Раскаленные газы образуются в результате сгорания топлива. Чтобы сжечь его, нужно гигантское количество воздуха. Поэтому реактивный двигатель внешне немного напоминает отрезок трубы. Воздух входит через переднее отверстие, сжимается специальным компрессором и непрерывным потоком поступает в камеру сгорания. Раскаленный газ под большим давлением выталкивается через выходное отверстие двигателя, создавая реактивную силу, толкающую самолет. В выходном потоке газов устанавливают газовую турбину. Газ, обдувая ее лопасти, заставляет турбину вращаться, отдавая ей часть своей мощности. Эта мощность используется для вращения компрессора, сжимающего воздух.

Реактивный двигатель буквально в несколько лет вытеснил все поршневые двигатели сначала из скоростной авиации, там, где его преимущества были сразу очевидны, а теперь уже вторгся и в пассажирскую авиацию. Почему? Да потому же, почему паровая турбина вытеснила паровую машину!

В двигателях внутреннего сгорания, так же как в паровых двигателях, способ непрерывного преобразования энергии оказался намного целесообразнее, чем преобразование ее отдельными тактами.

Предельно простыми и обтекаемыми кажутся формы внутренних полостей реактивного двигателя. Но это только кажущаяся простота. Она достигнута в результате сложнейших исследований и бесчисленных опытов. И конечная цель их сводится к тому, чтобы в предельно малом объеме получить максимально возможный поток механической энергии, а затем наилучшим образом его использовать.

Поток газов из сопла реактивного двигателя вырывается со скоростью, превышающей 3–4 тысячи километров в час. Благодаря этому реактивный двигатель развивает мощность до 100 тысяч лошадиных сил. И уже стали обычными самолеты, летающие со скоростью 1500 и 2 тысячи километров в час и забирающиеся при этом на высоту 15–20 километров. Но оказалось, что и это не предел! Скорее наоборот. Скорость 2–3 тысячи километров в час и высота 20–25 километров — это только подготовительный этап наступившей в наши дни эры — эры космических полетов.

4 октября 1957 года произошло одно из замечательных чудес XX века. Машина, созданная человеком, вырвалась в космос. Для этого ее надо было снабдить двигателем, который мог сообщить ей гигантскую скорость — 30 тысяч километров в час, нужную, чтобы преодолеть силу земного притяжения.

Сообщение о том, что в Советском Союзе запущен первый в мире искусственный спутник Земли, взволновало весь мир. А действительная история этого «чуда» началась давно, еще тогда, когда люди только мечтали о создании летательных аппаратов тяжелее воздуха. И связана она с именем русского ученого и изобретателя Константина Циолковского.

Хорошо известна истина, что человек — продукт своего времени, что его знания и опыт определяются средним уровнем знаний и опыта, накопленных его современниками. И само собой разумеется, что новое изобретение или открытие никогда не возникает на совершенно пустом месте. При раскопках стоянок древнего человека никто не рассчитывает найти остатки радиоприемника; в трудах ученых средневековья не ищут формулировок законов, управляющих внутриядерными процессами; наши современники пока еще не знают, как добраться до дальних галактик, что такое талант и почему все же яблоко падает на землю.

И вместе с тем мозг человека обладает гигантской творческой силой, позволяющей подчас увидеть будущее настолько далеко вперед и настолько отчетливо, что, когда это будущее становится настоящим, остается только поражаться точности и смелости предвидения, основанного не на случайных догадках и фантазии, а на строгих научных гипотезах и теориях, согласующихся с законами окружающего нас мира.

