В 1914 году, окончив с отличием Рижский политехнический институт, он получил звание инженера-технолога. Вся дальнейшая жизнь и деятельность Цандера полностью посвящена разрешению проблемы межпланетного полета человека. Девизом его стали слова: «Полет на Марс!»

После окончания института Цандер поступил на завод «Проводник». В 1915 г. вместе с заводом эвакуировался в Москву. В феврале 1919 года перешел на один из московских авиазаводов, чтобы здесь осуществить свои планы, связанные с межпланетными полетами.

В конце 1920 года на конференции изобретателей в Москве Цандер выступил с докладом о своем проекте межпланетного корабля-аэроплана. Его слушал Владимир Ильич Ленин.

Со свойственной ему скромностью очень кратко, всего семь слов, написал Цандер в автобиографии о встрече с Лениным. Однако это событие запечатлелось у него на всю жизнь. Вот, что он рассказал автору этих строк:

«После доклада меня пригласили к В. И. Ленину. Я был очень смущен. Но Владимир Ильич с такой простотой и душевностью расспрашивал о моих работах и планах на будущее, что я даже несколько злоупотребил его временем и очень подробно рассказал о своих трудах и о своей мечте во что бы то ни стало построить ракетный межпланетный корабль.

Я с очень большим воодушевлением говорил Ленину, что работаю не только над конструкцией межпланетного корабля-самолета, но много думаю о том, как и в каких условиях будет летать человек на Марс; как ему выдержать ускорение, как одеваться во время полета, чем и как питаться и т. д. и т. п.

Затем Владимир Ильич спросил меня: «А вы первым полетите?»

Я ответил, что иначе и не мыслю, так как должен показать пример, а после меня смело полетят другие.

В конце беседы Владимир Ильич пожал мне руку, пожелал успеха в работе и обещал поддержку.

Всю ночь я не мог заснуть, находясь под впечатлением встречи с вождем пролетариата Владимиром Ильичем Лениным. Шагал по своей комнатушке и думал о величии этого человека. Ведь страна наша разорена из-за войн, хлеба мало, угля мало, заводы стоят, а этот человек, который руководит таким большим государством, выкраивает время, чтобы послушать о межпланетных полетах.

Значит, осуществится моя мечта, думал я».

Воодушевленный беседой с Лениным, Фридрих Артурович с новым подъемом начал работу над проектом межпланетного корабля.

20 января 1924 года состоялось выступление Цандера на теоретической секции Московского общества любителей астрономии. Это был его первый обширный доклад, в котором широко охватывались разнообразные вопросы, связанные с разрешением проблемы межпланетных полетов. Стремясь быстрее начать работы по разрешению отдельных технических вопросов, Цандер предложил организовать научно-исследовательскую секцию. В том же году группа энтузиастов Военно-воздушной академии им. проф. Н. Е. Жуковского создала секцию реактивных двигателей, которая впоследствии превратилась в Общество изучения межпланетных сообщений, членом президиума общества был Ф. А. Цандер, почетными членами — Ф. Э. Дзержинский, К. Э. Циолковский и Я. И. Перельман.

Уголок Ф. А. Цандера на мировой выставке межпланетных сообщений.

В 1924 году в Москве получили известие о том, что американский профессор Годдард якобы послал снаряд на Луну. Общество изучения межпланетных сообщений ответило на него диспутом. Диспут повторили дважды.

На нем Цандер рассказал о своей конструкции межпланетного корабля, о том, как мыслится его подъем и планирующий спуск, как обеспечивается безопасность полета и возможен ли многократный запуск реактивного двигателя. Далее Цандер говорил о межпланетных станциях, на которых можно принимать космические корабли с Земли и отправлять их дальше, о перелетах на Марс и Венеру. В конце доклада, сопоставив свои теоретические выводы с сообщением о посылке Годдардом снаряда на Луну, Фридрих Артурович доказал абсурдность этого известия.

Приближался 1927 год — десятилетний юбилей Великой Октябрьской социалистической революции. В этом же году отмечалось семидесятилетие родоначальника ракетной техники и основоположника научной теории межпланетных путешествий К. Э. Циолковского. В связи с этим группа энтузиастов межпланетных полетов организовала в Москве Первую мировую выставку моделей межпланетных аппаратов, которая открылась 10 февраля 1927 года.

