Сто великих покорителей космоса

Звёздолет Николая Кибальчича (1853–1881)

1(13) марта 1881 г. в результате террористического акта, организованного тайной революционной организацией «Народная воля», погиб российский император Александр II. Организаторы и исполнители покушения были арестованы. Дело о цареубийстве рассматривалось в особом присутствии Правительствующего Сената 26–29 марта. 30 марта суд приговорил пятерых первомартовцев – А. И. Желябова, С. Л. Перовскую, Н. И. Кибальчича, Т. М. Михайлова и Н. И. Рысакова – к смертной казни через повешение. 3 (15) апреля приговор был показательно-прилюдно приведен в исполнение.

Наказание народовольцев не остановило российское общество на пути к социальным революциям начале XX в. Не остановило оно и российских ученых в создании ракет, космических аппаратов и освоении космического пространства, хотя и был казнен пионер мировой космонавтики, впервые предложивший конструкцию реактивного космического корабля, – Николай Иванович Кибальчич (1853–1881).

Убежденный и бескорыстный борец за справедливое устройство общества, Кибальчич был не только талантливым публицистом, но и незаурядным химиком, кустарным способом, в одиночку получившим динамит, взрывная мощь которого намного превосходила динамит А. Нобеля. Изготовленные им в подпольной лаборатории бомбы использовали в покушении на царя.

Николай Кибальчич

Взрывная сила «гремучего студня» (нитроглицерина) и эффективность «метательных снарядов» Кибальчича произвела такое глубокое впечатление на российских генералов, что они приложили немало сил для того, чтобы заменить смертный приговор «главному технику» народовольцев на пожизненное заключение и в дальнейшем использовать его в интересах русской армии. Я. К. Голованов приводит красноречивое высказывание знаменитого инженера-генерала Э. И. Тотлебена: «Что бы там ни было, что бы они ни совершили, но таких людей нельзя вешать. А Кибальчича я бы засадил крепко-накрепко до конца его дней, но при этом предоставил бы ему полную возможность работать над своими изобретениями». К сожалению, военные не смогли преодолеть решимость Александра III воздать убийцам его отца в полной мере.

Находясь в заключении, Кибальчич исписал математическими выкладками стены камеры, а затем попросил тюремщиков дать ему чернила и бумагу, якобы он намерен написать прошение государю Александру III. Однако просить о милости заключенный не стал. В записке Николай Иванович впервые письменно изложил свою «безумную идею» о физических принципах реактивного движения и о конструкции управляемой пороховой ракеты, предназначенной для полетов человека. Не будем заблуждаться, сам Кибальчич писал о варианте летательного аппарата в условиях земной атмосферы – конкуренте будущих самолетов, о возможности полетов в космос тогда еще задумывались только первые писатели-фантасты. Текст изобиловал расчетами и эскизами. Выбросив из головы мысли о предстоящей казни, он спешил изложить свои замыслы (на что ему всегда не хватало времени) и передать человечеству свой «воздухоплавательный прибор (аппарат, машину)».

Естественно, изобретатель не мог предложить совершенный вид механизма, тотчас пригодного к полету. Целый ряд его конструкторских решений спустя полвека доводили до ума советские, немецкие и американские ученые, назвавшие его «твердотопливным реактивным двигателем (ТРД)».

Кибальчич обоснованно отверг конструкцию паровой или электрической машины и рассмотрел устройство ТРД импульсного горения. По мнению изобретателя, только медленногорящие взрывчатые вещества были способны преодолеть земное тяготение. Для этой цели подходил прессованный трубчатый «бронированный» порох, наружная поверхность которого была забронирована от воспламенения. Кибальчич рассчитал габариты пороховых шашек и камеры сгорания РД. Большую правильность полета и большую устойчивость аппарата, т. е. управление полетом, конструктор предложил обеспечивать изменением угла наклона двигателя (одного или лучше – двух конусообразных цилиндров), программным режимом горения пороховых «свечей» и использованием крыльев-стабилизаторов. Конструктор рассматривал также способы торможения аппарата в атмосфере при спуске. На схеме РД Кибальчич изобразил ракету, корпус, камеру сгорания, поворачивавшуюся на специальных стойках, сопло, пороховые «свечи». «Верна или не верна моя идея – может решить окончательно лишь опыт», – заключал записку автор.

23 марта проект был готов. «То был поистине научный труд с петлей на шее» (В. Родиков).

Техническое описание аппарата предваряло обращение к экспертам: «Находясь в заключении, за несколько дней до своей смерти, я пишу этот проект. Я верю в осуществимость моей идеи, и эта вера поддерживает меня в моем ужасном положении.

