|
Глава II ИСТОРИЯ РАКЕТЫ
Первые реактивные двигатели
Сообщение о применении ракеты для воздушного полета встречается в древнейшей китайской легенде. Она переносит нас за несколько столетий до нашей эры. Мандарин Ван-Ту изготовил два больших параллельных горизонтальных змея, скрепленных с сиденьем, расположенным между ними. Под этим своеобразным летательным аппаратом было размещено 47 ракет, которые были подожжены одновременно 47 прислужниками. Но ракета под сиденьем мандарина взорвалась неудачно, и от пожара сгорели и прибор и сам изобретатель.
Что касается Европы, то здесь еще за сто лет до нашей эры греческим ученым Героном был устроен паровой полый металлический шар, вращающийся на оси, снабженный двумя трубками с концами, загнутыми в разные стороны. При выходе из них пара шар вращался в направлении, противоположном выходу пара. Этот геронов шар (рис. 2) по слабости действия был игрушкой, а по применению силы реакции являлся реактивным двигателем.
| |
Рис. 2. Геронов шар. |
|
С изобретением пороха в XII! в. тотчас появились ракеты, которые стали применяться как при увеселениях, так и в военном деле.
В продолжение многих веков изучение сущности и действия реактивных сил все больше и больше склоняло научную мысль к возможности использовать силу ракеты для полета человека.
Как это часто бывает, смелая мысль была высказана в фантастическом сочинении. Около 1645 г. во Франции чуткий романист и изобретатель Сирано де-Бержерак в своем труде «Путешествие на луну» между прочим указал на непрерывно действующую ракету как на средство возможного подъема «воздушной колесницы». Фантастические произведения Сирано де-Бержерака имели в свое время почти такое же значение, как впоследствии известные нам произведения его соотечественника Жюль-Верна, предвосхитившего в своих фантастических романах многие изобретательские идеи.
Во времена же Сирано де-Бержерака (около 1670 г.) ученый Фабри работал над сооружением огромной летательной машины, приводимой в движение сжатым воздухом, находящимся в трубе. Однако судьба этого изобретения осталась неизвестной.
В конце XVII в. (1686 г.) был установлен Ньютоном так называемый третий основной закон механики, гласящий, что «сила действующая всегда вызывает равную силу противодействия». Самому Ньютону приписывается между прочим изобретение самодвижущегося парового экипажа (рис. 3). Этот ньютоновский проект экипажа реактивного движения ценен как пример реальной возможности использования реактивной силы. По характеру своего действия этот экипаж, будучи ракетного типа, ценен также как пример осуществления продолжительного передвижения.
Полвека спустя ученый Бернулли (в 1730 г.) в своем сочинении по гидродинамике выяснил действие реакции вытекающей из сосуда струи. В связи с научными исследованиями Ньютона и Бернулли в области реактивного движения изобретатель Сегнер использовал этот принцип и построил в 1750 г. реактивное колесо (рис. 4), действующее водой. Он приспособил его для производства работ. Математик Эйлер подробно разработал теорию реактивных турбин.
Все эти научные труды послужили платформой для изобретателей ракетных летательных аппаратов.
Попытки использовать реактивную силу для летания
| |
Рис. 3. Автомобиль Ньютона с реактивным паровым двигателем. |
|
Братьев Монгольфье, изобретателей воздушного шара, также интересовал принцип полета ракеты, что видно из докладной записки, представленной Жозефом Монгольфье в Лионскую академию наук. В этой записке говорилось: «подъем артиллерийской ракеты и ракета пожарной машины указывают на то, что в природе имеются источники энергии, гораздо большей, нежели та, которою могут располагать люди, и побуждают нас воспользоваться ею для воздухоплавания». Не сумев добиться успехов в этом направлении, братья Монгольфье в ожидании, пока какой-нибудь ученый механик пожелает заняться этим важным предметом, перешли к решению задачи летания иным путем, который и завершился известным изобретением «дымного воздушного шара» в 1783 г.
Рис. 4. Сегнерово колесо. |
|
В следующем же году два изобретателя – аббат Миолан и Жанинэ в Париже – задумали применить для управления воздушным шаром реактивную силу. Они надеялись, что если в боковой части монгольфьера сделать отверстие, то нагретый воздух, выходя через последнее, будет иметь достаточную силу для сообщения шару движения в сторону, противоположную той, где находится отверстие. Для опытов был построен огромных, размеров монгольфьер (рис. 5), но самим опытам не суждено было состояться. Вследствие сильной тяги, вызванной боковым отверстием, монгольфьер во время наполнения его нагретым воздухом вспыхнул и сгорел дотла. Огромная толпа, присутствовавшая при опыте за плату, была до того озлоблена, не найдя удовлетворения своим напряженным ожиданиям, что сломала перегородку, отделявшую шар от публики, и избила неудачных изобретателей.
