Блеск и нищета К.Э. Циолковского

Сопла двигателей были завиты спиралью и постепенно расширялись к выходному отверстию. «Извивы одних были расположены поперек длины ракеты, других – вдоль. Газы, вращаясь во время взрыва в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, придавали огромную устойчивость ракете. Она не вихляла, как дурно управляемая лодка, а летела стрелой» ^[93] [с. 41].

Некоторые сопла были расположены так, что их «отверстия» составляли винтообразную линию вокруг ракеты. Таким образом ракета должна была получить вращение вокруг продольной оси с тем, чтобы обеспечить искусственную тяжесть.

Опять тут рассматривался вопрос о стабилизации ракеты с помощью «извивов» и, конечно, это была по-прежнему его догадка, не подкрепленная расчетом. Это техническое решение глубоко ошибочно.

Его идея в целом представляется понятной: он попытался создать на борту из потока газов своего рода гироскопы, свойство которых, как известно, состоит в том, что они в раскрученном состоянии сохраняют неизменное направление своей оси в пространстве.

Однако все эти «извивы» не только не решали проблему, но и создавали новые. Не решали они ее потому, что масса газа в сопле ничтожно мала, чтобы оказывать сколько-нибудь заметное воздействие на стабилизацию ракеты. А создавали новые в связи с большими потерями на трение из-за значительной длины сопла, в результате мощных газодинамических потерь на поворот потока газов, а также из-за серьезного увеличения удельного (да и суммарного тоже) теплового потока в стенку сопла, что несомненно приводило бы к ее прогару или, по крайней мере, к серьезному усложнению проблемы охлаждения.

Несмотря на то, что с момента выхода в свет его «Исследований…» прошло уже более пятнадцати лет, по-прежнему ощущается нехватка у него термодинамических знаний.

Предлагаемая, таким образом, ракета была бы неработоспособной из-за потери величины тяги, обусловленной чрезмерными газодинамическими потерями, а также из-за практической невозможности решения проблемы тепловой защиты двигателя.

Этих проблем он в целом никогда до конца не понимал, даже несмотря на подсказки (он отказался от идеи «извивов» и от длинного сопла только тогда, когда уже были построены действующие двигатели).

Однако, как уже отмечалось, перед ним стояла и вторая проблема, состоявшая в том, что одноступенчатая ракета не могла ни взлететь в космос, ни вернуться обратно. Ее он старательно, скрывал от читателей.

Тем не менее, проблемы энерговооруженности ракеты вызывали у него беспокойство. Как отмечала Т.Н. Желнина, в одной из его рукописей, относящихся к сентябрю 1921 года, К.Э. Циолковский высказал мысль о сообщении ракете быстрого поступательного движения на земле «посредством электромагнитного толкания». Разгон ракеты мог происходить как в атмосфере – «ракете на рельсах сообщают электричеством движение в воздухе», – так и в «канале», «пушке-трубе» с откаченным воздухом. Движение ракеты по наземному рельсовому пути также могло быть двояким – либо на особо смазывающихся полозьях, либо на воздушной подушке – «скольжение на жидкости или газе» ^[17] [с. 175]. Она далее отмечает, что идея воздушной подушки встречается у К.Э. Циолковского впервые в 1915 году в одной из его рукописей. Вообще, в литературе существует мнение будто ему принадлежит сама эта идея, а не ее использование в ракетно-космической технике. Однако это далеко не так, поскольку эта идея имеет длительную историю и принадлежит, вероятно, шведскому ученому Эммануэлю Сведенборгу (1688-1772 гг.) и относится к 1716 году ^[30], причем ее никогда не забывали и она всегда была в поле зрения специалистов.

К.Э. Циолковский рассматривал и другие способы, способствующие экономии топлива ракеты. Некоторые из них находили применение в экспериментальных беспилотных ракетах, некоторые (как, например, запуск с крылатого авиационного аппарата) рассматриваются ныне как перспективные, а некоторые, и таких большинство, видимо бесперспективны. Вместе с тем, для межпланетной ракеты ни один из этих способов проблему не решал. В лучшем случае она могла бы вылететь на околоземную орбиту (трудности из-за обеспечения требуемого числа Z).

В конце 1921 года К.Э. Циолковскому пришла мысль о возможности использования для выхода в космос самолетов с реактивными двигателями (впервые на эту дату, как на начало его работ по крылатым аппаратам указала Т.Н. Желнина ^[17]). Сама по себе идея крылатых космических ракет не была в то время новой. Впервые ее высказал в 1913 году Эсно-Пельтри, а в России ее на рубеже 10-х – 20-х гг. XX в. широко пропагандировал Ф.А. Цандер, от которого она, видимо, и пришла к К.Э. Циолковскому.

В 1924 году в популярной статье ^[118], которая в то время не была опубликована, он отметил, что космическая скорость может быть достигнута и аэропланами, если их снабдить специальными двигателями.

Разработке таких двигателей он посвятил несколько лет жизни, но, не владея методами их расчета не смог подняться выше своих интуитивных догадок.