Битва за звезды-1. Ракетные системы докосмической эры

К вопросу о границах космоса

Прежде чем начать разговор об альтернативных и перспективных космических проектах, необходимо разобраться, что же именно мы будем понимать под «космосом» и «космическим пространством». Дело в том, что даже сегодня вопрос о границе, после которой кончается атмосфера и начинается собственно космос, остается довольно запутанным и никто не может дать на него однозначного ответа

Например, если вы откроете энциклопедию «Космонавтика» 1985 года издания, то в статье «Космическое пространство» обнаружите совершенно невразумительное определение: «Космическое пространство — это пространство, простирающееся за пределами земной атмосферы». Сразу же возникает вопрос: а как далеко простирается земная атмосфера?

Чуть ниже авторы энциклопедии глубокомысленно сообщают, что «… в международном космическом праве нет договорной нормы, устанавливающей границу между воздушным пространством и космическим пространством». При этом утверждается: «Преобладающей является точка зрения, согласно которой такая граница должна быть установлена на высоте минимальных перигеев искусственных спутников Земли (100 км над поверхностью Земли)».

Однако существуют и другие точки зрения, отличные от «преобладающей».

Свое определение дают, например, врачи. Они ввели даже специальный термин — «пространственно-эквивалентная высота». В численном выражении она составляет около 18 километров. Причина выбора такой сравнительно малой величины, по мнению медиков, заключается в следующем Для большинства людей пребывание на высоте 3000 метров не требует никаких специальных мер предосторожности. На высоте 7600 метров человек еще может дышать при условии, что он достаточно натренирован и привык к низкому давлению. Человек, внезапно попавший в условия, соответствующие высоте 7600 метров над уровнем моря, теряет сознание через 3–4 минуты (этот отрезок времени назван «временем полезного сознания»). При увеличении высоты еще на 1500 метров «время полезного сознания» сокращается до одной минуты. На высоте 15 километров оно колеблется между 10 и 18 секундами в зависимости от предварительной тренировки и опыта. На этих высотах к опасности потери сознания добавляется еще один весьма серьезный фактор. Известно, что точка кипения любой жидкости падает по мере снижения атмосферного давления. На высоте 18 километров это давление понижается на такую величину, что жидкость, содержащаяся в теле человека (кровь, лимфа и т. д.), начинает закипать при нормальной температуре тела — 36,6 °C. Таким образом, с медицинской точки зрения, космос начинается там, где прекращается всякая жизнедеятельность.

Другого мнения о границах космического пространства придерживаются авиаторы. На высоте 18 километров еще могут летать самолеты с воздушно-реактивными двигателями. С точки зрения авиационного инженера, космическое пространство начинается либо на высоте, где перестают работать воздушно-реактивные двигатели (на 6000–9000 метров выше медицинской «пространственно-эквивалентной высоты»), либо на высоте, на которой даже при очень высоких скоростях полета крылья уже не создают достаточной подъемной силы, — эта высота равна примерно 40 километрам и очерчена верхней границей стратосферы (и нижней границей мезосферы). С другой стороны, выше 65 километров плотность воздуха столь мала, что для удержания любого летательного аппарата на заданной высоте необходимо выполнять полет со скоростью, близкой к первой космической, а значит, этот аппарат по факту можно считать «космическим объектом».

Примечательно, что для физика даже эта высота не является границей космоса. Настоящий физик только здесь и начинает интересоваться атмосферой, а границу переносит на высоту в 200 километров

Разумеется, с запуском первого искусственного спутника Земли возникла острая нужда в строгом разграничении воздушного и космического пространств, так как вывод на околоземную орбиту различного рода объектов затрагивает национальные интересы множества государств, над территорией которых упомянутые объекты пролетают. Состоялась не одна международная конференция, посвященная выработке положений «международного космического права», но и по сей день при решении спорных вопросов эксперты ориентируются на «преобладающую» точку зрения. Так, согласно решению Международной авиационной федерации (ФАИ), полет принято считать космическим, если максимальная достигнутая высота превысила 100 километров над уровнем моря.

Однако мы будем придерживаться иной точки зрения. Дело в том, что большинство историков космонавтики (а настоящую книгу без преувеличения можно назвать работой по истории космонавтики) связывают определение «космический» не столько с высотой, сколько с назначением. Грубо говоря, если тот или иной аппарат проектировался и создавался для полета в космическое пространство, то вне зависимости от того, способен он был достичь хотя бы «пространственно-эквивалентной высоты» или нет, мы вправе называть его космическим, поскольку его создание является этапом, из которых и складывается собственно история космонавтики.

По этому критерию мы можем называть космическими и сохранившийся в эскизе проект «воздухоплавательного прибора» Николая Кибальчича, и первую ракету Роберта Годдарда, которая достигла невеликой высоты в 12,5 метра, и гиперзвуковые дисколеты Третьего рейха, так и не увидевшие неба. В то же самое время и при тех же условиях нельзя назвать космическими полеты и аппараты аэронавтов, или ночной бомбардировщик «Ф-117», или ракеты зенитного комплекса «С-300».

Для нас в рамках этой книги важнее всего Идея — та самая, благодаря которой XX век стал веком покорения космоса. А уж с проблемой высот и границ пусть разбираются другие.

Из пушки — на Луну

Мы привыкли думать, что космическая эра в истории человечества началась 4 октября 1957 года — в тот день, когда на орбиту был запущен первый советский ИСЗ (искусственный спутник Земли). Однако это не совсем так. С середины XX по первую половину XX века в научной и научно-популярной печати весьма активно обсуждались проекты космических кораблей для межпланетных перелетов. Именно тогда прогремели имена Константина Эдуардовича Циолковского и Германа Гансвиндта — тех, кого «отцы» космонавтики, Сергей Королев и Вернер фон Браун, называли своими учителями.

Среди космических проектов докосмической эры встречались как совершенно фантастические, так и вполне обоснованные с научной точки зрения. Даже сегодня многие из них вызывают интерес — хотя бы как иллюстрация к тем идеям, которые волновали наших дедушек и бабушек. А начнем мы с космической артиллерии.

В 1865 году во Франции был издан очередной роман популярного прозаика Жюля Верна «С Земли на Луну прямым путем за 97 часов 20 минут». В этом романе писатель представил вниманию европейского читателя проект экспедиции на Луну в специальном снаряде, выпущенном из гигантской пушки.

Любопытно, что Жюль Берн был не одинок в своем желании поразить публику свежими идеями, которые возникали в связи с темой межпланетных путешествий. В том же году Александр Дюма опубликовал роман «Путешествие на Луну», а Анри де Парвиль выпустил книгу «Житель с планеты Марс». Помимо того появилось много книг анонимных авторов: «Поездка на Луну» — во Франции и «История путешествия на Луну» — в Англии. Нельзя сказать, что все эти авторы слепо подражали Верну. Например, Дюма ввел понятие минус-материи — «вещества, имеющего свойство быть отталкиваемым Землей», а Ахил Эро, автор безыскусной книжонки «Путешествие на Венеру», придумал космический корабль с водяным реактивным двигателем.

Однако в истории литературы сохранился лишь роман Жюля Верна. Более того, он породил своеобразную субкультуру, долгие годы подпитывавшую энтузиазм людей, посвятивших себя мечте о небе.

На самом же деле знаменитый фантаст взял за основу идею, предложенную еще Исааком Ньютоном в монографии «Математические начала натуральной философии» (1687). Эта работа заложила теоретические основы современной механики и баллистической космонавтики. Ньютон поставил следующий мысленный эксперимент. Представьте себе, писал он, высочайшую гору, пик которой находится за пределами атмосферы. Вообразите пушку, установленную на самой ее вершине и стреляющую горизонтально. Чем мощнее заряд используется при выстреле, тем дальше от горы будет улетать снаряд. Наконец при достижении некоторой мощности заряда снаряд разовьет такую скорость, что не упадет на землю вообще, выйдя на орбиту. Эта скорость ныне называется «первой космической» и для Земли она равняется 7,91 км/с.

Очень похожими словами аргументировал свою позицию и персонаж Жюля Верна — Дж. Т. Мастон, когда отстаивал проект колоссального орудия для обстрела Луны перед членами вымышленного «Пушечного клуба». Развив недюжинную энергию, эти выдающиеся господа сумели за несколько лет построить такую пушку и запустить снаряд к Луне.

Описанное в романе орудие весило 68 тысяч тонн, длина его составляла 274 метра, диаметр — 2,7 метра, толщина стенок — 1,8 метра. Изготовлено оно было из серого чугуна. В качестве взрывчатого вещества использовался пироксилин в количестве 164 тысяч килограммов.

Сначала предполагалось послать к Луне снаряд без пассажиров, но потом, по предложению француза Мишеля Ардана, внутри необыкновенного ядра была устроена каюта, в которой и решились отправиться в космическое путешествие трое смельчаков: сам Ардан, председатель клуба Импи Барбикен и капитан Николь.

Место расположения пушки было выбрано во Флориде около города Тампа-Таун на горе Стонсгилль (27°7′ с.ш., 5°7′ за).

Лафет орудия вызвал отчаянные дебаты в «Пушечном клубе». Мастон предлагал уложить ее на землю, доведя общую длину ствола до 800 метров. Однако восторжествовало мнение председателя Барбикена, который предложил установить пушку («колумбиаду») вертикально внутри подходящей горы.

Снаряд имел «гранатообразную» форму с наружным диаметром в 2,743 метра и высотой 3,658 метра. Для смягчения динамического удара при выстреле на дне ядра была налита вода, поверх которой наложили деревянный круг, плотно прилегающий к стенкам. Кроме того, вода разделялась двумя более тонкими кругами, которые при выстреле последовательно проламывались; при этом вода устремлялась через трубку, проложенную внутри стенок ядра к его вершине, выливаясь наружу.

Вес снаряда — около 8 тонн, а воды — 5700 килограммов. Сам снаряд был отлит из алюминия с толщиной стенок в 30 сантиметров. Для входа в ядро был проделан люк, для наблюдения за окружающим пространством — четыре окна. Внутри стенки были обшиты кожей, закрепленной на гибких пружинах.

Старт состоялся 1 декабря 186… года (автор намеренно не называет точную дату), и выглядело это так:

«Раздался ужасный, неслыханный, невероятный взрыв! Невозможно передать его силу — он покрыл бы самый оглушительный гром и даже грохот извержения вулкана. Из недр земли взвился гигантский сноп огня, точно из кратера вулкана. Земля содрогнулась, и вряд ли кому из зрителей удалось в это мгновение усмотреть снаряд, победоносно прорезавший воздух в вихре дыма и огня. <… >

Когда из колумбиады вместе со снарядом вырвался чудовищный сноп пламени, он осветил всю Флориду, а в Стонзхиллской степи, на огромном расстоянии, ночь на мгновение сменилась ярким днем. Гигантский огненный столб видели в Атлантическом океане и в Мексиканском заливе на расстоянии более ста миль. Многие капитаны судов занесли в свои путевые журналы появление необычайных размеров метеора.

Выстрел колумбиады сопровождался настоящим землетрясением. Флориду встряхнуло до самых недр. Пироксилиновые газы, вырвавшись из жерла гигантской пушки, с необычайной силой сотрясли нижние слои атмосферы, и этот искусственный ураган пронесся над Землей с быстротой, во много раз превышавшей скорость самого яростного циклона.

Ни один зритель не удержался на ногах: мужчины, женщины, дети — все повалились наземь, как колосья, подкошенные бурей. Произошла невообразимая суматоха; многие получили серьезные ушибы. <…> Триста тысяч человек на несколько минут совершенно оглохли, и на них словно напал столбняк».

Через два года после публикации «С Земли на Луну…» появился роман «Вокруг Луны» — история трех смельчаков, заключенных в алюминиевой оболочке снаряда, который несет их сквозь космос. Вместо четырех расчетных суток ядро пробыло в пути гораздо дольше. Оно облетело вокруг Луны и наконец, оказавшись в поле земного тяготения, вошло в атмосферу и благополучно «приземлилось» в океане.

Впоследствии идеи Жюля Верна неоднократно обсуждались учеными и инженерами. Еще в XX веке было показано, что проект этот неосуществим по целому ряду причин. Главнейшей из них называют перегрузки, которые убили бы всех пассажиров, находящихся внутри снаряда. Однако даже если бы однократного чудовищного ускорения удалось избежать путем равномерного размещения зарядов взрывчатого вещества по длине канала пушки, сопротивление воздуха не позволило бы вытолкнуть снаряд из ее жерла с первой космической скоростью, необходимой для преодоления сил притяжения Земли.

Полемика вокруг знаменитого романа породила несколько новых проектов «лунных» пушек. Один из них приведен в романе французских фантастов Жана Ле Фора и Анри Граффиньи «Необыкновенные приключения русского ученого» опубликованном в 1895 году.

В этом романе авторы описывают, как двое ученых отправились на Луну в снаряде, который был выброшен силою взрыва из пушки, устроенной вертикально в земле.