Во все страны были разосланы приглашения принять участие в выставке, прислать экспонаты. С большим удовлетворением приглашение принял и Фридрих Артурович, он представил модель своего межпланетного корабля. На выставке был создан уголок Ф. А. Цандера.

На протяжении всей своей жизни Цандер неутомимо пропагандировал идеи межпланетных полетов. Он стремился привлечь к их разработке как можно более широкий круг людей, выступал с докладами в Москве, Ленинграде, Харькове, Саратове, Туле, Рязани и других городах.

С 1924 года он периодически выступает в печати. В журнале «Техника и жизнь» опубликована его статья «Перелеты на другие планеты». В ней впервые в печати обосновано предложение об использовании отдельных частей ракетного межпланетного корабля в качестве топлива.

Впервые также освещен ряд вопросов, связанных с реализацией межпланетных полетов; изложена идея о крыльях для межпланетного корабля и обосновано их преимущество перед парашютом для спуска на Землю или другие планеты, имеющие атмосферу. В крылатой космической ракете двигатели по идее Цандера должны быть комбинированными. При полете в атмосфере включается поршневой или воздушно-реактивный двигатель, а за пределами атмосферы работает ракетный. В статье приведены некоторые цифровые данные — результаты расчетов самого Цандера. Он написал также статью под названием «Описание межпланетного корабля системы Ф. А. Цандера» и 8 июня 1924 года послал ее в Комитет по делам изобретений как заявку. Статья с некоторым сокращением была опубликована только в 1937 году в сборнике «Ракетная техника».

В 1932 году вышла из печати его книга «Проблема полета при помощи реактивных аппаратов». В предисловии Цандер писал: «...настоящая книга имеет целью популяризацию идей межпланетных сообщений. Автор обращается к изобретателям вообще, студентам, инженерам, астрономам с призывом работать в данной области...»*.

* В 1947 году вышло первое издание сборника трудов Ф. А. Цандера под редакцией М. К. Тихонравова, а в 1961 году — второе, более полное, под редакцией Л. К. Корнеева (Ред).

Следует отметить, что это одна из первых в мировой литературе книг, в которой полет при помощи ракетных двигателей рассматривался с большой полнотой не только с теоретической точки зрения, но и с практической, инженерной стороны.

Еще до 1927 года Цандер написал теоретическую работу «Применение металлического топлива в ракетных двигателях». Она напечатана в 1936 году в первом выпуске сборника «Ракетная техника».

Исключительный интерес представляют две статьи Цандера под одинаковым названием «Тепловой расчет ракетного двигателя на жидком топливе». В них впервые в ракетной технике даны расчеты температур стенок камер сгорания и необходимых объемных величин камер для полного сгорания компонентов топлива. Очень ценны приведенные в статье расчеты ракетных двигателей по энтропийным диаграммам, широко применяемым в настоящее время, а также расчеты теплопередачи, показывающие возможность создания цельнометаллического ракетного двигателя без применения керамики.

Фридрих Артурович много занимался и авиадвигателями. Так, он предлагал для взлета межпланетного корабля (в одном из вариантов) использовать поршневой двигатель высокого давления, работающий на жидком кислороде и нефти по бескарбюраторной схеме, где компоненты топлива в цилиндры подаются насосами.

Одновременно Цандер разрабатывал важные проблемы космонавтики. Некоторые из них рассмотрены впервые в истории науки и до настоящего времени не потеряли значения. Например, в статьях «Теория межпланетных путешествий» Цандер говорил о выборе траекторий межпланетных перелетов, обеспечивающих минимальные расходы топлива, определял сроки отлета и время пребывания космических кораблей в пути, вопросы коррекции их траекторий для обеспечения безопасного спуска на планету и т. д. Особенно подробно он рассчитал траектории полета на Марс.

Общий вид двигателя ОР-1.

Большое внимание Цандер уделял проблеме возвращения космического корабля на Землю. Он рассчитал полет межпланетного корабля в атмосфере Земли, предложил идею планирующего спуска с торможением об атмосферу.