Скромный учитель арифметики, геометрии и физики уездного училища в одном из дальних уголков Калужской губернии, К. Э. Циолковский, в результате болезни почти полностью лишившийся слуха, большую часть своей жизни посвятил научным исследованиям. Он впервые высказал мысль об использовании ракет для полетов в мировое пространство, а затем строго математически обосновал свою мысль. В 1903 году, то есть тогда, когда братья Райт жребием решали, кто из них впервые попытается «оторвать» от земли самолет, Циолковский разрабатывал теорию ракетного движения и проекты многоступенчатых ракет, рассчитывал количество топлива, необходимого, чтобы ракета могла вырваться в космос, изучал вопрос о создании искусственных спутников Земли, развивал идею постройки внеземных станций — промежуточных баз для межпланетных сообщений, и даже рассматривал условия жизни и работы людей на искусственных спутниках и межпланетных станциях.

Эти исследования и работа над изобретениями заняли сорок лет его жизни. И значительную часть из этих сорока лет он работал в дореволюционной России, когда многие действительно новые и оригинальные изобретения отклонялись царскими чиновниками с чудовищно странной формулировкой — «по причине новизны и неизвестности»…

Насколько глубоко уверенным в правоте и полезности своего дела надо было быть, чтобы десятилетиями продолжать работу, несмотря на равнодушное, а подчас и презрительное отношение окружающих к «чудачествам» странного учителя!

Можно по-разному чтить память выдающихся ученых. Память К. Э. Циолковского наша страна почтила достойным образом. Он родился в 1857 году. Столетие со дня его рождения Советский Союз отпраздновал запуском первого искусственного спутника. И, как предсказывал К. Э. Циолковский, этот спутник был доставлен на орбиту ракетным двигателем.

Ракетный двигатель действует примерно так же, как уже известный нам реактивный двигатель. Но между ними есть одно важное различие. В обычный реактивный двигатель кислород, необходимый для сжигания топлива, поступает вместе с засасываемым воздухом. А ракетный двигатель не нуждается в воздухе: необходимый запас кислорода он несет с собой. Поэтому ракетный двигатель пригоден для космических кораблей, летящих в безвоздушном пространстве.

Ракетное топливо, соединяясь с чистым кислородом, сгорает с невероятной скоростью. Без преувеличения можно сказать, что внутри ракетного двигателя в течение всего времени его работы происходит непрерывный взрыв. Поток газов вырывается с гигантской скоростью; при этом ракетный двигатель развивает мощность в полмиллиона, в миллион лошадиных сил, сообщая ракете скорость, достаточную для вылета в космическое пространство.

Сколько фантастических романов, повестей и рассказов написало о Луне, Венере и Марсе! Кем только фантасты не населяли эти планеты; какими причудливыми растениями и существами, какие необычайные свойства приписывали всему находящемуся там живому и неживому!

«Первые люди на Луне» — этот заголовок обязательно перекочует с обложек фантастических романов на первые полосы газет всей Земли. Теперь эта задача вполне реальна, над ее решением работают, и, значит, ее решения осталось не так уж долго ждать.

Много нового и интересного узнают межпланетные путешественники, достигнув цели. Это будет намного неожиданней и интересней того, что способно нарисовать воображение человека. Хотя, быть может, они не увидят там летающих трехногих марсиан, самодвижущихся камней, обросших серой шерстью, мыслящих растений, телеграфных столбов или папиросных окурков.

А фантасты уже теперь вынуждены переселять героев своих произведений за пределы нашей солнечной системы, в далекие звездные миры. Оставят ли их там в покое ученые и инженеры? Наверное, нет; хотя они ясно себе представляют, что для таких сверхдальних путешествий уже не годятся даже самые совершенные тепловые ракетные двигатели, какие только можно себе представить. Подсчитано, что подобные двигатели могут сообщить ракете скорость «всего лишь» около полумиллиона километров в час. Такая «черепашья» скорость явно непригодна для межзвездного корабля.

Лучу света, движущемуся со скоростью свыше миллиарда километров в час, нужно несколько лет, чтобы пройти расстояние от Земли до ближайшей к нашей солнечной системе звезды. Значит, чтобы пассажир межзвездного корабля успел побывать у «соседей» и живым вернуться обратно, скорость корабля должна быть порядка нескольких сотен миллионов километров в час!