Стальное орудие длиной 80 метров и весом в 600 тонн планировалось разместить в вертикальной шахте. Внутри канала имелось 12 камер, наполненных «селенитом» (гипотетическим сверхмощным взрывчатым веществом). Все зарядные камеры должны быть соединены электрическими запалами, которые после взрыва нижнего запала автоматически производят последовательные взрывы боковых, обеспечивая приемлемое ускорение. В каждую из камер помещается полтонны селенита. У основания же закладывается целая тонна. Между зарядом и дном снаряда оставляется пространство в 50 сантиметров. Высота снаряда — 3,5 метра, а диаметр — 2 метра.

Место выстрела было выбрано в южном полушарии, на острове Мальпело, принадлежащем Колумбии.

В момент выстрела снаряд был выброшен к Луне. Сотрясение и перегрузку пассажиры перенесли благополучно. При падении на Луну рессоры и матрацы оказались способными смягчить силу удара, и путешественники остались живы.

Помимо вышеописанной пушки, авторы приводят рисунок другой — обычного типа, но громадных размеров, при помощи которой также можно было бы забросить снаряд на Луну.

Как мы видим, оба этих проекта являются лишь вариантами «колумбиады» и пушки Мастона. Но в романе имеется и третий, более оригинальный, проект.

Третий снаряд для путешествия на Луну был помещен в кратер американского вулкана Котопахи. Он был изготовлен из никелевой магнезии, которая весит в два раза легче алюминия и обладает большой прочностью. Общий вес снаряда — 600 килограммов. Он сборный и состоит из отдельных частей, приспособленных для перевозки на большие расстояния.

Для освещения внутренней каюты снаряда используется электрическая батарея с зарядом на 240 часов. Отопление производилось горением спирта. Для возобновления дыхательной среды был взят кислород, сгущенный до твердого тела в виде таблеток. Для удаления углекислого газа применялся едкий поташ.

Далее авторы описывают межпланетный полет в этом снаряде, который силой извержения вулкана был выброшен в межпланетное пространство. По данным авторов, скорость извержения вулкана Котопахи составляет 3–4 км/с. Будущие межпланетчики обнаружили в его кратере вертикальный канал глубиною 300 метров, упиравшийся в пласт обсидиана. При помощи специальных машин стенки канала были сглажены, а в основание его, диаметром 10 метров, опустили «лунный» снаряд. Поскольку снаряд был немного уже, то между ним и дном канала был положен кессон со сжатым воздухом, точно закрывавший сечение канала.

Когда все приготовления были закончены, а Земля и Луна находились в благоприятном расположении (25 марта, 18 часов 10 минут), пятеро путешественников расположились внутри снаряда. Еще раньше чувствительные сейсмографы указали на приближение извержения, но его искусственно ускорили взрывом обсидиановой плиты под снарядом.

Перед тем все пассажиры завернулись в матрацы. Когда пилот нажал кнопку, произошел страшный толчок, и все потеряли сознание. Между тем снаряд, вытолкнутый из жерла воздействием раскаленных подземных газов, на скорости 11 км/с преодолел земную атмосферу и оказался в межпланетном пространстве. Некоторое время спустя все путешественники пришли в чувство и благополучно пролетели к Луне.

Спуск на Луну по Фору и Граффиньи выглядел следующим образом. Хотя скорость падения будет равна 2500 м/с, однако благодаря «разреженности лунной атмосферы» снаряд при трении об нее не раскалится; в днище же его были встроены сильные пружины и рессоры, которые ослабят силу удара. Перед моментом прилунения космические путешественники снова завернулись в матрацы. И вот наконец… «ужасный толчок потряс весь вагон; люстра и лампы разбились на тысячи кусков, мебель, сорвавшись с мест, нагромоздилась в одну кучу». Впрочем, никто из путешественников при этом не пострадал.

Космические метательные машины

Идея использования артиллерии в качестве средства для запуска снарядов в космическое пространство была по-своему хороша, но не могла быть реализована прежде всего потому, что до середины XX века не существовало эффективного высококалорийного пороха, способного при выгорании придать снаряду необходимое ускорение. И тогда отдельные авторы попытались обойти эту проблему, предложив проекты метательных машин, вообще не нуждающихся ни в порохе, ни в каком-нибудь ином виде топлива.

В 1915 году уже знакомый нам Анри Граффиньи описал особую баллисту для метания снарядов скачала на высоту до 25 километров и на дальность свыше 100 километров. Согласно расчетам Граффиньи, для достижения таких результатов достаточна скорость в 11,5 км/с и мощность турбины в 1000 лошадиных сил.

Движущим элементом баллисты является турбопаровоз, вращающий вал центробежной машины при помощи турбины. На валу насажен брус с противовесом и пращей, где помещается снаряд весом до 100 килограмм. В нужный момент электрическое приспособление освобождает и выталкивает снаряд.

Несколько позже Граффиньи предложил новый вариант баллисты, но уже для метания большого космического корабля, получающего свою начальную скорость благодаря вращению огромного колеса, на окружности которого и крепится этот корабль. Баллиста приводится в движение от паровой турбины, и в нужный момент летательный аппарат освобождается и под воздействием центробежной силы летит вертикально к зениту.

В 1916 году в своей статье «Возможны ли путешествия на планеты?» неугомонный французский изобретатель опубликовал подробное описание своей третьей баллисты, выполненной в виде закрепленного на оси бруса с длиной плеча в 50 метров. На одном конце груза помещается «межпланетная граната» общим весом в четыре тонны, на другом — противовес. При числе оборотов 44 об/с конец бруса должен развить скорость, приблизительно равную 14 км/с, вполне достаточную для преодоления сил земного притяжения.

Сама «межпланетная граната» должна была иметь ракетный двигатель для изменения направления и скорости движения в космическом пространстве. Высота «гранаты» составляла 11 метров, диаметр — 4,2 метра. Внутреннюю полость Граффиньи разделил на пять этажей, на которых должны были размещаться: кладовая с запасами провианта, воды и жидкого воздуха, химическая лаборатория, столовая, каюты для пассажиров и обсерватория. «Граната» могла взять на борт трех пассажиров; запасы же провианта и воздуха обеспечивали космическое турне продолжительностью в два месяца.

Идея метания межпланетного корабля на Луну при помощи вращения нашла отражение и в рассказе знаменитого русского писателя Андрея Платонова «Лунная бомба», впервые опубликованном в 1926 году.

Платонов описывает свой проект так. Инженер Крейцкопф предложил правительству некоей Республики послать к Луне особый снаряд с пассажирами внутри:

«…Металлический шар, начиненный полезным грузом, укреплялся на диске, стационарно установленном на земле. Шар укреплялся на периферии диска; сам диск имел либо горизонтальное земной поверхности положение, либо наклонное, либо вертикальное — в зависимости от того, куда посылался снаряд: на земную станцию или на другую планету.

Диску давалось достаточное для достижения снарядом со станции назначения вращение; по достижении диском необходимого числа оборотов, в нужном положении диска, соответствовавшем направлению линии полета, шар автоматом отцеплялся от диска и улетал по касательной к диску. Все совершалось по формуле центробежной силы, включив в нее коэффициент сопротивления среды.

Безопасный спуск снаряда на Землю (или на другую планету) обеспечивался автоматами на самом снаряде: при приближении к твердой поверхности замыкался в автомате ток и сжигалось некоторое количество взрывчатого вещества в том же направлении, что и полет, — отдачей достигалось торможение полета, и падение превращалось в плавный безопасный спуск. Взлет снаряда также был безопасен и плавен, так как скорость кидающего диска начиналась с нуля.

Крейцкопф предложил пустить первый снаряд по такому пути, чтобы он описал кривую вокруг Луны, близ ее поверхности, и снова вернулся на Землю.

В «лунной бомбе» будут установлены все необходимые аппараты, автоматически запечатлевающие в межпланетном пространстве, близ Луны, температуру, силу тяготения, общее состояние среды, строение электромагнитной сферы; наконец, киноаппараты воспримут через особые микроскопы все, что несется мимо снаряда».

По мнению Крейцкопфа (и Платонова), стоимость сооружения диска и «луной бомбы» к нему не должна была превысить 600 тысяч рублей.

В 1927 году во Франции появился новый проект метательной машины для запуска снаряда к Луне. На этот раз вместо вращающего колеса было предложено использовать круговой туннель диаметром в 20 километров с проложенным внутри рельсовым путем. По этому пути должна была разгоняться тележка особой конструкции с коньками вместо колес. Движение тележки осуществлялось за счет вращения ротора, закрепленного внизу ее рамы и приведенного в сцепление со статором, проложенном внутри рельсов по всей их длине. Воздух внутри туннеля предполагалось сильно разрядить для уменьшения сопротивления движению снаряда.

Туннель в определенном месте имел добавочную ветку, идущую по касательной с уклоном вверх. После достижения снарядом необходимой скорости стрелка железной дороги переводилась на эту ветку, в конце которой тележка должна была остановиться, а снаряд вылететь наружу со скоростью 12,5 км/с.

Дальнейшее движение французского снаряда в космическом пространстве управлялось выпуском «взрывных газов» (реактивный двигатель). Внутренняя полость снаряда, как и в проекте Граффиньи, была разделена на пять этажей, на которых от носа к корме размещались: обсерватория, жилое помещение на трех человек, отсек реактивного двигателя и кладовая.

Целью космической экспедиции продолжительностью в семь дней должен был стать плавный облет Луны, фотографирование ее поверхности с близкого расстояния и возвращение на Землю.

Космические аэростаты и дирижабли

К началу XX столетия история проектирования и строительства управляемых аппаратов легче воздуха в Европе насчитывала уже более века — с того дня, когда 5 июня 1783 года при большом скоплении жителей французского города Аннон братья Этьен и Жозеф Монгольфье запустили на высоту двух километров шар, изготовленный из шелка и наполненный горячим воздухом. Разумеется, сама идея появилась много раньше и к моменту взлета первого «монгольфьера» была обоснована теоретиками. Более того, еще в 1649 году известный своими неожиданными прожектами поэт и острослов Сирано де Бержерак описал в качестве одного из средств для полета к иным мирам именно воздушный шар.

Однако более подробное описание полета в космос на воздушном шаре дал другой литератор — знаменитый американский писатель Эдгар По. В своей повести «Необыкновенное приключение некоего Ганса Пфааля», изданной в 1835 году, он рассказывает совершенно фантастическую историю бюргера Пфааля из Роттердама, отправившегося на Луну на собственноручно изготовленном аэростате, наполненном смертельно ядовитым газом, который (по утверждению самого Пфааля) является «составной частью азота» и имеет плотность в 37,4 раза меньше плотности водорода. В качестве материала для оболочки космический путешественник использовал не традиционный шелк, а «кембриковый муслин», покрытый каучуком и тройным слоем лака. Объем шара составлял 40 тысяч кубических футов (1133 кубических метра), что позволяло ему поднять на произвольную высоту самого Пфааля, припасы в дорогу плюс 79 килограммов балласта.

Весьма примечательно, что в этой повести Эдгар По постоянно ссылается на существовавшую в то время теорию, согласно которой разряженный воздух распространен до границ Солнечной системы и сгущается у планет. Этой теорией пытались, в частности, объяснить отклонения в траектории кометы Энке и различные эффекты, наблюдаемые астрономами при прохождении планет на фоне Солнца. Подобная гипотеза значительно расширяла рамки применимости аппаратов легче воздуха и, как следствие, направляла творческую фантазию ученых и инженеров в русло выработки самых невероятных проектов, которые сегодня вызывают лишь усмешку.

Впрочем, монгольфьер, управляемый теплом горелки, недолго очаровывал ученый люд. Почти сразу появились предложения совместить баллон, наполненный легким газом, с двигателями прямой реакции, позволяющими менять направление и скорость полета в зависимости от воли аэронавта

Летом 1784 года два парижских изобретателя аббат Миоллан и господин Джаннинэ придумали реактивный монгольфьер. Они полагали, что если в боковой части воздушного шара сделать отверстие, то нагретый воздух, выходя из отверстия, будет сообщать шару движение в сторону противоположную той, где находится отверстие. Для опытов ими был построен огромных размеров монгольфьер, но вследствие сильной тяги, вызванной боковым отверстием, шар во время наполнения вспыхнул и сгорел.

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!

Однако критика не смутила фантастов. В 1908 году появился роман-утопия «Красная звезда» Александра Богданова. В этом романе писатель дает описание двух летательных аппаратов: «аэронефа», предназначенного для полета в атмосфере, и «этеронефа», на котором герои произведения отправляются с Земли на Марс. Нас прежде всего интересует второй аппарат, поэтому поговорим о нем подробнее.

Внешний вид этеронефа — шар со сглаженным сегментом внизу.

