Межпланетные ракетные корабли
В самом начале XIX века в Париже жил мастеровой Клод Руджиери, итальянец по происхождению. В это время стали очень модными рассказы о запусках воздушных шаров и боевых ракетах Конгрева. Руджиери неплохо зарабатывал тем, что организовывал публичные зрелища, в которых мелкие животные — вроде мышей и крыс — поднимались в небо на пороховых ракетах и возвращались на землю живыми и здоровыми при помощи маленьких парашютов. Размеры и мощность ракет Клода Руджиери все увеличивались, и в один прекрасный день — это было в 1830 году — предприимчивый ремесленник объявил, что «большая комбинированная ракета поднимет в небо барана». Тут же появился некий юноша, который предложил себя вместо несчастного животного. И Руджиери, недолго думая, принял это предложение! Вполне возможно, что юный смельчак кончил бы тем же, чем и китайский мандарин Ван Гу, но тут в дело вмешалась полиция, запретившая необычное представление под страхом ареста талантливого мастерового.
Так, Франция стала первой страной в мире, где осуществлялись запуски «геофизических» ракет с подопытными животными. Оставалось сделать всего один шаг…
Мы помним, что уже к середине XIX века многие энтузиасты научно-технического прогресса заговорили о возможности использования реактивной тяги для нужд пассажирского и грузового транспорта. Разумеется, не обошли эту тему и литераторы. Большая часть из них, как мы увидели, полагала, что будущее за комбинированными реактивно-аэростатическими системами, — это было время паровых двигателей, а о ракетах на жидком топливе никто не мог даже мечтать. Например, Жюль Верн не рискнул описать космический полет на ракете, полагая, что для достижения Луны заряда ракеты недостаточно — куда проще и «эффективнее» запустить этот снаряд из пушки. Однако и он в романе «Вокруг Луны» (1870 год) приводит эпизод с применением тормозных ракет, которые первоначально планировалось использовать для мягкой посадки на Луну, но затем нужда заставила путешественников запустить эти ракеты для коррекции курса с целью возвращения на Землю.
Обратимся к тексту романа:
«…мощные ракеты, имея точкой опоры дно снаряда и вылетая наружу, должны были вызвать обратное действие снаряда и тем самым до некоторой степени замедлить скорость его падения. Правда, этим ракетам пришлось бы гореть в безвоздушном пространстве, но кислорода им хватило бы, потому что он заключался в самих ракетах. Ведь извержению лунных вулканов никогда не препятствовал недостаток атмосферы вокруг Луны.
Барбикен перед отъездом запасся ракетами в маленьких стальных цилиндрах с нарезкой, которые ввинчивались в дно снаряда. Изнутри они были заделаны в уровень с дном, а снаружи выступали на полфута. Их было двадцать штук. Специальное отверстие, проделанное в диске, позволяло зажечь фитили, которыми были снабжены ракеты. Самые взрывы ракет должны были произойти за пределами снаряда. Взрывчатая смесь была заблаговременно заложена в каждый цилиндр. Оставалось только вовремя вынуть металлические пробки, вставленные в дно снаряда, и вместо них ввинтить цилиндры с ракетами, плотно пригнанные к отверстиям. <…>
Ардан поднес зажженный фитиль к запальному шнуру, к которому были присоединены все ракеты. Из-за отсутствия воздуха детонации не последовало, но Барбикен увидел в окно пламя взрыва, которое очень скоро погасло.
Снаряд содрогнулся, и путешественников изрядно встряхнуло.
Трое друзей, безмолвные, еле переводя дыхание, напрягали все свое зрение, весь слух. Среди полной тишины казалось, что слышно, как бьются их сердца».
Разумеется, в реальности пороховые ракеты не сработали бы (объяснения Верна выглядят просто смехотворными), но само понимание серьезности проблемы (без окислителя не может быть горения, а значит, и реактивной тяги) создало известную почву для поиска решения.
С разницей в год на свет появились два человека, которым судьбой предначертано было стать предтечами космической эры для всего человечества. Звали их Герман Гансвиндт и Константин Циолковский.
