В 1831 году в Венеции было издано сочинение «Открытие, как управлять воздушным шаром». В нем анонимный автор описывал применение ракет, подвешенных к шару. Их энергии, по его мнению, достаточно для того, чтобы достичь даже Луны. Поворотами труб можно менять направление движения этого необычного корабля.
В 1843 году в российских газетах появились сообщения об изобретении, сделанном военным инженером Эмилем Жиром, который утверждал, что решил проблему управления полетом воздушного шара с помощью созданного им механизма, позволявшего шару «находить» благоприятный ветер путем автоматического набора высоты или снижения без сбрасывания балласта или подкачки газа. Жир намеревался осуществить подъем и спуск с помощью реактивной силы, для чего предусматривался запас сжатого воздуха в гондоле и ручной компрессор для пополнения этого запаса.
Спустя шесть лет Эмиль Жир направил губернатору Кавказа графу Воронцову рукопись объемом в 208 страниц, озаглавленную «О способах управления воздушным кораблем» и подписанную псевдонимом «инженер Третесский».
Третесский намеревался снабдить воздушный корабль выхлопными соплами, направленными во все стороны. Для движения в каком-то направлении требовалось соединить соответствующее сопло с «генератором реактивной струи», если использовать современную терминологию. Реактивная сила создавалась струей сжатого воздуха, пара или воздуха, подогреваемого спиртовой горелкой.
В 1866 году в Санкт-Петербурге вышла в свет небольшая книжка капитана 1-го ранга Николая Михайловича Соковнина «Воздушный корабль». Аппарат, описанный в ней, относился уже к типу дирижаблей и управлялся турбореактивным двигателем.
Мягкая оболочка дирижабля наполнялась аммиаком, заключенным в 12 баллонетах. Последние помещались в ячейках ложкообразной оболочки, разделенной одной продольной и пятью поперечными перегородками на соответствующее число камер, открытых снизу. К оболочке на вертикальных стержнях подвешивалась платформа, на которой должны были располагаться люди и двигатель. Материалом для корпуса и платформы служил особый картон (изобретенный венгром Черлением), бамбук и трубчатая сталь. Длина корабля составляла 50 метров, вес — 2623 килограмма. Движение кораблю придавала реактивная воздушная струя, создаваемая алюминиевым турбореактивным двигателем и проходящая через систему труб.
Дирижабль Соковнина трудно было бы отнести к «космическим» проектам, если бы сам Николай Михайлович не рассмотрел такую возможность в своей книге, предложив модифицированную конструкцию корабля, снабженную пороховыми ракетными двигателями.
И в более поздние времена выдвигались проекты дирижаблей с реактивной тягой. В 1892 году мексиканский инженер Николас Петерсен взял патент на дирижабль, приводимый в движение ракетным двигателем.
Непосредственно под оболочкой дирижабля Петерсена размещалось пассажирское помещение с окнами. На корме имелась впадина, в которую вставлялся раструб в виде усеченного конуса, узкий конец которого примыкал к особому барабану револьверного типа, заряженному ракетами. Барабан мог вращаться вокруг двух осей. Одна ось позволяла барабану вращаться вокруг горизонтальной оси при помощи рычага, другая — позволяла барабану поворачиваться вокруг вертикальной оси при помощи винта и зубчатой передачи. Ракеты, помещенные в барабан, последовательно подрывались при помощи электрического запальника. Управление направлением полета достигалось за счет поворота всего кормового ракетного двигателя вокруг упомянутых двух осей.
Этот проект, интересный по идее, малопригоден на практике, так как имеется целый ряд неудобств: движение будет происходить толчками, разрушительными для конструкции дирижабля; регулировка и замена ракет должна была производиться вручную, что утомительно и ненадежно; не продумана безопасность от взрыва
После того как научно-исследовательские полеты на свободных аэростатах (и более поздние — на стратостатах) опровергли теорию о том, что с высотой плотность и состав воздуха не меняются, проекты «космических» дирижаблей с ракетными двигателями сошли на нет. Но интересные идеи, по-видимому, никогда не исчезают бесследно. В последнее время заговорили о так называемых комбинированных реактивно-аэростатических системах. Действительно, ничто не мешает использовать «дармовую» энергию выталкивающей силы, заменив первые ступени тяжелых ракет-носителей баллонами с водородом. Более того, этот водород можно затем использовать в последующих ступенях.