На верхнем (четвертом) этаже помещаются баллоны с «минус-материей», которая нейтрализует силу тяготения, и весь аппарат может висеть в воздухе без опоры. Движение же этеронефа в атмосфере или в безвоздушном пространстве достигается при помощи реакции от взрывов особого вещества. Вот как описывает Богданов действие двигателя этеронефа:

«Движущая сила этеронефа — это одно из радиирующих веществ, которые нам удается добывать в большом количестве. Мы нашли способ ускорять разложение его элементов в сотни тысяч раз; это делается в наших двигателях при помощи довольно простых электрохимических приемов. Таким способом освобождается громадное количество энергии. Частицы распадающихся атомов разлагаются со скоростью, которая в десятки тысяч раз превосходит скорость артиллерийских снарядов. Когда эти частицы могут вылетать из этеронефа только по одному определенному направлению, то есть по одному каналу с непроницаемыми для них стенками, тогда весь этеронеф движется в противоположную сторону, как это бывает при отдаче ружья или откате орудия. По известному закону живых сил, можно рассчитать, что незначительной части миллиграмма таких частиц в секунду вполне достаточно, чтобы дать этеронефу равномерно-ускоренное движение».

Сама «движущая машина» находится на нижнем (первом) этаже, в середине центральной комнаты. Вокруг нее с четырех сторон проделаны в полу круглые стеклянные окна. Основную часть машины составлял вертикальный металлический цилиндр трех метров высотой и полметра в диаметре, сделанный из осмия. В этом цилиндре происходит разложение «радиирующей материи». Остальные части машины, связанные разными способами с цилиндром — электрические катушки, аккумуляторы, указатели с циферблатами, — располагались вокруг. Дежурный машинист благодаря системе зеркал видел их все сразу, не сходя со своего кресла.

С Земли этеронеф взлетает совершенно бесшумно, без толчков и значительных перегрузок. Ускорение при старте — всего 2 см/с. Наибольшая скорость этеронефа — 50 км/с, а крейсерская — 25 км/с. Путь от Земли до Марса по особой траектории занимает два с половиной месяца

Среди идей, высказанных Богдановым в романе «Красная звезда», есть и несколько таких, которые сегодня можно назвать провидческими. Что касается космонавтики, то писатель, в частности, указал на необходимость создания системы охлаждения двигателя и особого вычислительного устройства, позволяющего быстро рассчитывать элементы траектории этеронефа.

В разных вариантах и под разными названиями «минус-материя» фигурирует в произведениях многих популярных фантастов того времени. В повестях Вивиана Итина мы встречаем «онтэит, стремящийся от массы». У Фезандье в рассказе «Таинственные изобретения доктора Хэкенсоу» — новый металл легче воздуха «радалюминий».

В романе Николая Муханова «Пылающие бездны» (1924) описан межпланетный корабль «санаэрожабль», при помощи которого земляне в 2400 году летают на Землю, Марс и астероиды. К этому времени, по мнению Муханова, будет открыт лунный элемент «небулий» (еще один вариант «минус-материи»). Посредством этого элемента будет «преодолено притяжение Земли и закон инерции».

Санаэрожабль управляется за счет «компенсации в специальном аккумуляторе потока электронов небулия». Сам он имеет форму сильно вытянутого эллипсоида и, в расчете на «сжатие при быстром движении», изготовлен из упругого, эластичного материала. Чтобы уменьшить нагрев оболочки корабля при прохождении через атмосферу, на санаэрожабле используется приспособление для создания вокруг него охлаждающей воздушной оболочки. Контроль за всеми системами корабля осуществляется через пульт, за которым сидит капитан-пилот, однако в случае надобности санаэрожабль может управляться автоматически. Измерители скорости движения, сжатия корпуса и навигационные указатели работают все время полета, выводя свои показания на многочисленные циферблаты. Максимальная скорость санаэрожабля — 100 тысяч км/с.

Немецкий писатель Курт Лассвиц в романе «На двух планетах», появившемся в русском переводе в 1925 году, представил вниманию публики свое видение организации сообщения между Землей и Марсом, основанной на применении «диабарического» вещества, которое «парализует влияние лучей тяготения, пропуская их через себя, не задерживая».

Главными героями немецкого писателя стали не люди, а марсиане. Именно им, по мнению Лассвица (да и Богданова тоже), принадлежит приоритет в освоении Солнечной системы. В качестве опорных баз своей колонизаторской деятельности на Земле марсиане выбрали оба полюса, разместив над ними геостационарные орбитальные станции.

Станция над Северным полюсом находилась прямо по направлению земной оси на высоте 6356 километров. Внешне она напоминала гигантское колесо с внешним диаметром в 120 метров и внутренним — в 50 метров. Кроме того, подобно Сатурну, колесо было опоясано тонкими широкими кольцами, поперечник которых достигал 300 метров. Они представляли собой систему маховых колес, вращавшихся без трения вокруг внутреннего кольца и поддерживающих его плоскость в положении, перпендикулярном земной оси.

Источником энергии для станции марсиан служило Солнце. Солнечная энергия накапливалась при помощи большого количества плоских зеркал, расположенных как на самом кольце, так и на внешних маховых колесах.

Внизу, под орбитальным кольцом, располагалось наземная база, сооруженная на искусственном острове, в центре которого имелось круглое углубление диаметром около 100 метров. В пространстве между внутренним отверстием орбитального кольца и углублением на Земле установлено «абарическое поле».

Внутри зоны, ограниченной полем, полностью отсутствовала сила тяжести. Для сообщения между островом и орбитальным кольцом вверх и вниз по абарическому полю передвигалась специальная вагонетка. На станциях имелись «дифференциальные бароскопы», стрелки которых точно указывали положение вагонетки. С помощью соответствующего прибора дежурный марсианин регулировал ее движение, а при подходе к орбитальному кольцу она улавливалась специальной сеткой.

Для передачи информации между кольцом и Землей марсиане пользовались «световыми лучами». И, как с восторгом сообщает нам Лассвиц, могли отправлять не только короткие телеграммы, но и голосовые послания по телефону.

Орбитальное кольцо служило не только для сбора солнечной энергии и наблюдения за Землей — оно также использовалось как промежуточный пункт между нашей планетой и Марсом.

Движение марсианского межпланетного корабля осуществлялось за счет «изменения диабаричности» и регулировалось так называемыми «направляющими» или «корректирующими» снарядами. Эти снаряды выстреливались из корабля, когда требовалось изменить направление или скорость движения. Обычно корабль вмещал до 60 пассажиров. Изготовлен он был из особого материала — «стеллита», очень прочного в вакууме, но подверженного быстрой коррозии в условиях влажной атмосферы.

Труд немецкого романиста поражает количеством научно-технических прогнозов, которые так или иначе сбылись. Чего стоит хотя бы упоминание о «солнечных батареях»! А «диабарический» тоннель вполне можно считать прототипом «космического лифта», о котором мы еще поговорим в главе 21.

Отметим также, что Лассвиц был одним из первых (на языке оригинала его роман увидел свет аж в 1915 году!), кто заговорил о необходимости строительства орбитальной станции как перевалочного пункта между Землей и планетами.

Лучевые межпланетные корабли

Космические корабли, которые сегодня называют фотонными, тоже имели свои прототипы, придуманные на исходе XIX века.

Первый такой проект предложили неутомимые Жан Ле Фор и Анри Граффиньи в уже известном нам сочинении «Необыкновенные приключения русского ученого». Описывая цивилизацию селенитов, намного обогнавшую землян в техническом развитии, французские романисты рассказывают о летательном аппарате, с помощью которого жители Луны сумели достигнуть Венеры. Двигательной силой для. этого аппарата служило отталкивающее действие солнечного света.

Экспедиция на Венеру, согласно Фору и Граффиньи, выглядела следующим образом.

На вершине лунной горы был установлен параболический рефлектор высотой 50 метров и шириной 250 метров, изготовленный из вещества, отражающего свет, — «селена». Сам аппарат представлял собой полый шар диаметром 10 метров, сделанный из того же материала.

Так как подъемной силы корабля было недостаточно для перевозки с Луны на Венеру пятерых путешественников, то было решено прямо в пути отделиться от основного аппарата на особом модуле. Этот модуль состоял из гондолы, прикрепленной металлическими канатами к плоскому экваториальному селеновому кругу диаметром 30 метров. Этот круг должен был играть роль парашюта при спуске в атмосфере Венеры.

В момент отлета аппарат поместили в фокус рефлектора, окруженный селеновыми поворотными зеркалами. Когда последние были повернуты надлежащим образом, аппарат под воздействием отталкивающей силы лучей унесся по направлению к Венере со скоростью 28 тысяч км/с

Другой проект «лучевого» межпланетного корабля для полета на Венеру предложил Борис Красногорский в своем «астрономическом» романе «По волнам эфира», изданном в 1913 году.

Корабль под названием «Победитель пространства» был построен на Обуховском заводе Петрограда и представлял собой «вагон для пассажиров» с закрепленным на нем кольцевым зеркалом. По мнению автора, лучи Солнца должны производить давление на полированную поверхность зеркала с силой, достаточной для того, чтобы корабль достиг космических скоростей. Поворачивая зеркало относительно вагона и Солнца и сообразуясь с силами притяжения планет, можно уменьшать силу давления лучей и менять направление движения.

Зеркало имело диаметр 35 метров и состояло из тонких листов отполированного металла. Листы накладывались на прочную раму из сплава алюминия, свинца и ванадия (Красногорский называет этот сплав «максвеллием»). При этом вагон соединялся с зеркалом шарнирно. Для закрытия отражающей поверхности, когда необходимо уменьшить лучевое давление, служили шторы из черного шелка, натягиваемые при помощи системы шнуров.

Сам вагон имел форму цилиндра со сферической крышей. Высота его — 4,5 метра, диаметр — 3 метра. Стенки вагона сделаны двойными; для обеспечения теплоизоляции из пространства между стенками выкачан весь воздух. Вес вагона с четырьмя пассажирами, запасами кислорода, провианта и воды на 60 дней составлял 2160 килограммов.

Момент старта выбирается во время восхода или захода Солнца, когда лучи нашего светила косо падают на Землю. Аппарат устанавливается на платформу из четырех крестообразных балок, к концам которых прикрепляются тросы из четырех наполненных водородом шаров, которые поднимают платформу со стоящим на ней кораблем как можно выше над Землей, пока лучевое давление не снимет корабль с платформы и не унесет его в межпланетное пространство, — еще один вариант комбинированной аэрокосмической схемы, о которой мы говорили выше.

Согласно тексту романа, в качестве стартовой площадки было выбрано Марсово поле в Петрограде, время отбытия — 18.00, 28 июля. Точно в назначенное время канаты, удерживающие корабль у земли, были отрублены, и водородные аэростаты понесли его вверх. На высоте 8,5 километра солнечные лучи сняли корабль с площадки, и он устремился к Луне, мимо которой собирались пролететь межпланетные путешественники по пути на Венеру.

По расчетам автора, весь полет с Земли на Венеру, включая подъем и спуск в земной атмосфере, должен был занять всего лишь 42 дня. Однако почти сразу «Победитель пространства» оказался в метеоритном потоке «персеид». Путешественники пытались маневрировать, но один из крупных камней попал в аппарат, и корабль потерял свое зеркало. Увлекаемый метеоритным потоком «Победитель пространства» вошел в земную атмосферу и рухнул в Ладожское озеро, где его подобрал пароход.

В следующем романе под названием «Острова эфирного океана» Красногорский описывает новую экспедицию на «Победителе пространства». Она заканчивается более результативно, хотя путешественников и преследуют злобные конкуренты с Запада на построенном ими и вооруженном пушками межпланетном корабле «Patria».

Впоследствии идея «лучевых» кораблей легла в основу целого семейства проектов «солнечных парусников», о которых мы подробно поговорим в главе 19.

Электрические межпланетные корабли

Следующий тип космических кораблей, описываемых романистами начала XX века, — это электрические корабли. В этих кораблях энергия, необходимая для полета в межпланетном пространстве, поставляется «силой электричества». До действующей модели, электротермического двигателя Валентина Глушко еще далеко, и романисты в данном случае избегают подробных описаний силовых установок кораблей, намекая на существование веществ или законов, пока еще неизвестных земной науке.

Писательница В. И. Крыжановская в романе «На соседней планете» (1903 год) приводит описание перелета с Земли на Марс в особом космическом аппарате на двух человек. Придуманный романисткой корабль имел форму сигары, которая на одном из концов заканчивалась огромным пропеллером. В стенках корабля имелись четыре окна, закрытых толстым стеклом. Вверху было устроено входное отверстие, прикрытое крышкой. Внутри аппарата находилось множество прозрачных шаров, наполненных губчатым веществом. В носу корабля устанавливалось сиденье из мягких подушек, а перед ним — «электрический двигатель» с подвижным рулем, как у велосипеда (видимо, прообраз современного джойстика!).

Взлет с Земли происходил следующим образом. Со стартовой площадки корабль поднялся при помощи воздушного шара На определенной высоте корабль оказался в мощном «электрическом потоке», пущенном жителями Марса. Пропеллер, установленный на корме, уловив их, завертелся; шары с губчатым веществом получили одноименный заряд, и под воздействием сил электростатического притяжения корабль полетел к Марсу.

При всех очевидных несуразностях данного проекта в книге Крыжановской попадаются и весьма любопытные страницы. Вот, например, как описан момент прибытия «электрического» корабля на Марс:

Не правда ли, этот фрагмент очень напоминает эпизод из современного фантастического фильма типа «Звездных войн»? Именно так мы представляем себе ближайшее будущее космических пилотируемых систем. Более того, подобный вариант орбитальной «стыковки» неоднократно рассматривался в проектах 70-х годов XX века, о чем мы еще поговорим.