Если же моя идея, после тщательного обсуждения учеными специалистами, будет признана исполнимой, то я буду счастлив тем, что окажу громадную услугу родине и человечеству. Я спокойно тогда встречу смерть, зная, что моя идея не погибнет вместе со мной, а будет существовать среди человечества, для которого я готов был пожертвовать своей жизнью. Поэтому я умоляю тех ученых, которые будут рассматривать мой проект, отнестись к нему как можно серьезнее и добросовестнее, и дать мне на него ответ как можно скорее…»

Рисунок Кибальчича с проектом его ракеты

Просьба Кибальчича о передаче рукописи в Академию наук следственной комиссией удовлетворена не была. Адвокат В. Н. Герард передал ее министру внутренних дел М. Т. Лорис-Меликову, приобщившему бумаги к делу 1 марта, после чего они осели в архивах департамента полиции с надписью на конверте: «Давать это на рассмотрение ученых теперь едва ли будет своевременно и может вызвать только неуместные толки».

Записку опубликовали лишь после Октябрьской революции в 1918 г. в журнале «Былое» (№ 4–5).

К. Э. Циолковский был поражен, узнав, что идею пилотируемой ракеты за 22 года до него предложил Кибальчич: «О том, что им еще в 1881 году была выдвинута идея реактивного прибора, я, к сожалению, не знал… Трогательно, что человек перед страшной казнью имеет силы думать о человечестве».

P.S. «Замечательную особенность машины Кибальчича составляет то, что она может держаться не только в воздухе, но и в совершенно пустом пространстве (т. е. безвоздушном. – В.Л.).

На языке техники наших дней изобретение Кибальчича должно было быть названо не воздухоплавательным прибором, не самолетом, а звёздолетом, потому что этот аппарат мог бы двигаться и в абсолютной пустоте межзвёздных пространств… По существу, это был первый шаг в истории звёздоплавания» (Я. И. Перельман, 1931).

Предтеча немецкой космонавтики Герман Гансвиндт (1856–1934)

130 лет назад немецкие СМИ прозвали хорошо известного тогда изобретателя велосипедов и моторных лодок Германа Гансвиндта «новым Икаром», «воскресшим Икаром», «немецким Икаром» и т. п. В этих метафорах звучало больше иронии, чем одобрения. После того как Герман выступил 27 мая 1891 г. в Берлинской филармонии и поведал ошарашенным бюргерам о возможности космических полетов, в обществе его сомнительная репутация экстравагантного фокусника и чудака только усилилась.

Не поняли и не приняли пионера космонавтики не только обыватели, но и военные, и государственные чиновники, и большая часть ученых. Устные заявления и тем более публикации Гансвиндта никто не принимал всерьез. Тем более никто не спешил спонсировать фантазера, помогать ему воплотить вздорные идеи в реальные конструкции. Мало кто ими заинтересовался.

Изобретатель сам подливал масла в огонь. Апологет галактических полетов «разъезжал по Германии со странными лекциями: часть лекции составлял концерт на фортепьяно, исполняемый Гансвиндтом (он утверждал, что обучился с нуля за полгода), затем читал лекцию по изобретениям, потом опять фортепьяно, потом лекция по авиации. Многие это находили просто смешным и неудачным».

И всё же можно лишь удивляться тому, что изобретения Гансвиндта прошли мимо тех, кто принимал решения, кто мог бы сделать Германию еще в начале XX в. ведущей страной в воздухоплавании и покорении космоса. Разработки конструктора касались в том числе и новейшего вида оружия – воздушных судов (дирижаблей, геликоптеров, вертолетов). Некоторые аппараты конструктор не только описывал, но и строил, испытывал и демонстрировал на протяжении почти двух десятилетий. Однако финансисты и фельдмаршалы не желали заморачиваться и осваивать сложную и весьма затратную воздушную отрасль, предпочитая давно испытанную стратегию и тактику земных и морских сражений.

Но обратимся к проекту Гансвиндта.

Герман Гансвиндт

Для уменьшения энергетических затрат и преодоления сопротивления воздуха в нижних слоях атмосферы конструктор предложил выводить космический корабль с помощью дирижабля или геликоптера в область разреженного воздуха, а еще лучше на искусственный спутник Земли (!) и там производить его запуск.

Реактивный космический корабль Гансвиндта состоял из двух стальных цилиндров. Верхний цилиндр представлял собой взрывную камеру, в которую подавались из двух топливных барабанов стальные 1,5-килограммовые гильзы, снаряженные динамитом. Подрываемые гильзы подбрасывались реактивной силой и ударялись о куполообразный «потолок» взрывной камеры, передавая ей таким образом свой импульс. По расчетам, не представленным автором, корабль получал при этом ускорение 10 g, позволявшее ему достичь Марса или Венеры по специальному графику полета чуть ли не за сутки.

Нижний цилиндр, имевший тороидальную форму (в форме пончика), служил гондолой для двух пассажиров. В отверстие тора вырывалась газовая струя из взрывной камеры, согревавшая гондолу. Нужная для дыхания смесь поступала в нее по трубам из баллонов со сжатым воздухом.