В фантастическом произведении «Приключения барона Мюнхгаузена», появившемся в 1785 г., имеется глава о полете героя на пушечном ядре; это еще раз доказывает популярность идеи реактивного летания в те годы.
В 1806 г. известный пиротехник Клод Рюжьери производит в Марселе опыт реактивного полета. Живой баран был поднят ракетами на высоту до 200 метров и с этой высоты опустился невредим при помощи парашюта, автоматически развернувшегося с прекращением подъемного действия ракет. Несколько лет спустя один смельчак ходатайствовал о разрешении публично повторить над собой этот опыт в Париже на Марсовом поле, но полиция не дала разрешения. Рюжьери является тем самым изобретателем, которому пришлось во Франции в начале прошлого столетия изыскать наиболее разумные способы употребления ракет в военном деле.
| |
Рис. 5. Реактивный дирижабль Миолана и Жанинэ. |
|
Возможность реактивных полетов человека становилась все яснее, и, как это часто бывает, наиболее характерный и смелый рисунок такой идеи вложен в каррикатуру. В Англии около 1828 г. появилась каррикатура реактивного полета человека на паровой машине высокого давления (рис. 6). Здесь мы наглядно видим истечение пара в сторону, противоположную движению летательной машины; это истечение при сильном давлении является залогом возможности создания реактивных приборов для полета наподобие ракет.
Спустя семь лет нюренбергский механик Ребенштейн предлагал использовать в качестве двигателя для изобретенного им самолета реактивное действие силы водяных паров или сжатого углекислого газа. В 1837 г. появился рисунок женевского самолета, перемещающегося в пространстве от истечения паров жидкой угольной кислоты. В России об этом изобретении в свое время было дано такое сообщение; «Этим делом занимается один женевец, который прибег к силе пара, открытого новейшей химией, именно – пара жидкой угольной кислоты. Стоит только устроить надлежащий порядок в быстроте растяжения этого вещества, и вопрос кончен, – человек делается обладателем воздушных пространств, куда он проникал еще с трепетом. Тогда он садится в окрыленную свою гондолу, которая, как тело птицы, служит и баластом и точкой тяжести, и направляет свой полет по желанию то быстро, то тихо, то вверх, то вниз с таким удобством, какого мы не находим еще ни на одном из средств сообщения».
| |
Рис. 6. Английская каррикатура 1828 г. на реактивное летание из Парижа в Петербург. |
|
В 1843 Г. в русских газетах появилось сообщение, что «некто Эмиль Жир изобрел способ посредством сжатого воздуха направлять воздушный шар в ту сторону, куда ему нужно, а, чтобы подниматься и опускаться, он употреблял сжатый газ (находящийся в резервуаре под лодкой), откуда он извлекался посредством насоса».
В 1849 г. военный инженер Третесский представил Кавказскому наместнику князю Воронцову в Тифлисе свой труд на 208 страницах под заглавием «О способах управлять аэростатами». В этом труде Третесский предлагал, основываясь на вычислениях, использовать реактивные действия сил: водяных и спиртных паров, газов и сжатого воздуха. Соответственно действующим силам он дал дирижаблям названия. – паро- газо- и воздухолетов. Мысль Третесского, обоснованная математическими и механическими расчетами, является любопытным трудом в области решения задачи летания с реактивными двигателями.
В 60-х годах появился ряд новых проектов реактивного летания. Три рисунка (рис. 7 – 9), иллюстрирующие эти проекты, разнятся по своему характеру. Один из них представляет летательный аппарат ракетного типа, отличающийся от проекта 1828 г. тем, что в нем вместо пара высокого давления происходит истечение сильно сжатого газа. Второй – геликоптер с особыми винтами, вращающимися под влиянием реактивной силы сжатого газа. Третий же – самолет Бутлера и Эдварса 1867 г. типа стрелы, в котором движущей силой является реактивное истечение газа со стороны его хвостовой части.