Другой вариант марсианской экспедиции на электрическом корабле предложил Л. Б. Афанасьев в фантастической повести «Путешествие на Марс». Аппарат Афанасьева, получивший название «Галилей», был сделан из металла и имел вид конуса. Внутреннюю полость персонажи-конструкторы разделили на три этажа: на первом (нижнем) этаже располагался склад с провиантом и водой, аппараты для производства искусственного воздуха, резервуары для поглощения углекислоты и нечистот; второй этаж занимала большая общая зала, а верхний был разделен на четыре «квадранта», каждый их которых представлял собой отдельную комнату для пассажиров. Стены корабля были очень толстые и состояли из нескольких простенков, между которыми была залита вода, которая, по мнению автора, способствовала смягчению «первого толчка» при старте.

Для обеспечения старта был построен «нижний электрический механизм, остающийся при отлете на Земле» и придающий «Галилею» начальное ускорение, а на самом корабле имелись «электрические машины», вырабатывающие мощное электростатическое поле, отталкивающая или притягательная сила которого служила основой для движения корабля в межпланетном пространстве.

Отправление с Земли (из пригорода Лондона), по Афанасьеву, выглядело так:

Перелет от Земли до Марса и обратно для пятерых пассажиров занял полтора года.

Еще один проект электрического корабля был предложен английским сочинителем Джоном Джекобом Эстором в романе «Путешествие в другие миры», перевод которого на русский язык появился в 1900 году.

Действие романа происходит в 2000 году. Трое ученых отправляются в путешествие на Юпитер и Сатурн (само по себе очень оригинально, если учесть, что подавляющее большинство авторов того времени посылали своих героев на Луну или Марс, в лучшем случае — на Венеру). Движение корабля в межпланетном пространстве основано на изобретенном персонажами способе «отталкивания от планет». Вот как Эстор описывает этот способ:

«Апергетический» корабль Эстора, получивший название «Каллисто», имел вид короткого усеченного цилиндра диаметром 7,62 метра и высотой 6,4 метра. Стены, крыша и пол сделаны двойными. Материалом для корпуса служил «беррилиум». В простенке помещалась минеральная вата, защищающая от холода. Снаружи корабля был устроен желоб для «собирания дождя на Юпитере и Сатурне».

Внутри «Каллисто» имел два этажа и небольшую вышку в куполе — для астрономических наблюдений. Широкое плоское основание и низкий центр тяжести должны были стабилизировать движение корабля в атмосфере Юпитера, где, по мнению автора, дуют сильные ветры.

Старт корабля состоялся 21 декабря 2000 года в 11 часов утра из Нью-Йорка. Облетев Луну и воспользовавшись зарядом апергетической силы, корабль разогнался до скорости 1,5 миллиона километров в час. Путешествие к планетам-гигантам, высадка на их поверхность и последующее возвращение на Землю заняли у межпланетчиков Эстора чуть менее семи месяцев.

Электронные межпланетные корабли

В самом начале «космического» века было сделано несколько принципиально важных открытий в области строения атома Вспомним хотя бы, что именно тогда была открыта радиоактивность, выделены новые элементы — полоний и радий — и сформулированы положения квантовой теории.

Разумеется, все эти открытия широко популяризировались и стали предметом обсуждения не только ученых, но и мечтателей. Очень скоро появились и романы, в которых две идеи — управление энергией атома и космические перелеты — совмещались в одну. В виртуальный космос литераторов прорвались межпланетные корабли с атомными двигателями, но, как мы впоследствии увидим, они лишь ненамного опередили вполне реальные модели и прототипы. Наверное, еще и потому, что в этот раз профессиональные изобретатели не захотели отдать красивую и перспективную идею на «растерзание» литераторам, а занялись перебором вариантов самостоятельно. Среди этих изобретателей был и австриец Франц Улинский.

Франц Улинский родился в 1890 году и принадлежал к старинному польскому роду. Во время Первой мировой войны Улинского благодаря его работам по конструированию газовых турбин перевели в австро-венгерский авиаотряд и командировали в Высшую техническую школу в Вене. Далее он в качестве технического офицера был назначен руководителем работ моторного авиазавода. Именно в это время Улинский, помимо исполнения своих служебных обязанностей, занялся теорией межпланетных сообщений и изобрел дифференциальный парашют большой грузоподъемности. (По утверждению самого Улинского, свою первую модель межпланетного корабля на основе порохового ракетного двигателя он построил еще в 1901 году, что, конечно же, вызывает сомнения у скептически настроенного исследователя.)

В 1920 году Франц Улинский опубликовал серию статей, в которых изложил подробности двух проектов космических кораблей, названных им «электронными». Первый корабль предназначался для перелетов внутри Солнечной системы и приводился в движение энергией нашего светила. На этом корабле Улинский предлагал установить огромный диск из термоэлементов, представляющих собой наборы металлических пластин, образующих термопары. Получаемая энергия направлялась в «электро-эжекторы», установленные на внешней подвеске и создающие поток электронов, который толкал корабль подобно струе газов из реактивного двигателя.

Корабль второго типа, предложенный сметливым австрийцем, внешне был похож на первый, но использовал внутриатомную энергию вещества, а потому не нуждается в огромном диске из термоэлементов. Соответственно, и границ для перемещений такого корабля практически не существует, и Улинский называл его «мировым» (в значении «всемирный»).

Согласно проекту, «мировой» корабль должен иметь шарообразную форму, так как эта форма оптимальна для устройства карданной подвески с электро-эжекторами, а кроме того оказывает наибольшее сопротивление разрыву оболочки при внешних и внутренних нагрузках. Оболочка корабля должна состоять из следующих частей. Внешняя — стальная, изнутри усиленная распорками; распорки обложены асбестовыми листами. С внутренней стороны оболочка прикрыта фанерными щитами с прокладкой из прорезиненной ткани.

Внутри помещение корабля разбито на шесть этажей, которые соединены друг с другом при помощи лестницы. Нижний этаж занят под машинный зал. На втором этаже — трюм для груза. На третьем располагаются кухня, уборные, ванны. На четвертом — пассажирские каюты. На пятом — служебные помещения и прогулочная палуба. На шестом — верхний салон.

Кабина пилота находится на самом верху шарообразного корабля, у его полюса. Рубка снабжена всеми необходимыми инструментами: указателем скорости (эфиро-тахометром), указателем масс, станцией радио-телеграфа, подробной картой звездного неба.

Старт и посадка осуществляются на водной поверхности. По расчетам Улинского, при весе в 200 тонн и диаметре в 20 метров «мировой» корабль погружается в воду не более чем на 2,5 метра.

В том же 1920 году Франц Улинский взял патент на устройство еще одного межпланетного «электронно-ракетного» корабля. Этот корабль также окружал диск из термоэлементов, преобразующих солнечную энергию в электрический ток. Особенностью третьего корабля Улинского является наличие турбокомпрессора, работающего на реактивную установку с дюзой и обеспечивающего скоростной полет в атмосфере. Реактивная установка состоит из котла, к которому подведены две трубы: сверху — высокого давления, снизу — низкого давления. Турбокомпрессор поддерживает циркуляцию в этом контуре, восстанавливая давление по мере необходимости. В котле же происходит реакция, являющаяся движущей силой корабля, как и в случае с ракетами, с той лишь разницей, что благодаря замкнутости процесса не происходит потерь рабочего вещества — правильность этой идеи, как вы понимаете, целиком остается на совести автора.

Особый интерес представляет устройство «электро-эжекторов», которые Улинский планировал разместить на всех трех кораблях. Принцип действия этих аппаратов изобретатель описывает следующим образом.

Для приведения эжекторов в рабочее состояние необходимо напряжение в 250 000 вольт. Создаваемый термопарами постоянный ток преобразуется в переменный ток высокого напряжения при помощи газового центробежного прерывателя. Каждый из эжекторов состоит из трех частей. Катод вставлен в соленоид и сильно нагрет. Соленоид создает мощное электромагнитное поле. Когда между катодом и соленоидом возникает ток требуемого напряжения, то из раскаленного катода вылетают электроны, которые, двигаясь по силовым линиям анодного соленоида, достигают «главного» катода. Между этим последним и анодом проходит электроток, который гонит электроны из вольфрамовой спирали, наполненной амальгамой бария. Эти-то электроны и вылетают из эжектора, создавая тягу.

Улинский полагал, что для отрыва от Земли и подъема корабля третьего типа (его общий вес изобретатель оценил в 3 тонны) достаточно расхода 5 грамм вещества в секунду (в данном случае — ртутного препарата). Этот расход уменьшается по мере удаления от Земли.

Работы австрийца не остались без внимания. В 1926 году немецкий изобретатель Рокенфеллер опубликовал проект шарообразного ракетного корабля, по форме и устройству похожий на «мировой» корабль Улинского.

А еще через год в России вышел научно-фантастический роман «Через тысячу лет», в котором инженер В. Д. Никольский изложил ряд интересных предположений о перспективах научно-технического развития. В частности, Никольский описал, как в 3000 году земляне построили корабль, который перемещался в пространстве силой реакции извергающихся из него «продуктов распада атомов». Корабль был длиной около 30 метров, а формой напоминал рыбу с двумя толстыми и короткими крыльями по бокам. Кроме того, вдоль корпуса располагались овальные отверстия газовых эжекторов электронно-реактивного двигателя.

Переднюю часть корабля Никольского занимала кабина пилота с многочисленными автоматическими приборами: указателем скорости, наклона, направления и т. п. Далее шли четыре пассажирские каюты, уборная, ванна и помещение для багажа. Корабль мог развивать скорость до 10 км/с и выходить на орбиту Земли.

Другой вариант использования внутриатомной энергии предложил французский инженер Робер Эсно-Пельтри, опубликовавший в 1913 году статью о возможности полета на Луну. В качестве взрывчатого вещества, обеспечивающего движение кораблей в космическом пространстве, Эсно-Пельтри намечает радий.

Выкладки инженера были положены в основу романа французского фантаста Мираля-Виже «Огненное кольцо», в котором описывается экспедиция четырех ученых на Марс и Сатурн.

Автор романа сообщает читателям, что «1 грамм радия в течении часа развивает количество энергии, способное поднять этот вес на высоту 34 километров. Эта энергия — в несколько миллиардов лошадиных сил. 1 килограмм его содержит энергии в 5670 раз больше того, которое необходимо для полета на Луну. При полете ускорение движения предполагается равным 1,1 земного. Поэтому увеличение веса пассажиров будет незначительным».

Герои романа, инженеры Эсперэ и Генри Валсор, открывают способ получить из радиевых солей вещество в 60000 раз более активное, чем радий, названное ими «вириумом». Трех килограммов этого вещества достаточно, чтобы долететь с Земли до Сатурна и вернуться обратно. Так как распад вириума происходит медленно, то для ускорения процесса был изобретен способ «физической катализации»: пучок катодных лучей направлялся на вириум, и под их воздействием происходило бурное «разложение» последнего с выделением требуемой энергии.

Сама ракета Мираля-Виже имела овальную форму и была построена из никелевой стали. Общая высота ракеты — 14 метров, наибольший диаметр — 4 метра. Одна половина ее вдоль корпуса была зачернена, другая — отполирована до зеркального блеска. Подобная «раскраска», по мнению автора, необходима для того, чтобы регулировать температуру корпуса при полете в межпланетном пространстве, поворачивая ракету к Солнцу то черной стороной, то отполированной. Стенки ракеты состоят из четырех слоев, между ними — разреженный воздух, служащий теплоизолятором. Внизу корпуса закреплены четыре «ноги-буфера», смягчающие удар при посадке. Вход расположен между «ног» — там имеется круглый остекленный люк.

Внутри ракеты проходит вертикальная шахта диаметром 1 метр с лестницей; вокруг шахты располагаются помещения на 4 этажах. Первый (нижний) этаж занимает «камера сгорания», из которой по трем стальным трубам вырываются продукты разложения вириума. Над камерой закреплен свинцовый ящик с запасами этого фантастического вещества. Второй этаж отведен под пассажирскую каюту высотой в 4,5 метра и с четырьмя окнами. На третьем и четвертом этажах находится склад.

Для поворота ракеты вокруг ее продольной оси предусмотрены еще три выхлопные трубы, установленные под углом в 120° друг к другу.

Ракета стартует в вертикальном положении, разгоняясь с набором высоты. Полет до Луны проходил на скорости 60 км/с, до Марса — 800 км/с, до Сатурна — 1200 км/с.

Еще один проект космической ракеты на «атомной» тяге был предложен инженером Александром Федоровым, представившим модель и описание своего корабля на Выставке межпланетных аппаратов, проходившей в Москве в 1927 году.

Корабль Федорова должен был приводиться в движение электрохимической энергией, являвшейся результатом использования «внутриатомной энергии». Согласно сохранившимся чертежам, он имел обтекаемую форму с тремя пропеллерами, боковыми крыльями, главной и вспомогательными дюзами. При выходе за пределы земной атмосферы пропеллеры и крылья убирались. Общая длина ракеты — 60 метров, диаметр — 8 метров, вес с горючим — 80 тонн, максимальная развиваемая скорость — 25 км/с. Жилые помещения спроектированы в расчете на экипаж из шестерых человек.

