Блеск и нищета К.Э. Циолковского

Как и каждый изобретатель, он попытался сформулировать преимущества своего детища перед другими аналогичными средствами, и прежде всего с теми, которые существовали реально: большая пушка (а дирижабль нельзя было брать в расчет). Впрочем, сам автор понимал, что пушка тоже непригодна для космических полетов, поскольку в ядре, выпущенным ею, развиваются чрезмерные перегрузки, а обратное его возвращение на Землю более чем сомнительно ^[110] [с. 72-73], не говоря уже о проблемах, связанных с сопротивлением атмосферы.

Итак, в разделе о преимуществах ракеты он писал:

«а) аппарат наш сравнительно с гигантской пушкой легко осуществим;»

Это было, как мы сейчас понимаем, большим заблуждением – это дело оказалось трудным и наукоемким. Как это ни парадоксально, именно это заблуждение стимулировало практические работы по жидкостной ракете Р. Годдарда (США), Г. Оберта (Германия), Ф.А. Цандера (СССР), Е. Зенгера (Австрия) и многих других пионеров ракетной техники.

«б) давление (тяга – Г.С.) взрывчатых веществ, будучи довольно равномерным, вызывает равномерно ускоряющееся движение ракеты, которое развивает относительную тяжесть (перегрузку – Г.С).

Здесь он не ошибается, поскольку при постоянной тяге из-за уменьшения с течением времени массы ракеты, ее ускорение будет переменным.

Далее: «…величиною этой временной тяжести (перегрузкой – Г.С.) мы можем управлять по желанию, т.е. регулируя силу взрыва (тяги – Г.С), мы в состоянии сделать ее, произвольно мало или много превышающей обыкновенную земную тяжесть».

Здесь К.Э. Циолковский полностью прав, поскольку возможность регулирования уровня перегрузок является определяющим достоинством жидкостных ракет в аспекте их использования для пилотируемых полетов.

«Если предположим для простоты, что сила взрыва (тяга – Г.С.) уменьшается пропорционально массе снаряда, сложенной с массой оставшихся не взорванными взрывчатых веществ, то ускорение снаряда, а следовательно, и величина относительной тяжести (перегрузка – Г.С.) будут постоянными».

Совершенно очевидно, что он для этого своего вывода использовал формулу из школьного учебника физики: F = mа, т.е. a = const, если F/m = const

Кроме отмеченных, К.Э. Циолковский указывает еще на одно достоинство ракеты: возможность регулировать скорость полета в широких пределах, что обеспечивает безопасный спуск и посадку ее на планету, а также уменьшение потерь на преодоление сопротивления планеты и ограничение величины аэродинамического нагрева.

Он правильно считал, что полет в атмосфере должен проходить с малой скоростью, которая может увеличиваться с разряжением воздуха.

Большое внимание он уделил вопросам, связанным с решением основных конструктивных проблем ракеты. Первый из них касался проблем управления движением центра масс и движением относительно центра масс. Этот вопрос К.Э. Циолковским был отчасти осмыслен еще в работе «Свободное пространство». Понимая теперь специфику космоса, он довольно четко формулирует сначала способы управления вектором тяги ракеты.

В атмосфере Земли (да и других планет) он считал целесообразным управлять полетом рулем, «подобным птичьему» ^[110] [с. 74]. Из проекта его аэроплана следует, что под этим термином он понимал аэродинамические рули высоты и направления, которые применялись в авиации.

Кроме того, он высказал еще две идеи: разместить руль вне ракеты, поблизости от выходного сечения сопла двигателя, а также поворачивать саму камеру сгорания ракетного двигателя, точнее, – конец ее сопла ^[110] [с. 75].

Все эти идеи нашли применение в ракетной технике.

Обратим внимание, что это идеи изобретательских задач, на пути которых к практике лежала как раз конкретика: как это можно сделать? Представим себе, что К.Э. Циолковский задумался над вопросом о том, как повернуть конец камеры сгорания (а не саму эту камеру)? Разве осталось бы это его предложение в силе?

В этой своей работе он еще ничего не доказывает: он гадает, высказывает предположения. Он ничего не может вычислить, поэтому появляется интуитивный спектр предложений, выделить среди которых рациональные он, как правило, не может.

Как будет показано ниже, проект этой космической ракеты – научная фантастика, «сдобренная» видимостью научности, результатами расчетов.

К.Э. Циолковский на примере дирижабля уже понял, что нужно рассказывать людям привлекательные сказки, тогда обязательно появятся сторонники их осуществления. На этой позиции он и впредь будет стоять твердо при разработке космической философии, при разработке идеи о «вечно юной Вселенной», и в вопросах космогонии, биологии или, наконец, второго начала термодинамики.

Для решения проблемы движения ракеты (космических аппаратов) вокруг центра масс, он также предложил несколько элементарных решений.

Он считал, что если ракета при своем движении начинает вращаться вокруг ее центра инерции, нужно переместить внутри снаряда какую-нибудь массу. Для ракеты это предложение избыточно, а для космического корабля, вообще говоря, приемлемо, хотя и не конкурентоспособно.