Уже в 1920 году Цандер показал, что полет в космическое пространство с последующим возвращением на Землю требует решения многих сложных научно-технических проблем, одна из которых — защита корпуса корабля от теплового воздействия при движении с большими сверхзвуковыми скоростями в плотных слоях атмосферы. Он много работал над этой темой и написал статью «О температуре, которую примет межпланетный корабль при планирующем спуске на Землю». Учитывая возможность столкновения корабля с метеорами, Цандер еще в 1925 году, а возможно и раньше, выдвинул идею об отклонении метеоров с пути корабля с помощью электростатического электричества.

Много внимания уделил Цандер разработке своей оригинальной темы об использовании силы давления света для полетов в космосе.

Эти работы показывают, что Фридрих Артурович по праву может считаться одним из основателей новой отрасли науки — прикладной небесной механики, изучающей движение межпланетных ракет в космическом пространстве.

Цандер неустанно решал также практические задачи создания и испытания отдельных узлов ракетного двигателя и спроектированного им межпланетного корабля.

В 1930 году начались его опыты с первым реактивным двигателем ОР-1. Цандер провел более пятидесяти огневых и множество холодных испытаний этого двигателя.

В начале 1931 года при Центральном совете Осоавиахима была организована секция реактивных двигателей. Руководителем ее избирается Цандер. Во второй половине 1931 года она была преобразована в Центральную группу по изучению реактивного движения и ракетного метода летания (ЦГИРД). Председателем тех-совета группы стал Цандер.

В начале 1932 года при ЦГИРДе организуются курсы по реактивному движению. Фридрих Артурович составил для них подробную учебную программу. Он сам с увлечением читал лекции и привлек видных специалистов: В. П. Ветчинкина, Б. С. Стечкина и других. На курсах выдвинулась инициативная группа энтузиастов реактивной техники, решивших начать постройку ракетных двигателей и ракет. Руководство Осоавиахима поддержало энтузиастов, и в апреле 1932 года возникла производственная группа, названная ГИРД (группа по изучению реактивного движения).

Ракета ГИРД-Х.

Душой ГИРДа был Фридрих Артурович.

В апреле 1932 года он официально перешел сюда на работу. Остальные энтузиасты в своем большинстве работали по вечерам и в свободные дни.

Много бессонных ночей провели гирдовцы в поисках решений по ракетной технике. Один технический вопрос вызывал другой. Зачастую недели и даже месяцы их преследовали неудачи.

При огневых испытаниях ракетные двигатели сгорали: температура внутри камеры сгорания достигала 3000°, и никто не знал, как и чем их охлаждать. Часто отказывала система подачи топлива и даже самые простые детали не работали в условиях температур жидкого кислорода. Не ладилось с зажиганием, не хватало нужного металла и режущего инструмента. Не было станков. Особенно донимали измерительные приборы. Гирдовцам приходилось самим конструировать и изготовлять их.

Несмотря на трудности, этот период был особенно плодотворен в жизни Цандера. Ведь воплощалась в жизнь его мечта. У него появились ученики, последователи, которых он воодушевил своими идеями о возможности межпланетного полета. С любовью и большим терпением Цандер разъяснял своим молодым слушателям сложные проблемы из области ракетной техники. В этом отношении он был неистощим. Обладая богатой памятью, Фридрих Артурович почти все формулы выводил по памяти.

По натуре очень скромный, несколько застенчивый, Цандер был жизнерадостным человеком, любил шутку, смех. Когда в производстве что-либо не ладилось или срывались испытания, он воодушевлял сотрудников любимой фразой: «А все-таки полетим на Марс».

Стремясь создать двигатель большой мощности, Цандер начал еще до перехода в ГИРД проектировать ОР-2. Это был первый ЖРД и предназначался он для установки на планере РП-1 конструкции Б. И. Черановского. В двигателе ОР-2 предусматривалось регулирование тяги путем изменения количества подаваемых компонентов горючей смеси. В качестве горючего был взят бензин, окислителя — жидкий кислород.

Коллектив ГИРДа работал напряженно и самоотверженно. Однако всем казалось, что дела идут медленно. Всем хотелось как можно скорее увидеть двигатель ОР-2 установленным на планере и «живую» летающую ракету.