К сожалению, других подробностей о ракете Александра Федорова и о конструкции ее двигателей на выставке не сообщалось.

Межпланетные радиокорабли

Если все вышеперечисленные идеи начала XX века в той или иной степени оказались востребованы в ходе дальнейшего прогресса в космической отрасли, то тема, которую мы затронем ниже, еще ждет своего воплощения.

Речь идет о возможности беспроволочной передачи энергии на большие расстояния, что позволило бы заметно снизить общий вес любого космического корабля и увеличить продолжительность его полета.

Первым эту идею применительно к проблеме межпланетных перелетов высказал популяризатор космонавтики Николай Алексеевич Рынин, опубликовавший в 20-е годы серию статей и книг, в которых были собраны, систематизированы и проанализированы практически все известные в то время проекты космических кораблей и технологий. (В скобках признаюсь, что настоящая глава во многом зиждется именно на работах Николая Алексеевича.) В книге-фантазии Рынина «В воздушном океане», изданной в 1924 году, описан проект вымышленного японского инженера Ямато, который якобы предложил организовать полет на Луну.

Ямато полагал, что Земля представляет собой громадный магнит, окруженный зонами «магнитной напряженности». Корабль Ямато должен по команде пилота заряжаться либо «положительным», либо «отрицательным» магнетизмом и в зависимости от этого или притягиваться к Земле, или отталкиваться от нее. Аппараты, создающие «магнетизм», находятся непосредственно на корабле, а вот энергия для них поставляется с Земли при помощи шести мощных земных «радиостанций», расположенных в Токио, Мельбурне, Лондоне, Капштадте, Денвере и Сант-Яго.

Кроме прочего, Ямато подробно разработал принципы орбитальной навигации. Например, путем вращения плоскости индукции генераторов корабля он предполагал ориентироваться в пространстве, так как «зоны разных магнитных напряжений вокруг Земли долго сохраняют свое положение. Зная же угол наклона плоскости индукции к данной зоне, можно определить и положение корабля относительно Земли».

В 1926 году увидел свет роман-утопия Александра Ярославского «Аргонавты вселенной», в котором рассказывается об очередной экспедиции на Луну на реактивном корабле, движимом силой отдачи при «разложении радия». Вот как автор описывает главную часть лунного корабля — источник энергии:

Наивность подобного утверждения сегодня очевидна, но не будем забывать, что до открытия цепной реакции урана и первых оценочных расчетов высвобождаемой при этом энергии, сделанных немецким физиком Отто Ганом, оставалось еще двенадцать лет, а романисты имели довольно смутное представление о свойствах радиоактивных материалов.

Корабль Ярославского, названный «Победителем», имел удлиненную форму с тупым носом и «реактивной трубой» на корме. Для спуска на Луну или на Землю в передней части корабля был предусмотрен второй реактивный «контр-двигатель».

Связь с Землей обеспечивалась посредством радиотелефона; для этой цели на одном из островов группы Самоа в Тихом океане, где строился «Победитель», были воздвигнуты девять радиобашен, из которых одна, центральная, достигала высоты 750 метров.

Автор также сообщает, что при помощи этих башен на корабль можно было пересылать «энергию». К сожалению, радий таким образом транспортировать нельзя, а потому межпланетным путешественникам, не озаботившимся о достаточном запасе радия на борту, пришлось буквально выклянчивать его бесценные крупицы у жителей Луны. Интересно, а что бы они делали, не окажись на Луне жителей?..

Еще более необычный (и самый невероятный!) принцип движения межпланетного корабля представлен в романе датского писателя Соруса Михаэлиса «Небесный корабль» (1921 год).

Датчанин на многих страницах довольно красочно описывает сон (или бред?), увиденный итальянским солдатом Эрколэ Сабенэ за несколько секунд до гибели от газовой атаки. В этом сне к нему приходит спасение в виде межпланетного корабля «Космополис», пролетавшего над окопами по дороге на Марс и случайно захватившего умирающего солдата якорем.

Корабль «Космополис» имел вид шара с целым рядом сфероидальных хрустальных окон, которые снаружи закрывались выдвижными стальными щитами. Внутри шар был разгорожен на каюты, проходы, залы и обсерватории, при этом многочисленные помещения сходились лучами в центре и могли вращаться во все стороны вокруг этого центра.

Вот как объясняет один из пассажиров корабля, австриец Крафт, принципы движения корабля своему спутнику Эрколэ:

Разумеется, романисты не могли довольствоваться гипотетической возможностью пересылать с Земли в космос только энергию и ничего, кроме энергии. Воображение звало выше и дальше. Сам собой напрашивался проект передачи по радио материальных тел — сегодня подобный фантастический способ перемещения в пространстве принято называть «телепортацией».

В сущности, эта идея является прямым развитием представлений оккультистов о полетах в астрале и прочих высших сферах, населенных духами, — с той лишь разницей, что медитацию и наркотики здесь заменил «точный научный расчет».

Среди произведений на тему передачи материальных тел на большие расстояния особое место занимает рассказ А. Горша «Экспресс-молния», опубликованный в журнале «Мир приключений» в 1928 году. Это, по-видимому, первый рассказ, где оккультная «практика» полностью исключена из сюжета. Читая его, мы точно знаем, что происходящее не приснилось персонажу, как в знаменитой повести Константина Циолковского «На Луне», и в кустах вместе с пресловутым роялем не сокрыт какой-нибудь «луч Барсума», как у Эдгара Берроуза в «Принцессе Марса». У забытого ныне автора все строго научно.

Вот как описывает А. Горша проведенный профессором Бобруйским эксперимент по пересылке подопытной собаки из Сухуми в Москву:

Применительно к межпланетным подобный аппарат описан в повести Оскара Гоффмана «Путешествия Мак Мильфорда в мировом пространстве». При помощи «переменного тока высокого напряжения» тела разлагались на атомы и со скоростью света пересылались на выбранную планету. Там они группировались в прежние тела, органические или неорганические, живые или мертвые. Таким образом изобретатель Мильфорд переправил на Луну своего помощника и слугу.

И в наше время писатели используют в своих романах принцип, изложенный в «Экспресс-молнии». Под разными названиями («телепортация», «нуль-транспортировка», «джамп» и так далее) мы встречаем этот способ перемещения в пространстве во многих произведениях современной фантастики, и сегодня он воспринимается как обязательный элемент при описании транспорта будущего. Однако пока не существует даже теоретических предпосылок для создания аппарата типа «Экспресс-молнии», и он остается лишь красивой фантазией. Чего не скажешь, например, о ракетах…

Ракетные войска императора

Для того чтобы сделать открытие, вовсе не нужно глотать пыль архивов и корпеть над выписанными из-за границы справочниками. Бывает, что книги, стоящие на наших домашних полках, содержат в себе неисчислимое количество информации, нами когда-то читанной, воспринятой, переваренной, но затем успешно позабытой. Перелистывая их вновь, мы с огромным для себя удивлением обнаруживаем, что оставили без внимания некий потрясающий воображение факт, который и теперь способен перевернуть наше мировоззрение, а значит, совершаем таким образом маленькое, но очень важное для себя открытие.

Вот и я, разбирая старые годовые комплекты журналов «Техника — молодежи», вдруг наткнулся на небольшой очерк, в котором рассказывалось о предыстории ракетостроения, и был потрясен, когда выяснилось, что технологии, считавшиеся достижением исключительно второй половины XX века, успешно применялись задолго до того, как были описаны популярными фантастами. Как ни странно, в этой области реальность опередила мечту! И опередила с большим отрывом!

Вот лишь один пример из множества ему подобных. Общеизвестно, что первые ракеты применяли еще китайцы, используя их для устройства фейерверков и для поджогов крепостей противника. А что вы скажете о первом запуске ракет с подводной лодки? Когда, вы думаете, он состоялся?.. После Второй мировой войны?..

А вот и нет. Первый успешный запуск ракет с подводной лодки состоялся 29 августа 1834 года на реке Неве! И Александр Сергеевич Пушкин вполне мог наблюдать этот запуск, если бы кто-нибудь пустил взбалмошного и уличенного в нонконформизме поэта на секретные испытания перспективных видов вооружений.

Речь идет о металлической подводной лодке конструкции нашего соотечественника Карла Андреевича Шильдера. Этот совершенно фантастический по тем временам аппарат водоизмещением 16,4 тонны имел удлиненную обтекаемую форму, две наблюдательные башни (в одной из них располагался перископ) и систему восстановления воздушной среды, основным элементом которой являлся центробежный вентилятор. Лодка Шильдера с экипажем из 10 человек могла погружаться на глубину до 12 метров и производить залп пороховыми ракетами калибра 4 дюйма (102 миллиметра) из шести труб, расположенных на корпусе и способных изменять положение для создания необходимого угла возвышения. Лодка успешно прошла цикл испытаний, однако так и не была принята на вооружение: Комитет о подводных опытах дал негативную оценку проекту Шильдера, указав на главный его недостаток — была совершенно не продумана система подводной навигации.

Тем не менее на фоне русской чудо-субмарины, вооруженной ракетами, даже «Наутилус» капитана Немо (придуманный Жюлем Верном в 1869 году, то есть через 35 лет после испытаний лодки Шильдера) представляется неким анахронизмом: подводная лодка с носовым тараном — подумать только!

(Тут мне могут возразить, что «Наутилус» был лучше российского ракетоносца, поскольку использовал электроэнергию в качестве движущей силы, а Шильдер, мол, не придумал ничего лучшего, как посадить своих моряков-подводников за весла. Тут я отвечу, что Шильдер, не зная о «Наутилусе», которому еще только предстояло пуститься в «историческое» путешествие длиною 20000 лье, уже в 1841 году подумывал о замене мускульной силы гребцов на некое электромеханическое приспособление.)

Подводный ракетоносец Шильдера — далеко не единственное изобретение, обогнавшее свое время. Любой, кто всерьез занимается историей науки и техники, может с ходу перечислить десяток таких проектов: парашют и орнитоптер Леонардо да Винчи, персональный компьютер Чарльза Бэббиджа, металлический дирижабль Константина Циолковского и сферопланы Анатолия Уфимцева. Список можно продолжать и продолжать, забираясь в другие области познания, но вряд ли где-нибудь еще вы найдете такое количество гениальных озарений и перспективных идей, как в ракетостроении.

Однако история ракет — это часть истории космонавтики, а потому нам стоит вернуться на несколько тысячелетий назад и хотя бы в самых общих чертах проследить развитие идеи, открывшей человечеству дорогу к звездам. Вполне может оказаться, что на этом пути нас поджидает множество удивительнейших открытий…

Первую попытку полета при помощи ракет предпринял опять же китаец. Был это некий мандарин Ван Гу, живший аж за 3000 лет до Рождества Христова. Как-то раз он повелел изготовить особый летательный аппарат, который состоял из двух больших змеев с сиденьем, расположенным между ними. Под этим аппаратом закрепили 47 ракет. Их подожгли одновременно 47 слуг и тут… Родственники отчаянного мандарина были безутешны.

Впрочем, историк космонавтики Вилли Лей ставит под сомнение подлинность легенды о Ван Гу, указывая на то, что не существует первоисточника, откуда взята эта легенда, а изустное предание без соответствующей ссылки не может быть воспринято всерьез.

Сам Лей пишет, что наиболее древним из китайских источников, в котором говорится о ракетах, является хроника, известная востоковедам под названием «Тунлян Канму». В этой хронике рассказывается о первом применении ракет при осаде Пекина монголами в 1232 году нашей эры. Китайцы использовали тогда два вида оружия, которые доставили монголам очень много хлопот. Одним из них были бомбы («цинтяньлэй» — «гром, потрясающий небеса»), которые сбрасывались со стен города на войска противника. Другим оружием были так называемые «фэйхоз цяп»— «огненные стрелы». Лей выдвинул предположение, что именно эти «стрелы» и представляли собой ракеты на черном порохе, полученном из древесного угля и селитры.

У китайцев идею ракет переняли арабы. В 1280 году увидела свет «Книга о сражениях с участием кавалерии и военных машин», написанная Хасаном аль-Раммахом, «гениальным горбуном», которого современники любовно называли Недшмэддином, что означает «Светоч веры». В ней приводятся рецепты производства пороха и даются инструкции по изготовлению ракет, которые автор называет «китайскими стрелами». Там же Хасан говорит о новом виде оружия — «ракетной торпеде», состоящей из двух плоских противней, наполненных порохом или другой зажигательной смесью. «Торпеда» была снабжена подобием стабилизатора, обеспечивавшего ей движение по прямой линии, которое осуществлялось с помощью двух больших ракет-двигателей. Все устройство называлось «самодвижущимся горящим яйцом», но о его применении ничего в тексте не сказано.

Примерно в то же время и в Европе появились первые труды о порохе и ракетах, называемых «ignis volans» («летающий огонь»).

