Циолковский. Жизнь и технические идеи - Яков Исидорович Перельман
В пулеметах и других огнестрельных орудиях трудно хорошо использовать тепло горения, потому что труба (ствол) обязательно должна быть цилиндрической и очень длинной. В звездолете же труба — коническая, сильно расширенная, и потому ее можно делать тем короче, чем угол конуса или его расширение больше (но не больше 30°).
Если осуществим пулемет, то осуществим и звездолет. Остается только заимствовать часть его механизма отдачи, чтобы избавиться от особого мотора.
Приняв секундный расход взрывчатого вещества в 4 килограмма, а полный снаряженный вес звездолета в тонну, найдем, что запас взрывчатого вещества в 0,8 тонны (800 килограммов) израсходуется в течение 200 секунд. В это время звездолет, устремляясь под углом примерно в 30° к горизонту, быстро достигнет разреженных слоев воздуха и приобретет такую скорость, которая выкинет его за пределы атмосферы».
Межпланетные путешествия
В своих трудах о ракете Циолковский не только заложил основы ракетной механики, не только разработал вопрос о горючем для ракетных аппаратов, но обсуждал и многие стороны будущего межпланетного путешествия, т. е. занимался проблемами звездной навигации. Он вычислил скорость, какую должен иметь ракетный корабль для того, чтобы, покинув Землю, сделаться спутником земного шара, достигнуть Луны, той или иной планеты; определил пути следования ракеты и т. п. После чтения его работ у читателей не остается сомнений, что заманчивая мечта о достижении иных миров, о путешествии на Луну, на астероиды, на Марс может со временем превратиться в реальную.
Высадка на Луну, на малую планету или на один из мелких спутников больших планет, если только поверхность их в таком состоянии, что делает спуск возможным, будет лишь вопросом достаточного количества топлива. Надлежаще направленными взрывами можно уменьшить огромную скорость снаряда настолько, чтобы посадка его совершилась плавно и безопасно. Но надо иметь еще в резерве достаточно горючего, чтобы вновь покинуть временное пристанище, преодолеть силу притяжения планеты и пуститься в обратный путь с необходимым запасом топлива для спуска на Землю.
В особых непроницаемых костюмах, вроде водолазных, будущие моряки вселенной, достигнув планеты, смогут рискнуть выйти из небесного корабля. С запасом кислорода в металлическом ранце за плечами будут они бродить по почве неведомого мира, делать научные наблюдения, исследовать его природу, собирать коллекции… «Стать на почву астероидов, поднять рукой камень с Луны, наблюдать Марс с расстояния нескольких десятков километров, высадиться на его спутник или даже на самую его поверхность, что может быть фантастичнее? С момента применения ракетных приборов начнется новая великая эра в астрономии: эпоха более пристального изучения неба» (Циолковский).
Пришлось бы занять слишком много места в этой книге, если бы мы взялись пересказать здесь хотя бы вкратце все богатое содержание ракетных работ Циолковского. Но чтобы читатель мог составить себе представление о разнообразии затрагиваемых в них вопросов, далее приводится перечень глав его работы 1911 г.:
Скорость, необходимая телу для удаления от планеты. Время полета. Сопротивление атмосферы. Картина полета. Кругом Земли. Кривые движения и скорости. Средства существования во время полета. Питание и дыхание. Спасение от усиленной тяжести. Борьба с отсутствием тяжести. Мечты. Будущее реактивных приборов. Ожидающие Землю бедствия устранит реактивный прибор. Невозможное сегодня станет возможным завтра.
Картина космического полета
Размышляя о будущих полетах в мировое пространство, Циолковский много внимания уделял обстановке пребывания пассажиров звездолета и тем ощущениям, которые предстоит им пережить. Сильно развитое воображение, подкрепляемое глубоким знанием и чутьем физика, помогло «патриарху звездоплавания» нарисовать правильную и убедительную по своим подробностям картину жизни в каюте ракетного корабля. Читатель, я уверен, с интересом прочтет относящуюся сюда главу из его работы 1911 г. (приводим ее с несущественными пропусками).
«Хотя до путешествия в пространство „ой, как далеко“, но допустим, что все готово, изобретено, осуществлено, испытано; мы уже устроились в ракете и приготовились к поднятию, а наши приятели наблюдают за нами.
Мы будем относить явления к ракете, наши знакомые — к Земле, астрономы Марса — к своей планете и т. д. Все эти явления будут относительны, потому что всякого рода явления зависят между прочим и от формы движения тела, к которому относятся явления.
Отправившись в путь, мы будем испытывать весьма странные, совсем чудесные, неожиданные ощущения, с описания которых и начнем.
Подан знак, началось взрывание (сжигание заряда), сопровождаемое оглушительным шумом. Ракета дрогнула и двинулась в путь. Мы чувствуем, что страшно отяжелели. Четыре пуда (65 килограммов) моего веса превратились в 40 пудов[24]. Тяжесть в ракете, по-видимому, увеличилась в 10 раз. Об этом нам бы возвестили: пружинные весы, ускоренные качания маятника, более быстрое падение тел, уменьшение величины капель, утяжеление всех вещей и много других явлений.
Испытываемая нами адская тяжесть будет ощущаться около 2 минут, пока не окончится взрывание и его шум. Затем, когда наступает мертвая тишина, тяжесть так же моментально исчезает, как и появилась. Теперь мы поднялись (полет предполагается отвесный) на высоту 575 километров. Тяжесть не только ослабела, она испарилась без следов. Сила земного тяготения действует одинаково на ракету и на находящиеся в ней тела. Поэтому нет разницы в движении ракеты и помещенных в ней тел. Их уносит один и тот же поток, одна и та же сила, и внутри ракеты как бы нет тяжести.
В этом мы убеждаемся по многим признакам. Все неприкрепленные к ракете предметы сошли со своих мест и висят в воздухе, ни к чему не прикасаясь; а если они и касаются, то не производят давления друг на друга или на опору. Сами мы также не касаемся пола и принимаем любое положение: стоим и на полу, и на потолке, и на стене; стоим перпендикулярно и наклонно; плаваем в середине ракеты, как рыбы, но без усилия. Ни один предмет не давит на другой, если их не прижимать друг к другу.
Вода не льется из графина, маятник не качается и висит боком. Громадная масса, привешенная на крючок пружинных весов, не производит натяжения пружины, и весы всегда показывают нуль. Рычажные весы тоже бесполезны: коромысло их принимает всякое положение, независимо от равенства или неравенства грузов на чашках.
Масло, вытряхнутое из бутылки с некоторым трудом (так как мешает давление воздуха), принимает форму колеблющегося шара; разбиваем его на части, получаем группу из меньших шаров.
Ртутный барометр поднялся доверху, и ртуть наполнила всю