Есть и примеры использования реактивно-аэростатической схемы на практике. В британском проекте «Рокун» использовался аэростат типа «Скайхок», который поднимал геофизическую ракету в точку старта, находившуюся на высоте 25 километров.
Не так давно американская фирма «Боинг Эйрплейн» спроектировала тороидальный баллон, предназначенный для подъема и запуска космических ракет весом до 45 тонн. Максимальный диаметр баллона 95 метров, минимальный — 43 метра. Баллон разделен на 16 отсеков и выполнен из майларовой пленки. Этой же пленкой затянуто внутреннее отверстие тора. Проведенные исследования показали, что струя от двигателей ракеты не вызывает разрушение баллона, а значит вся конструкция может быть многоразовой. Баллон заполняется водородом или гелием, высота его подъема с ракетой составляет 6 километров, скорость в горизонтальном направлении — 120 км/ч. Последняя достигается при одновременной работе трех установленных на баллоне авиационных двигателей мощностью 3400 лошадиных сил. Двигатели закреплены на шарнирах, что позволяет аппарату маневрировать, парируя ветровые потоки.
Экран тяготения
Разумеется, мысль изобретателей и романистов в начале XX века не ограничивалась перебором новых вариантов традиционных схем. Люди, размышлявшие о космических путешествиях и контактах с инопланетными цивилизациями, в своих мечтах намного опережали время, и технические проблемы, связанные с реализацией самых фантастических проектов, не пугали их. Ведь каждый день приносил новые открытия, мир менялся буквально на глазах, и казалось, так будет всегда.
Среди самых необычных проектов того времени особняком стоит так называемый «экран тяготения» (сегодня его бы назвали «антигравитационным двигателем»).
Как мы уже отмечали, автором принципа антигравитации является Александр Дюма, упомянувший в сочинении «Путешествие на Луну» некое вещество, отталкиваемое Землей.
В 1901 году к той же идее обратился английский фантаст Герберт Уэллс. Читал ли он перед тем Дюма, доподлинно неизвестно, но в романе «Первые люди на Луне» мы встречаем ученого Кейвора, синтезировавшего вещество, «непрозрачное для сил тяготения» — «кейворит». Это открытие позволило ему построить корабль, свободно перемещающийся в любой среде. Уэллс описывает его так:
«Внутреннюю стеклянную оболочку шара можно устроить непроницаемой для воздуха и, за исключением люка, сплошной; стальную же оболочку сделать составной из отдельных сегментов, так что каждый сегмент может передвигаться, как у свертывающейся шторы. Ими нетрудно будет управлять при помощи пружин и подтягивать их или распускать посредством электричества, пропускаемого через платиновую проволоку в стекло. Все это уже детали. Вы видите, что за исключением пружин и роликов внешняя кейворитная оболочка шара будет состоять из окон или штор, — называйте их как хотите. Вот когда все эти окна или шторы будут закрыты, то никакой свет, никакая теплота, никакое притяжение или лучистая энергия не в состоянии будут проникнуть внутрь шара, и он полетит через пространство по прямой линии, как вы говорите. Но откройте окно, вообразите, что одно из окон открыто! Тогда всякое тяготеющее тело, которое случайно встретится на пути, притянет нас».
Разумеется, проект Герберта Уэллса оказался весьма уязвим для критики. Яков Перельман в примечаниях к изданию романа на русском языке в частности указывает, что энергия, необходимая для перемещения штор, была бы огромна и равна той, которую следует затратить для переноса защищаемого щитом-экраном тела в бесконечно удаленную точку пространства, где сила притяжения равна нулю. Согласно расчету Перельмана, для закрытия всех экранов аппарата Кейвора потребовалось бы приложить мощность в 42 миллиона лошадиных сил!