Для избавления от невесомости изобретатель предлагал закручивать корабль вокруг его оси, образуя таким образом центробежную силу. Пассажиры в этом случае опору могли чувствовать как на полу гондолы, так и на ее потолке. Технически это было возможно сделать, подорвав несколько гильз в направлении, перпендикулярном полету.

Герман Гансвиндт еще подростком увлекался конструированием, но по настоянию родителей учился в юридической школе при университетах Цюриха и Лейпцига. Курс в Берлинском университете юноша не окончил, решив стать не плохим юристом, а хорошим изобретателем. Он им стал, но на свою голову преждевременно увлекся космическими путешествиями.

Не получив весомой материальной поддержки, изобретатель пытался заняться предпринимательством, но неудачно. Незадачливый бизнесмен организовал в 1902 г. «Комитет по защите и поддержке изобретений Германа Гансвиндта в Шёнеберге под Берлином», но «трест лопнул», после чего председатель отсидел два месяца в тюрьме по обвинению в шарлатанстве и мошенничестве.

Обанкротившийся исследователь в последние годы жизни поддерживал связь с пионерами ракетостроения Максом Валье и Германом Обертом.

Сегодня Гансвиндт признан предтечей немецкой космонавтики. В 1975 г. в Германии признали достижения изобретателя, назвав его именем один из берлинских мостов, а Международный астрономический союз – один из лунных кратеров.

P.S. «Циолковский шел к ракете… от своих представлений о счастье человечества. Ракета была средством, позволявшим людям властвовать над мирами, обратить себе во благо богатства всей Вселенной. Гансвиндт мечтал прежде всего о контактах с разумными обитателями других планет. По его мнению, бесконечность обитаемых миров позволяет найти такие планеты, жизнь на которых повторяет все прошедшие и будущие годы. День грядущий и день вчерашний существуют одновременно в пространстве Вселенной, а значит, путешествие в пространстве есть и путешествие во времени? Но что такое подчинение себе времени? Это бессмертие – таков ход идей Гансвиндта. Как видите, и у него космический корабль – не самоцель, а средство достижения цели, пусть другой и несравненно более абстрактной, чем цель Циолковского» (Ярослав Голованов).

Эпоха космонавтики

Создатель теории ракет и космонавтики Константин Циолковский (1857–1935)

Константин Эдуардович Циолковский – уникум, подобно Мюнхгаузену сам себя вытащивший из житейского болота через тернии к звёздам, ученый-самоучка, автор пионерных трудов в области аэро- и ракетодинамики, теории самолета и дирижабля.

Это был вечный труженик, скорбевший об одном: «Мне всегда стыдно, как мало я еще сделал для своей Родины». Притом что орден Трудового Красного Знамени (1932) был вручен ученому за «особые заслуги в области изобретений, имеющих огромное значение для экономической мощи и обороны Союза ССР».

Кто бы мог подумать, что несуразный и глухой (от перенесенной в детстве скарлатины) учитель физики женского епархиального училища, чудак, разъезжавший по городу летом на самодельном трехколесном велосипеде, а зимой на коньках, городской сумасшедший, чьи труды долго не печатали по цензурным и иным соображениям, не имевшим никакого отношения к науке, на самом деле является великим изобретателем, пионером целой научной отрасли? Практически все идеи и прозрения ученого – скажем, о том, что первым в космос полетит русский человек на русской ракете, – отметали с порога, а «его тоненькие брошюры, изданные на собственные средства в провинциальной Калуге, вызывали насмешки и издевательства». Кто в научном сообществе, особенно в дореволюционное время, кроме С. В. Ковалевской, Д. И. Менделеева, А. Л. Чижевского и еще нескольких авторитетов, мог предположить, что «жертва академического снобизма» своими «скромными» умозрительными изысканиями совершит величайший научно-технический переворот в судьбе человечества? Однако же этот безумец был еще и мечтателем, и мечта родила титана: «Всю жизнь я мечтал своими трудами хоть немного двинуть человечество вперед». И он двинул, да так, что с этого пути человечество уже не свернуть!

«Земля – это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели, – заявил Циолковский. – Будущее человечества – в космосе!» Основоположник современной космонавтики и ракетной техники прославился еще как философ – основатель русского космизма. По воспоминаниям знавших его людей, ракетами ученый занялся потому, что философски пришел к выводу, что человечество стоит перед лицом неминуемой гибели, спастись от которой оно может только на других планетах. Более того, мыслитель был уверен, что «во Вселенной царит бессмертие». Циолковский стал искать способ полетов к другим планетам и натолкнулся на идею ракеты. «Долго на ракету я смотрел, как все: с точки зрения увеселений и маленьких применений, – признался ученый. – Она даже никогда меня не интересовала в качестве игрушки».