Изобретение пороха здесь приписывали как англичанину Фрэнсису Бэкону, так и немецкому монаху Бертольду Шварцу, однако, скорее всего, этот секрет стал всеобщим достоянием почти единовременно на всей территории Европы,

Немецкий алхимик Альберт Магнус в своей книге «О чудесах мира», написанной между 1250 и 1280 годами, уже без всяких околичностей советовал для получения порохового заряда брать фунт серы, 2 фунта древесного угля и б фунтов селитры. Этот рецепт он скопировал из другой книги, которая носила название «Liber Ignium» («Огневая книга») и была написана несколько раньше неким Марком Греком, который, скорее всего, пользовался арабским источником.

То, что появление ракет было не просто литературным вымыслом, доказывается случайными ссылками на сам предмет. Так, замечание о ракетах содержится в «Кельнской хронике» 1258 года. А итальянский историк Муратори, который, собственно, и назвал ракету «ракетой», приписывает этому «новому» оружию важную роль в сражении при Кьодже в 1379 году.

В то время уже существовало огнестрельное оружие, но оно еще было весьма несовершенным, и ракеты могли составить ему серьезную конкуренцию. Немецкий военный инженер Конрад Эйхштедт в своей книге «Военная фортификация», изданной в 1405 году, говорит о трех типах применяемых ракет: вертикально взлетающих, плавающих и запускаемых при помощи тугого лука.

«Книга о военных принадлежностях» итальянского военного инженера де Фонтаны, появившаяся примерно в 1420 году, полна еще более смелых предложений. Этот труд содержит чертежи ракет в виде летающих голубей, плавающих рыб и бегущих зайцев, предназначенных автором для поджога укреплений противника. Например, ракета «Бегущий заяц» должна была устанавливаться на деревянной доске и передвигаться не на колесах, а на деревянных роликах: де Фонтана искал устройство, которое позволило бы замаскированной ракете преодолеть неровную местность. Кроме того, де Фонтана разработал конструкцию «ракетной машины» для пробивания брешей в стенах или в воротах крепостей и сделал набросок деревянной «ракетной торпеды», напоминавшей своей формой и раскраской голову морского чудовища.

Дальнейшие опыты с пороховыми ракетами привели к появлению весьма оригинальных проектов. Так, в неопубликованном манускрипте Рейнгарта фон Зольмса, относящемся к началу XVI века, описываются ракеты с парашютами. А граф Нассау предложил ракету, которая могла нырять и взрываться под водой.

Спустя некоторое время архитектор Иосиф Фуртенбах из Ульма написал две интересные книги о применении ракет в военно-морском деле. Как утверждал Фуртенбах, ракеты могли использоваться на море не только для сигнализации, но и в качестве зажигательного средства, рассчитанного на поджог просмоленного такелажа кораблей противника. Фуртенбах отмечал, что пираты уже пользуются этим средством, и предлагал применять его для борьбы с пиратами.

В России черный дымный порох появился, по свидетельствам летописей, в XIV веке. Первые сведения об использовании ракет в качестве оружия на Украине относятся к XVI столетию. Как рассказывает историк Конисский в своей книге «История русов» (1847 год), в 1515 году в битве запорожцев с татарами «гетман Ружинский выслал отряд конницы с приготовленными завременно бумажными ракетами, кои, будучи брошены на землю, могли перескакивать с места на место, делая до шести выстрелов каждая. Конница оная, наскакав на становище татарское, бросила их между лошадей татарских, причинив в них великую сумятицу».

Первым отечественным печатным трудом по ракетной технике, по-видимому, является книга О. Михайлова «Устав ратных, пушечных и других дел, касающихся до воинской науки». Она выдержала два издания — в 1607 и 1621 годах.

«Зелейным делом» занимался и сам царь Петр I, учредивший в Москве специальное «ракетное заведение». В 1707 году в нем была изготовлена сигнальная ракета, способная подниматься на высоту до одного километра. Определенный интерес Петра к ракетному делу подтверждается заказом на перевод книги Иосифа Ландгрини «Художества огненные и разные воинские орудия», где приводились сведения об искусстве изготовления ракет.

Однако в Европе к этому моменту ракеты уже вышли из употребления в сухопутных войсках, о чем свидетельствует в своей книге Леонгарт Фроншпергер, главный оружейник города Франкфурта-на-Майне (1557 год). Посвятив большую часть страниц любимым пушкам, Фроншпергер все же отдает дань уважения и ракетам, которые он называет «рогетами». Оружейник писал, что «рогет» — это простейший фейерверк, изготавливаемый из пороха (смесь селитры, серы и древесного угля), плотно запрессованного в бумагу. «Рогет» должен высоко взлетать в воздух, давать красивый огонь, полностью сгорать в воздухе и исчезать без вреда. Запас энергии у «рогета» невелик, и работает он недолго, но из него можно сделать много прекрасных фейерверков, если соединить их по несколько штук в «шары» и «колеса» или запустить из мортир. «Рогеты» могут служить и двигателями для других фейерверков, ибо они поднимаются в воздух «за счет собственного огня, без стрельбы».

В 1591 году некий Иоганн Шмидлап опубликовал книгу, посвященную исключительно устройству невоенных фейерверков, где рассказал обо всем этом весьма подробно. Сырьем для изготовления ракеты был «ленивый» артиллерийский порох, то есть такой порох, скорость горения которого уменьшалась за счет добавления дополнительного количества древесного угля. Прежде всего необходимо было склеить бумажную (картонную) пороховую трубку. Затем, пока склеиваемая масса была еще влажной, в трубке делалась «горловина». После этого в том месте, где сходились вместе два закругленных деревянных цилиндра, на влажную трубку накидывалась намыленная бечева, затягивая которую можно было уменьшить трубку до двух третей полного диаметра. Когда все это было сделано, трубка хорошенько высушивалась. Высохшая трубка наполнялась порохом, который плотно набивался внутрь, слой за слоем, до самого верха. Суженный конец трубы образовывал нижнюю часть ракеты, а запал вводился внутрь через «горловину» (сопло). Готовая ракета, как описывает Шмидлап, привязывалась к шесту, который должен быть приблизительно в семь раз длиннее самой ракеты.

Среди разработок Шмидлапа можно найти и первые составные, или, как их теперь называют, «многоступенчатые» ракеты. На одном из его рисунков изображена большая ракета, несущая небольшую другую, в передней части которой находится еще меньшая ракета.

Тем не менее на достаточно продолжительный период времени ракеты были позабыты и интерес к ним возродился лишь после не слишком удачной для англичан военной операции в далекой Индии.

В изданном после ее окончания «Обзоре военных действий на Коромандельском побережье» (1789 год) приводятся рассказы очевидцев о применении индусами ракет против английских войск. При этом утверждалось, что ракеты индусов весьма походили на те, которые применялись в Англии для фейерверков, но имели заметно большие размеры. Реактивный заряд помещался у них не в картонном корпусе, а в железной трубе, и весили они от 2,7 до 5,4 килограмма. Наводка осуществлялась при помощи трехметровой бамбуковой жерди, а дальность полета этих ракет составляла от 1,5 до 2,5 километра. Хотя наведение ракет и не было очень точным, однако массированное их применение позволяло нанести противнику, и особенно его кавалерии, большой урон.

Ракетными войсками индусов руководил Хайдар Али, принц Майсура. Первоначально ракетные части насчитывали всего лишь 1200 человек, но, когда была доказана эффективность нового оружия, Типпу-сахиб, сын Хайдара, увеличил численность ракетных частей до 5000 человек. Потери англичан от этих ракет были особенно велики в сражениях при Серингапатаме, состоявшихся в 1792 и 1799 годах.

Столь успешное применение ракет в боевой обстановке произвело сильное впечатление на английского полковника Вильяма Конгрева. И хотя он никогда и не видел их в действии, рассказов ветеранов для этого энтузиаста ракетостроения оказалось более чем достаточно.

Начиная с 1801 года Конгрев скупал самые большие ракеты, которые мог достать в Лондоне, платя за них из собственного кармана, и начал опыты, целью которых было установить максимальную дальность полета ракет. Он выяснил, что она не превышает 550 метров, то есть уступает в этом отношении индийским военным ракетам почти в три раза. Тогда он обратился к начальству с просьбой о поддержке. Лорд Чатам, изучив вопрос, дал разрешение использовать принадлежавшие военному министерству испытательные полигоны, и вскоре Конгрев добился увеличения дальности полета ракет до 1800 метров. А уже в 1805 году новое оружие было продемонстрировано принцу-регенту, и Конгрев со своими ракетами принял участие в экспедиции Сиднея Смита, руководившего штурмом Булони с моря.

Эта экспедиция ознаменовала начало первой «ракетной» войны в Европе. В 1806 году ракетами сожжена Булонь. В 1807 году в результате массированного применения около 25 тысяч ракет сгорела дотла большая часть Копенгагена.

Английские ракетчики особенно отличились в исторической битве под Лейпцигом (16–19 октября 1813 года), окончательно сломившей сопротивление армии Наполеона, и при осаде Гданьска (20 октября 1813 года).

Вильям Конгрев начал с применения зажигательных ракет калибром 3,5 дюйма (87 миллиметров). Корпус этих ракет, длиной чуть более метра, изготавливался из толстого листового железа; пятиметровый направляющий стержень крепился к корпусу посредством медного кольца. Ракета удерживалась на месте двумя железными кольцами меньшего размера, припаянными к корпусу.

В ракетах Конгрева использовались все типы применявшихся тогда артиллерийских боеприпасов, кроме литого круглого ядра. Изобретатель твердо верил в то, что через несколько десятков лет ракеты заменят всю артиллерию, за исключением корабельной.

И действительно, по дальности стрельбы его изделия превосходили все легкие артиллерийские орудия того времени. Что же касается точности попадания, которая сегодня представляется нам весьма низкой, то она почти не отличалась от точности, доступной тогдашней артиллерии.

Влияние Конгрева на развитие ракет было велико. Дания, Египет, Франция, Италия, Нидерланды, Польша, Пруссия, Сардиния, Испания и Швеция создали в составе своей артиллерии ракетные батареи.

Не отставала в ракетных разработках и Россия. Еще до Петра Великого, в 1680 году, в Москве, Киеве и Новгороде возникли мануфактуры по производству «диковинного оружия». А сравнимые с английскими ракеты появились в 1814 году. Ракеты конструкции офицеров Алексея Засядько и Ивана Картамазова имели калибр 102 миллиметра и поражали противника на расстоянии до 3 километров! Не их ли собирался использовать Карл Андреевич Шильдер в качестве главного оружия чудо-субмарины, о которой мы говорили в самом начале этого раздела?..

Деятельность других европейских армий в области ракетостроения в ту пору сводилась к тому, чтобы, во-первых, узнать все возможное о ракетах Конгрева и получить образцы этих ракет; во-вторых, скопировать английские достижения и, в-третьих, каким-либо образом усовершенствовать эти ракеты.

Например, голландская армия начала с того, что закупила большое количество ракет Конгрева. Но, когда дело дошло до запуска, ракеты, пролежавшие целый год на складе, оказались негодными. Поэтому решено было продолжить опыты с голландскими ракетами, которые не имели направляющего стержня. Капитан де Бур предложил стабилизировать ракету в полете тремя металлическими лопастями, вес которых был значительно меньше веса направляющего стержня. Но, по-видимому, голландцы не были удовлетворены этой ракетой, так как через два года снова заказали в Англии партию ракет Конгрева. Проведя новые эксперименты, голландцы решили ввести ракеты на вооружение только колониальных войск. Это дало им возможность выиграть в 1825 году сражение против 6000 туземцев на Целебесе.

Во Франции артиллерийские эксперты долго сомневались в эффективности ракет. Французский «Справочник офицера артиллерии» за 1819 год полагал, что военные ракеты были «воображаемым оружием». Но в это же время один артиллерийский офицер перевел книгу Конгрева, и специальная комиссия по ракетным исследованиям, заинтересовавшись ею, начала экспериментальные работы в районе Меца. В результате французы создали собственные типы ракет весом около 18 килограммов.

Следующим этапом в военном ракетостроении должно было стать появление ракет без направляющих стержней. И такую ракету вскоре предложил изобретатель Вильям Гейл. Он первым догадался стабилизировать ракету путем ее вращения. Гейл установил в сопле три металлические лопатки, имевшие небольшой наклон, чтобы истекающие газы сами заставляли ракету вращаться вокруг продольной оси.

Однако к тому времени, когда появилось это изобретение, большинство ракетных частей уже было расформировано. Артиллерия не стояла на месте, увеличивалась дальнобойность и точность стрельбы, и военные вновь охладели к «странному» оружию.

Ракеты Гейла все же были введены на вооружение армии США. «Военный словарь» Скотта, изданный в 1861 году, утверждал, что «в армии США используются ракеты Гейла двух типов: с диаметром корпуса 5,7 см (вес 2,7 кг) и с диаметром корпуса 8,2 см (вес 7,2 кг). При угле возвышения в 4–5° дальность полета этих ракет составляет 450–550 м, а при угле в 47° дальность действия ракеты первого типа превышает 1500 м; дальность полета ракеты второго типа колеблется в пределах 2000 м. Обычно боевые ракеты запускаются из труб или желобов, устанавливаемых на переносных стендах или легких повозках».