О жизни и проектах Циолковского мы поговорим более подробно ниже (см. главу 3), а сейчас остановимся на Германе Гансвиндте, которого, на мой взгляд, совершенно незаслуженно забывают, когда речь заходит о пионерах ракетостроения.
Гансвиндт родился 12 июня 1856 года в небольшом городе в Восточной Пруссии. Он получил образование юриста, но предпочел полностью отдаться своему главному увлечению — конструированию различных средств передвижения. Он изобретал велосипеды, самодвижущиеся экипажи, моторные лодки и пожарные машины. Некоторые из его проектов остались на бумаге, но многие были осуществлены им самим.
Со временем Гансвиндт обратился к проблеме воздушного транспорта и начал (как и Циолковский) с дирижабля. Он разработал и запатентовал проект оригинального воздушною корабля длиной 150 метров и с паровым двигателем мощностью в 100 лошадиных сил. Уже тогда было понятно, что дирижабли незаменимы в военном деле, и в связи с этим Гансвиндт направил описание своего изобретения с приложением копий патента фельдмаршалу фон Мольтке. Ответ пришел очень быстро: Генеральный штаб «за неимением средств» отказывал Гансвиндту в осуществлении его проекта.
Параллельно Гансвиндт сконструировал и построил геликоптер, но не смог подобрать к нему двигатель нужной мощности.
Однако славу изобретателю принес совсем другой проект — космического корабля, использующего реактивный принцип движения.
28 мая 1893 года в берлинской газете «Berliner Local Anzeiger» появился отчет о докладе, сделанном за день до этого в «Филармонии» изобретателем Германом Гансвиндтом о проекте своего корабля для межпланетных путешествий — например, на Марс или Венеру, а также для полета на земные полюсы. По данным газеты, корабль должен быть устроен следующим образом:
«Главную часть его составляет стальной цилиндр, к которому присоединены стальные трубы, заключающие сжатый воздух, необходимый для дыхания. В теплом отделении цилиндра помещаются пассажиры. Двигатель предполагается реактивный. Полет в мировом пространстве должен совершаться быстрее движения небесных тел».
Больше в газете никаких подробностей приведено не было. Но зато имелась восторженная врезка: «Легендарный Икар не умер; он воскресает в разные века под разными именами, и в наше время он возродился под именем Германа Гансвиндта, который, как и его предок, стремится оторваться от земли…»
Лишь шесть лет спустя, в 1899 году, сам «немецкий Икар» опубликует книгу, в которой приведет рисунок аппарата и даст некоторые дополнительные сведения о нем. Из этого описания следует, что космический корабль Гансвиндта состоял из двух массивных цилиндров: верхнего «взрывного» и нижней гондолы на двух пассажиров. Гондола имела сквозное отверстие, через которые должны были проходить истекающие из верхнего цилиндра газы. Под гондолой располагались «еще цилиндры с трубами, наполненными сжатым воздухом, поступающим по мере надобности в пассажирское помещение».
Хотя Гансвиндт интуитивно и постиг принцип реактивного движения, он так и не смог осознать его физический смысл. Он утверждал, что пиротехнические ракеты движутся в основном за счет «отталкивания от воздуха», поскольку «один лишь газ не в состоянии создать достаточную реактивную силу».
Для того чтобы получить ощутимую реактивную силу, писал Гансвиндт, необходимо отталкивание двух твердых тел весом по крайней мере в 1–1,5 килограмма каждое. В связи с таким предположением его «топливо» представляло собой тяжелые стальные гильзы, начиненные динамитом. Эти гильзы должны были подаваться в стальную взрывную камеру, имеющую форму колокола. Одна половина гильзы выбрасывается взрывом заряда, другая половина ударяет в верхнюю часть взрывной камеры и, передав последней свою кинетическую энергию, выпадает из нее. Камера была жестко связана с двумя цилиндрическими «топливными барабанами», расположенными по обе стороны от нее.