Впервые о возможности полета космической ракеты во Вселенной 25-летний ученый написал в сочинении «Свободное пространство». Он тогда еще не знал, что незадолго до этого революционер-народник Н. И. Кибальчич накануне казни (1881) разработал в тюрьме первый проект ракетного самолета (см. очерк в этой книге).

На рубеже веков вопросами реактивного движения занимались многие европейские и американские исследователи. В 1896 г. Циолковскому попалась брошюра изобретателя А. П. Федорова «Новый принцип воздухоплавания, исключающий атмосферу как опорную среду», в которой автор доказал, что летательный аппарат может лететь в безвоздушном пространстве. Циолковский рассчитал, что подобный летательный аппарат в безвоздушном пространстве будет лететь со значительно большей скоростью, чем в атмосфере, так как отпадет сопротивление воздуха. Это позволяло совершать межпланетные сообщения!

Самым главным теоретическим трудом в новой области стала статья Циолковского «Исследования мировых пространств реактивными приборами» (1903). Публикация опередила время. Официальный научный мир этот труд не заметил.

В советское время ученый получал персональную пенсию, спасшую его от голодной смерти, давшую ему возможность продолжить свои труды. Научная деятельность Циолковского получила поддержку на государственном уровне. Статья, переизданная в 1926 г., привлекла внимание ученых всего мира и отдала Циолковскому приоритет в изобретении реактивного звёздолета.

В своей работе автор впервые доказал, что ракета является тем единственным аппаратом, который способен совершить полет в космос; рассмотрел схемы ракет дальнего действия и ракет для межпланетных путешествий, теорию движения ракеты. Циолковский вывел формулу, установившую зависимость между скоростью ракеты в любой момент, необходимой для выхода в космос, скоростью истечения газов из сопла, массой ракеты и массой взрывных веществ.

Формула Циолковского первоначально имела вид:

V/V1 = ln (1 + M2/M1),

где V – конечная скорость ракеты;

V1– скорость вырывающихся элементов относительно ракеты;

M2 – масса ракеты без взрывчатых веществ (т. е. без топлива);

M1 – масса взрывчатых веществ.

Выведенная более 100 лет назад формула Циолковского и сегодня составляет важную часть математического аппарата, используемого при проектировании ракет и в поверочных расчетах, при определении массы топлива и массы ракеты (в том числе многоступенчатой) и т. д. Формула определяет т. н. характеристическую скорость, которую развивает летательный аппарат под воздействием тяги ракетного двигателя, неизменной по направлению, при отсутствии всех других сил.

Ученый математически обосновал возможность достижения космических скоростей, причем не на «допотопной» пороховой ракете, а на жидкостном реактивном двигателе (ЖРД) на водороде и кислороде, опередив французских и немецких исследователей на 10 и 20 лет соответственно. Он первый предсказал явление космической турбулентности; запуск искусственных спутников Земли, создание «космического лифта»[8]; описал условия жизнедеятельности экипажа звёздолета; предложил внеземные космические станции в качестве промежуточных баз для космического корабля; рассчитал оптимальную высоту для полета вокруг Земли (300–700 км) и др. Фактически Константин Эдуардович дал старт самой космонавтике.

Если западных исследователей ракеты интересовали как оружие большой разрушительной силы, русский ученый впервые стал рассматривать ракету как космический транспорт. Циолковский подробно разработал теорию полета жидкотопливной ракеты переменной массы в атмосфере и в космическом пространстве, определил КПД ракеты, исследовал влияние силы сопротивления воздуха на движение ракеты, решил задачу посадки звёздолета на поверхность планет, лишенных атмосферы. Теория движения составных многоступенчатых ракет, созданная ученым незадолго до своей кончины, стала базовой основой космонавтики.

К. Э. Циолковский с моделями летательных аппаратов

Один из пионеров ракетно-технической техники, В. П. Глушко (см. очерк в этой книге), в 1970 г. говорил о том, что значение этой работы трудно переоценить. «Работа Циолковского указала рациональные пути развития космонавтики и ракетостроения. Этим же проблемам были посвящены исследования Циолковского, изданные в 1911–1912, 1914, 1926 гг. В 1929 г. он опубликовал работу «Космические ракетные поезда», в которой рассмотрел теорию особого вида составных ракет».

Практически все идеи исследователя подтвердились практикой современной космонавтики и нашли воплощение во многих космических проектах.

P.S. «Многие думают, что я хлопочу о ракете и беспокоюсь о ее судьбе из-за самой ракеты. Это было бы грубейшей ошибкой. Ракеты для меня – только способ, только метод проникновения в глубину космоса, но отнюдь не самоцель. Я прежде всего мыслитель!» (К. Э. Циолковский).

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.