Последнее сообщение о боевом использовании ракет в XIX веке относится к России. Оно имело место во время затянувшейся Туркестанской войны. Доклады полковника Серебренникова, участвовавшего в той кампании, содержат много высказываний о «ракетных установках», но дают о них весьма незначительную информацию. В «Технической энциклопедии», опубликованной в 1897 году, например, сказано, что эти ракеты имели диаметр около 50 миллиметров и весили примерно 4 килограмма. Эти «ракетные установки» напоминали треноги топографов, только на месте прибора находилась пусковая труба. Первое упоминание о применении ракет в Туркестанской войне относится к 1864 году, а последнее — к сражению при Геок-Тепе, которое произошло 12 января 1881 года.

Впрочем, говорить о том, что с появлением дальнобойных пушек в ракетостроении наступил «застой», не приходится. Просто на какое-то время ракеты стали делом энтузиастов — чудаков-изобретателей, которые всегда видели гораздо дальше и больше, нежели самые образованные офицеры генеральных штабов и министерств обороны.

Аэропланы с ракетными двигателями

Так же как и в описанной выше ситуации с аэростатами, инициативные конструкторы примеряли принцип реактивного движения к самым разнообразным проектам летательных аппаратов, коих к концу XX века имелось уже в изобилии. Не обошли вниманием и аэроплан.

Разумеется, никто в те времена не предполагал использовать аэропланы для полетов в космическое пространство, однако сама идея впоследствии побудила того же Циолковского к анализу проблемы, что и позволило появиться на свет целой серии ракетопланов, первоначально нацеленных в мезосферу и еще выше — в космос.

Собственно, авторство первого известного проекта крылатого летательного аппарата с реактивным двигателем принадлежит французскому изобретателю Жерару, который в своей книге «Очерк искусственного полета в воздухе» (1784 год) предложил построить орнитоптер с громадными крыльями, приводимый в движение пороховыми ракетами. Спереди орнитоптера размещался вертикальный руль, а сзади — горизонтальный.

В 1837 году в Германии был опубликован проект реактивного самолета, авторство которого долгое время приписывалось нюренбергскому механику Ребенштейну. На самом же деле под этим псевдонимом выступал немецкий электротехник Вернер фон Сименс, впоследствии основавший известную фирму «Siemens». В качестве источника движущей силы для изобретенного им аэроплана Сименс предлагал использовать или реактивное действие водяных паров, или сжатого углекислого газа.

Через тридцать лет, в 1867 году, англичане Бутлер и Эдвардс взяли патент на проект реактивного аэроплана, форма которого походила на стрелу. Двигатель предполагался паровой, что, с учетом реалий того времени, вполне обоснованно.

В том же году некто капитан Николай Телешев взял во Франции патент на проект реактивного самолета. Судя по описанию, содержащемуся в патентной заявке, самолет Телешева представлял собой реактивный летательный аппарат тяжелее воздуха и приводился в движение за счет отдачи газов, образующихся при взрыве смеси в полом цилиндре, который служил камерой сгорания. В качестве горючего использовалась неназванная взрывчатая смесь, в качестве окислителя — атмосферный кислород.

Еще через двадцать лет в Киеве вышла в свет брошюра инженера Федора Гешвенда «Общее основание устройства воздухоплавательного парохода (паролета)», в которой автор развивал идею применения реактивной работы пара в транспорте. В брошюре был приведен чертеж аэроплана в трех проекциях и расчет. На основании этих расчетов Геш-венд получил следующие технические характеристики «паролета»: скорость при взлете — 1010 км/ч, подъемная сила — 1,33 тонны, расход пара — 213 кг/ч. Перелет из Киева в Петербург с пятью промежуточными посадками по 10 минут должен совершаться за 6 часов. При наличии конденсатора расход воды можно снизить до 107 кг/ч. Запас топлива (керосин) на один час полета составляет 16,4 килограмма. В аппарате помещаются 3 пассажира и 1 машинист. Для управления служат руль и поворотная воронка пароструйного аппарата. Двигатель — реактивный паровой, причем пар, покидая котел по системе труб, подается в ряд инжекторных сопел и, увлекая за собой большую массу воздуха, вырывается из последней — седьмой воронки. Вес аппарата с запасом воды и топлива — 1,14 тонны. Стоимость — 1400 рублей.

Как видите, несмотря на определенное предубеждение, существовавшее в XIX веке по отношению к летательным аппаратам тяжелее воздуха, проекты аэропланов на реактивной тяге появлялись достаточно регулярно. Однако идея настоящего ракетоплана стала обсуждаться несколько позже — уже после того, как в 1903 году американцы Орвилл и Уилбер Райт совершили первый полет на своем биплане с четырехцилиндровым бензиновым двигателем.

В 1908 году французский изобретатель Рене Лорэн опубликовал в авиационном журнале «Аэрофил» несколько статей о проекте реактивного самолета, приводящегося в движение однорядным шестицилиндровым двигателем внутреннего сгорания.

Гондола этого аппарата весом около 100 килограммов имела цилиндрическую форму и опиралась на землю лыжами. Два двигателя размещались под крыльями. Пилот должен был сидеть сзади и управлять как работой моторов, так и поворотами их вокруг горизонтальной оси, с помощью чего достигалась стабилизация аппарата. При взлете оси раструбов моторов располагались почти вертикально и по мере разбега угол их наклона уменьшается.

Свой реактивный двигатель Лорэн предлагал сделать настолько плоским, чтобы он помещался в крыле самолета.

Каждый цилиндр поршневого двигателя должен был иметь выхлопное сопло. Предполагалось, что самолет будет приводиться в движение серией последовательных выхлопов.

В 1910 году Рене Лорэн предложил новый проект — воздушную торпеду, представляющую собой аппарат с реактивным двигателем и управляемый посредством телемеханики. Согласно расчетам Лорэна, скорость полета торпеды должна была составить около 200 км/ч.

Еще через год французский изобретатель представил новый вариант реактивного металлического аэроплана, разгон которого по земле производился при помощи электрической тележки, катящейся по рельсам. Когда при движении по земле аппарат достигнет определенной скорости, начинает действовать реактивный двигатель и аэроплан взлетает.

Выхлопные трубы (дюзы) двигателя были устроены так же, как и в предыдущем проекте. Пилот опять же помещался почти у кормы аппарата в особой камере, которая могла скользить внутри трубчатого фюзеляжа аэроплана по особым направляющим.

Взлет производился следующим образом. На протяжении первого километра электрическая тележка увлекает аэроплан по рельсовому пути, доводя его скорость до 300 км/ч. В конце пути устроен своеобразный трамплин — дорога поднимается в вертикальной плоскости по кривой с начальным радиусом в 1200 метров. Здесь благодаря центробежной и подъемной силам, приданной скорости и работе собственного реактивного двигателя аэроплан отделяется от тележки и далее летит самостоятельно. Тележка же катится по рельсам дальше и тормозится.

Спуск аппарата производится еще более необычным способом В специально отведенном для этого месте свален мягкий грунт. Аэроплан, спускаясь по наклонной линии (глиссаде), носом врезается в него, уходя на глубину до 2 метров. Для уменьшения скорости «спуска» пилот тормозит движение специальным воздушным тормозом, состоящим из ряда алюминиевых тарелок и выдвигаемым им с кормы аппарата

Вдохновленный идеями Лорэна российский инженер Александр Горохов выдвинул свой проект реактивного летательного аппарата. В статье «Механический полет будущего» (1911 год) он описал управляемую крылатую ракету на трех пассажиров, движимую реакцией газов, получаемых в результате горения жидкого топлива (бензин, спирт, керосин) в воздухе, забираемом из внешней атмосферы. Корпус аппарата имел обтекаемую форму с хвостовым оперением, играющим роль рулей высоты и направления. Двигатель ракетоплана Горохова состоял из двух симметрично расположенных камер сгорания, в которые двумя компрессорами нагнетается воздух, а специальным насосом — топливо.

Скорость аппарата должна была составить более 350 км/ч. Схема взлета и посадки в точности воспроизводили схему, предложенную Лорэном для «аэроплана с катапультой».

Во всех проектах Лорэна (и, соответственно, в проекте Горохова) фигурирует реактивный двигатель, использующий энергию быстрой струи выхлопных газов. Однако Лорэн не понимал, почему этот двигатель уступает поршневому двигателю с винтом, создающим «струю» с большой массой, но малой скоростью. Только спустя несколько лет инженеры начали осознавать глубокую разницу между скоростью истечения газов и скоростью самолета.

Имелось два способа сокращения этой разницы: увеличение скорости самолета и снижение скорости истечения газов. Оба способа, примененные одновременно, привели бы к полному устранению разницы.

В 1917 году француз Мориз представил проект двигательной установки для самолетов, которая, как предполагалось, позволяла соединить планер с реактивным двигателем. С помощью компрессора, топливных форсунок и камеры сгорания с выхлопным соплом Мориз сумел получить реактивную струю. Дополнением к его двигателю являлась форсажная камера — устройство, замедляющее скорость реактивной струи, но увеличивающее ее массу. Однако осуществить свою идею на практике Мориз не сумел. Три года спустя это сделал за него его соотечественник инженер Мело.

Мело отказался от большей части оборудования Мориза, а вместо этого взял два цилиндра и соединил их открытыми концами друг с другом. На каждом конце этой двухцилиндровой сборки имелись отверстия для подачи топлива и запальные свечи. Внутри помещался свободный поршень без шатуна, двигавшийся взад и вперед для создания компрессии. Выхлоп осуществлялся через отводные трубки в общую «буферную камеру», к которой крепилось реактивное сопло. В результате создавалась пульсирующая реактивная струя, которая затем также пропускалась через форсажную камеру.

Мело не только описал свой проект, но и построил действующий двигатель. Правда, его было трудно запускать, но работал он исправно. После того как были накоплены опытные данные, Мело рассчитал, что двух больших двигателей такого рода достаточно, чтобы поднять обычный для того времени самолет.

Вплоть до Мело история создания ракетопланов шла общим путем: от изобретателя к изобретателю, от проекта к проекту. Но в дальнейшем это развитие пошло разными дорогами из-за стремления изобретателей как-то повысить коэффициент полезного действия новых двигателей. Одни пытались достичь этого за счет максимального увеличения скорости, рассматривая ракету как самостоятельное средство передвижения, другие брали за основу любую приемлемую скорость и, подобно Мело, стремились приспособить ракету к самолету, а не наоборот. Последний путь и привел к тому, что сейчас называют аэрокосмическими системами многоразового использования.

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:

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:

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.

По достижении высокой скорости Гансвиндт считал возможным прекратить подачу гильз во взрывную камеру. Он знал, что после этого пассажиры испытают ощущение невесомости, с чем он намеревался бороться путем приведения гондолы во вращение вокруг центрального отверстия, чтобы таким образом заменить силу тяжести центробежной силой; при этом оба конца кабины становились полом.

С критикой проекта выступил венский профессор Роман Гостковский. В своей статье, озаглавленной не без ехидства — «Новый Икар», он указывает на просчеты, сделанные изобретателем, однако и сам допускает ряд ошибок. Та давняя статья примечательна еще и тем, что в ней Гостковский упоминает, будто бы Гансвиндт обращался с проектом космического корабля к русскому и германскому императорам и при этом утверждал, что его корабль способен долететь с Земли до Марса или Венеры за 22 часа (?!).

Позднее и сам Герман Гансвиндт понял, что его проект в изначальном виде нежизнеспособен. В своих письмах к Николаю Рынину (1926 год) он предложил новый вариант космического корабля: теперь аппарат должен был подниматься в верхние слои атмосферы не силой реакции, а при помощи аэроплана; при спуске же предполагался планирующий полет без расхода энергии. Таким образом, Герман Гансвиндт стал одним из тех, кто еще в 20-е годы предложил комбинированную аэрокосмическую систему, преимущества которой перед другими мы начинаем постигать только сейчас.

Работы Гансвиндта и Циолковского, а также их последователей — Фридриха Цандера, Германа Оберта и Макса Валье — открыли для популяризаторов идеи межпланетных путешествий новую (или хорошо забытую старую) тему — ракеты.

Романы, в которых космические ракеты различных типов выступали в качестве таких же равноправных персонажей, как и сами межпланетные путешественники, посыпались, будто из рога изобилия.

В 1917 году американский ежемесячный журнал «Космополитен» опубликовал фантастический роман «Вторая Луна», в написании которого участвовали два автора: профессор физики Роберт Вуд и беллетрист Артур Трэн.

В этом романе описывается полет из Вашингтона в космическое пространство четырех человек — профессора Хукера, инженера Пикса Эттербери, авиатора Борка и профессора математики Роды Джибс. Целью путешественников было взорвать громадный астероид «Медуза», который под влиянием проходившей кометы изменил свою орбиту и грозил, упав на Землю, учинить на ней страшное опустошение. По пути к астероиду путешественники ненадолго останавливаются на Луне, затем выполняют свою задачу и возвращаются домой.