Партийное бюро решило объявить неделю «штурма». Был создан штаб из трех человек (в их числе был и Цандер), разработан план «штурма». Состоялось общее собрание, утвердившее этот план, и работа закипела. Фридрих Артурович как бы помолодел. Его можно было видеть всюду. Он помогал каждому, и голос его звенел звонче обычного.

Помнится, как в течение трех суток не удавалось подготовить нужного испытания. Члены бригады Цандера, видя, как он устал, предъявили «ультиматум»: «Если он сейчас же не уйдет домой отдыхать, все прекратят работу. А если уйдет и выспится, то все будет подготовлено к утру и с его приходом начнутся испытания». Сколько ни возражал Цандер, бригада была неумолима. Пришлось подчиниться. Воодушевленная «одержанной победой» бригада с новой силой взялась за работу. Прошло пять — шесть часов, и один из механиков громко воскликнул: «Все готово, поднимай давление! Даешь Марс!».

И вдруг все застыли. Стоявший в глубине помещения топчан с грохотом опрокинулся. Из-за него выскочил Цандер, кинулся всех обнимать и затем, смеясь, рассказал, что он примостился за топчаном и следил за работой. Но так как сидеть было скучно, то он успел закончить ряд расчетов и при этом прекрасно отдохнул.

Таков был наш пламенный энтузиаст.

Фридрих Артурович принимал активное участие во всех конструкторских и производственных работах, часто делился с учениками своими мыслями. Доверие к его словам и идеям было безграничным. Человек исключительной честности и правдивости, никогда не идущий на компромисс со своей совестью, покорял всех, близко знавших его.

Объявленный «штурм» продолжался две недели. Все поставленные задачи были выполнены, и двигатели на жидком топливе изготовлены. Однако Цандеру не суждено было увидеть их в действии: когда начались испытания ОР-2, он находился на лечении в Кисловодске.

Еще до отъезда Цандера, в январе 1933 года, бригада ГИРДа начала разработку ракеты на жидком топливе, названной впоследствии «ГИРД-Х». Вначале Цандер решил, что основным горючим будет металл, а вспомогательным — бензин. Металл готовился в виде порошкообразного магния, подаваемого в камеру сгорания инжекторами, а также в виде частей конструкции ракеты, которые должны плавиться в котле и в расплавленном состоянии подаваться в камеру сгорания.

В то время вопрос о применении металла в качестве горючего ставился впервые. Поэтому произведя теоретические расчеты и начав конструирование ракеты, бригада параллельно приступила к исследованию вопроса о подаче и сжигании металлического топлива. Спроектирован и изготовлен котел для плавки металла, камера противодавления, пылеосадительный циклон и инжектор. В качестве «лаборатории» использован двигатель ОР-1.

Опыты показали, что использовать металлическое горючее весьма сложно и, чтобы ускорить работы по созданию ракеты, был разработан ее второй вариант. Из конструкции изъяли агрегаты для сжигания частей конструкции. Металлическое топливо оставлено лишь в порошкообразном виде как часть горючего. Однако вскоре выяснилось, что и металлический порошок невозможно подать в камеру сгорания из-за его спекания в твердую массу. Это потребовало существенно изменить и второй вариант ракеты. Зато третий вариант хорошо прошел летные испытания.

Ракета ГИРД-Х весила 29,5 кг (в том числе горючее — 8,3 кг). Ее длина — 220 см, диаметр — 14 см, тяга двигателя— 70 кг, полезный груз — 2 кг, расчетная высота полета — 5,5 км.

Однако Фридрих Артурович не увидел эту ракету в полете. На его здоровье сказалось резкое переутомление. Стоило больших усилий уговорить его поехать отдохнуть и полечиться в Кисловодск. В пути он заразился тифом и в санаторий приехал с температурой.

Ослабленный организм не справился с болезнью, и 28 февраля 1933 года жизнь Цандера оборвалась.

Бригада продолжала работать над ракетой «ГИРД-Х», и 25 ноября 1933 года была успешно запущена одна из первых советских ракет на жидком топливе, изготовленная по идее Цандера.