При взгляде на эти три рисунка более всего останавливает внимание простота решения задачи летания при помощи реактивной силы. Немудрено, что мысли многих людей устремлялись к такому способу летания. Препятствием служило лишь отсутствие подходящей для этого силы, т. е. соответствующего сильно сжатого газа, который и менялся у изобретателей. Так в 70-х годах в проекте реактивной летательной машины генерала Иванина были предложены пороховые газы.
В 1872 г. читатели одной из газет старого Петербурга могли впервые ознакомиться с сочинением, описывавшим «Путешествие на Венеру» с помощью реактивного двигателя. Рассказ ведется от лица путешественника, «медицинского студента», который начинает свое сообщение о произведенном полете на планету Венеру с таких любопытных для нас подробностей;
| |
Рис. 7. Летательная машина ракетного типа 1860 г. |
|
«Вы знаете, что общая система передвижения на земле основана на теории рычага; все движется, отталкиваясь от точки. Для человека и прочих зверей эта точка опоры – земля; для рыб – это вода; для птиц – воздух; для паровозов, железных дорог эта точка в рельсах, а для пароходов – опять вода. Если мы не умеем до сих пор управлять воздушными шарами, то потому, что атмосфера наша, особенно в высших слоях, слишком мало имеет плотности, чтобы дать точку опоры. Но люди имеют и такие вещества, которые сами собой устремляются вверх, не заботясь о точках опоры; например фейерверочные ракеты, которым окружающий воздух служит только препятствием. Если бы за пределами атмосферы мы могли производить вспышки пороха, ракеты эти поднимались бы вверх с гораздо большей силой и быстротой. Вот на этом-то основании я и построил свой аэронавтический аппарат. Он состоял из прямоугольного резервуара в 4 квадратных метра объема и 1 метр вышины. В верхней части его было устье воздушного насоса, движимого сильнейшими электромагнитами. В каждом углу аппарата находился род усеченного конуса, который мог двигаться во все стороны и из которого с силой выливалась вода, которой я наполнил резервуар. Когда насос приводился в движение, то разумеется конус отталкивался с такой силой, которая равна давлению воды.
| |
Рис. 8. Геликоптер с реактивным движением 1860 г. |
|
– Я начал деятельно работать насосом и перпендикулярно поднялся вверх. Первые минуты передвижения были очень медленны, но вскоре все пошло быстрее и быстрее. Я был в полном восторге от представлявшегося мне великолепного зрелища, но тело мое требовало сильной ограды от холода и от разреженного воздуха, который уже не годился для человеческого дыхания. Верхняя часть моего аппарата, где я лично находился, состояла из стеклянной обширной клетки в которой у меня все было приготовлено для искусственного произведения химическим образом азота и кислорода. Для произведения же теплоты был у меня сундук с негашеной известью, и вспрыскивание ее водой доставляло моей клетке достаточную и приятную теплоту.
– По мере того как я поднимался, мой горизонт расширялся, и, достигнув полушария его, я перешел за пределы земной атмосферы и находился в безвоздушном пространстве посреди так называемого эфира... Наступила минута, когда я достиг пределов притяжения Земли и должен был вступить в сферу притяжения Луны. Тут я остановился на тангенсе. Луна покрывала собой Венеру, и я несколько минут выждал, чтобы Венера снова мне показалась, и тогда направил свой полет к нашему спутнику. Но так как я не желал попасть на него, то направил свой аппарат так, чтобы пролететь мимо Луны. Впрочем полет мой произошел очень близко к Луне, и я убедился, что она имеет самую незначительную и тонкую атмосферу, а на стороне, обращенной к Земле, нет никакого живого организма. Вскоре вышел я из сферы притяжения Луны, и тогда полет мой происходил с удивительной быстротой, возраставшей по мере приближения моего к Венере, которая начала на меня действовать своей притягательной силой. Глядя на Землю, я видел беспрестанное уменьшение ее величины, и наконец она мне показалась в виде звезды первой величины.
– Наконец достиг я атмосферы Венеры и расположил конусы своего аппарата таким образом, чтобы ослабить удар падения моего на поверхность планеты. Я попробовал прекратить свое искусственное приготовление азота и кислорода и подышать мгновенье атмосферой Венеры. С восторгом почувствовал, что кроме холода, царствовавшего еще в верхних ее слоях, я мог прекрасно дышать этим воздухом. Значит состав его такой же, как и на Земле, и хотя, продолжая спускаться, я заметил, что он несколько гуще, но вскоре привык к этому без малейших неудобств...»
| |
Рис. 9. Реактивный самолет Бутлера и Эдаарса 1867 г. |
|
* * *
|