Межпланетный корабль, называемый «Летучим кольцом», построен по принципу ракеты и летит благодаря реакции газов, вырывающихся из его камеры сгорания. Внутри этой камеры находится цилиндр из урана, на нижнюю поверхность которого направляются особые лучи, разлагающие уран на атомы. Последние взрываются, и продукты разложения в виде лучей гелия вылетают вниз почти со скоростью света.

Внешне аппарат выглядит следующим образом. Нижняя часть его составляет большое кольцо, похожее на спасательный круг, диаметром в 22 метра. На кольцо опираются три решетчатые стойки, сходящиеся вверху и поддерживающие особую камеру, имеющую вид цилиндра. В этот цилиндр вкладываются урановые патроны, взрывы которых и дают реактивную тягу. Одного уранового цилиндра хватает на десятичасовой полет. Само кольцо сделано из алюминия. Высота его — 4,5 метра. В кольце помещаются пассажиры, приборы управления и устройство для производства разлагающих лучей, которые и должны разрушить «Медузу».

Для входа в кольцо к нему приставляют стальную лестницу и проникают внутрь через круглую дверь. Двери корабля — двойные, наподобие кессонных. Внутри кольца при полете натягиваются канаты, за которые путешественники держатся после наступления невесомости.

В каютах была комфортабельная обстановка, столы, кресла, небольшая кухня. В гардеробной находились костюмы из плотной резины с шлемами и резервуарами, которые вмещали жидкий воздух. Медленное испарение его обеспечивает восстановление дыхательной смеси внутри костюма, а избыток удаляется через клапан. По стенам кают висели завернутые в сукно круги, ими закрывались окна и стены, когда Солнце начинало нагревать кольцо.

Перед стартом кольцо было поднято на деревянные козлы. Таким образом создавалось пространство для реактивной струи. Вокруг аппарата раскидывалась проволочная сеть около полукилометра в диаметре, ограничивающая опасную зону.

Вот как описывают авторы момент старта:

Как видите, этот проект уже гораздо лучше продуман, нежели многие предыдущие. Но и он — лишь первая попытка осмыслить совокупность проблем, которые встают перед мечтающими о межпланетных путешествиях. Впрочем, роман «Вторая луна» содержит куда меньше технических ляпов, чем недавняя голливудская поделка на аналогичную тему под названием «Армагеддон». Посмотрев этот фильм, невольно задумаешься о том, насколько поглупели авторы научной фантастики за истекшее столетие. Результат таких раздумий, к сожалению, неутешителен…

Однако вернемся к обсуждаемой теме. Самым заметным научно-фантастическим произведением 20-х годов, посвященным вопросам создания космических ракет, стала дилогия немецкого писателя Отто Гейля. В первом романе под названием «Выстрел во вселенную», опубликованном в 1925 году, Гейль описывает очередной вариант полета с Земли на Луну.

Герой романа — немец Август Корф — изобретает в своей лаборатории в Индии взрывчатое вещество необычной силы. При случайном взрыве у Корфа гибнут все чертежи его изобретения, и он один возвращается в Германию. Через некоторое время он узнает, что из Румынии вылетел по направлению к Луне межпланетный корабль-ракета, в постройке которого принимал деятельное участие некий Сухинов, русский по национальности. Вскоре астрономы заметили ракету Сухинова вблизи Луны. Световые сигналы, подаваемые с ракеты, оказались сигналами бедствия. Корфу удалось собрать средства, и он строит в Фридрихсгафене, на берегу Боденского озера, ракету, чтобы лететь на помощь.

Ракета Корфа была исполинских размеров и состояла из трех ступеней: нижней, горючим для которой служил спирт (она работала при взлете на скоростях от 0 до 2 км/с, после чего отваливалась), средней — с горючим из смеси спирта с водородом (она развивала скорость полета до 6 км/с), и, наконец, верхней — пассажирской, двигатель которой работал на водороде.

В верхней части ракеты имелось довольно обширное помещение, внутри которого находились салон, каюты, ванна, столовая, курительная, электрическая кухня и баки с водородом. Для измерения ускорений в полете, а через них и скоростей, использовались три акселерометра Безопасным для экипажа ускорением считалось равное учетверенному земному (то есть около 40 м/с²). На самой верхушке ракеты помещался парашют площадью 120 м².

Для создания искусственной силы тяжести внутри ракеты были устроены центробежные карусели. Повороты ракеты в пространстве достигались с помощью трех маховиков со взаимно перпендикулярными осями.

Межпланетная ракета была названа «Герионом» в честь мифического исполина с тремя телами, жившего на острове Эрифия.

Экипаж состоял из 10 человек: двое операторов, управляющих генератором тока, и один, наблюдающий за взрывами, навигатор и полная смена — всего десятеро, затем командир Корф, его товарищ Бергер и доктор.

Для облегчения старта был построен рельсовый путь шириною в 12 метров и длиною в 2 километра. Сначала рельсы несколько сот метров шли горизонтально, но ближе к концу пути имелось возвышение наподобие трамплина Рене Лорэна.

Взлет «Гериона» прошел благополучно. Через 8 минут после старта межпланетные путешественники уже мчались к Луне в свободном полете со скоростью 9,8 км/с.

В следующем романе «Лунный камень», увидевшем свет через год после первого, Гейль описывает уже полет на Венеру. Новый ракетный корабль, построенный Корфом, называется «Икар» и имеет принципиальное отличие от первого — он стартует не с Земли, а с орбитальной станции. Орбитальная станция, по Гейлю, представляла собой двухмодульное сооружение, части которого вращались друг относительно друга для создания внутри станции искусственной тяжести. Больший модуль имел дискообразную форму с диаметром в 100 метром, меньший — походил на вытянутую вишню. Оба модуля соединялись трубой протяженностью в 16 километров (!).

Что интересно, материалом для станции служил натрий, который при температуре, близкой к абсолютному нулю, делается твердым, как сталь.

На некотором расстоянии от станции космические строители расположили легкое зеркало площадью в 40 гектаров. С его помощью солнечные лучи отражались в направлении Земли, что позволяло «расплавлять льды полюса и изменять земной климат».

Сообщение между станцией и Землей достигалось посредством все тех же ракет. Они имели вид торпеды с выдвижными крыльями, размах которых мог быть изменен от 8 до 100 метров, что заметно облегчало взлет и посадку.

Другой немецкий беллетрист Бруно Бюргель в романе «Ракетой на Луну» дает описание двух летательных аппаратов с ракетными двигателями: одного — малого для полета у Земли, и большого — для полета к Луне.

Малая ракета имела сигарообразную форму с крыльями по бокам. В передней части помещался командир, который наблюдал за окружающим пространством через два окна. В этой рубке находилось управление следующими устройствами: рулями «бокового равновесия» и высоты, рулем поворотов, взрывными камерами. Имелись также прибор связи командира с механиком и подвижная карта пути, по которой стрелка, соединенная с указателем скорости и направления полета, автоматически вычерчивала пройденный путь.

Следующее помещение — кают-компания для пассажиров. Здесь были установлены кресла с кожаными подушками для ног и стол. Далее идет помещение машиниста, который через особые окна следил за работой автомата, непрерывно подающего патроны с сильно-взрывчатым веществом «узамбаранитом» в две взрывные камеры, где происходили взрывы. Продукты взрывов вылетали через две трубы в корме ракеты, толкая ее вперед. Перед взлетом аппарат катился по земле на колесах.

Вокруг взрывных камер и выхлопных труб циркулировал жидкий гелий для охлаждения раскаленной платины, из которой были сделаны эти части. Скорость ракеты — 530 км/ч. Дальность полета без посадки — 8500 километров.

Повороты ракеты достигался неравномерными взрывами в левой и правой взрывных камерах, а также при помощи руля поворота

Большая ракета для полета на Луну, получившая название «Звезда Африки», также снабжалась взрывными камерами с «узамбаранитом». Внутри она была разделена на шесть помещений. В первом находится командир. Здесь имелись койки и кресло, стол и приборы навигации и управления. Во втором помещении располагалась кладовая припасов: провизия, одежда в ящиках, стальные баллоны со сжатым воздухом. В третьем помещении находилась кают-компания с койками, креслами, столом, шкафами и хрустальными, толщиной в 10 сантиметров, окнами с впаянными металлическими сетками. Четвертое помещение — кладовая для горючего; там хранились бутыли с жидким гелием, служащим для охлаждения взрывных камер, цинковые ящики с патронами узамбараиита. Пятое — помещение машиниста. Здесь находились: аккумуляторы для освещения, химическая печь для кухни, сигнальная доска, соединенная с камерой взрывов и с рубкой командира, трубы отопления, идущие от взрывных камер, автомат, который подавал пилюли узамбараиита в камеры. Далее, за платиновой стенкой, располагалось помещение со взрывными камерами, их всего пять. Продукты взрыва по трубам вылетали наружу. Вокруг камер имелось пространство — рубашка, где для охлаждения раскаленных платиновых стенок камер и выводных труб циркулировал жидкий гелий.

Двойной корпус ракеты состоял из листовой стали. Между стальными оболочками помещался слой шерсти толщиной в 7,6 сантиметра. По бокам ракеты были приварены крылья с элеронами «бокового равновесия». На корме имелись киль и руль поворотов.

Изменение направления движения ракеты достигалось неравномерностью мощности взрывов в пяти камерах, рули же служили лишь вспомогательным средством управления.

Перед взлетом ракета помещалась на тележку, колеса которой могли катиться по рельсам, уложенным вдоль длинной наклонной платформы. Получив достаточную скорость, ракета взлетала вверх. Команда состояла из четырех человек, работающих в две смены, пятый — пассажир.

В случае повреждения оболочки метеоритами дыры предполагалось забивать изнутри свинцовыми клиньями.

У нас, в Советской России, гораздо больший успех имел роман Алексея Толстого «Аэлита» («Закат Марса», 1923 год). В нем известный прозаик давал описание межпланетной ракеты, на которой два героя — инженер Лось и красноармеец Гусев — вылетели 18 августа 1921 года из Петрограда к Марсу и вернулись обратно 3 июня 1925 года, приземлившись близ озера Мичиган.

Корабль Лося имеет следующее устройство. Внешняя форма аппарата — яйцеобразная: высотой 8,5 метра и 6 метров в поперечнике. Посередине, по окружности, идет стальной пояс, прогибающийся книзу подобно зонту. Это приспособление служит парашютным тормозом, увеличивающим аэродинамическое сопротивление аппарата при падении в воздухе. Под «парашютом» расположены три круглые дверцы — входные люки. Нижняя часть яйца оканчивается узким горлом. Его окружает двойная, массивной стали, круглая спираль, свернутая в противоположные стороны, — буфер. Сам аппарат построен из мягкой и тугоплавкой стали, внутри укреплен ребрами жесткости и легкими фермами. Внутри стальной оболочки имеется еще одна — из шести слоев резины, войлока и кожи. Внутренняя полость аппарата вмещает в себя: кислородные баки, ящики для поглощения углекислоты, инструменты, запас провизии, пульт управления с реостатами и двумя счетчиками скорости. Для наблюдения за окружающим пространством устроены особые «глазки» в виде короткой металлической трубки, снабженной призматическими стеклами; эти трубки выходят за внешнюю оболочку аппарата.

Двигатель помещается в нижнем горле, обвитом спиралью. Горло отлито из металла «обин», чрезвычайно упругого и твердостью превосходящего астрономическую бронзу. В толще горла высверлены вертикальные каналы. Каждый из них расширяется наверху и выходит во взрывную камеру. В каждую такую камеру проведена искровая свеча, соединенная проводами с общим магнето. Горючим служит ультралиддит — тончайший порошок необычайной взрывной силы. Конус взрыва очень узок. Чтобы ось конуса взрыва совпадала с осью вертикального канала горла, поступающий во взрывные камеры ультралиддит пропускался сквозь магнитное поле. Запаса ультралиддита хватало на 100 часов. Уменьшая или увеличивая число взрывов в секунду, можно было регулировать скорость подъема и падения аппарата.

В безвоздушном пространстве ракета будет двигаться со все увеличивающейся скоростью, которая может достичь скорости света, если не помешают «магнитные влияния». Путь, который предстоит пройти кораблю, слагается из трех частей: высота земной атмосферы — 75 километров, расстояние между Землей и Марсом в безвоздушном пространстве — 40 миллионов километров и высота атмосферы Марса — 65 километров. Для прохода пути 75 + 65 = 140 километров необходимо, по мнению Толстого, 1,5 часа и еще 1 час для выхода из сферы земного притяжения. Наконец, для перелету на Марс — 6 или 7 часов.

Вот как описывает Алексей Толстой момент старта: «В сарае оглушающе треснуло, будто сломалось дерево. Сейчас же раздались более сильные, частые удары. Задрожала земля. Над крышей сарая поднялся тупой нос и заволокся облаком дыма и пыли. Треск усилился. Черный аппарат появился весь над крышей и повис в воздухе, будто примериваясь. Взрывы слились в сплошной вой, и четырехсаженное яйцо наискось, как ракета, взвилось над толпой, устремилось к западу, шаркнуло огненной полосой и исчезло в багровом, тусклом зареве туч».

А вот что происходило внутри аппарата: «Лось взялся за рычажок реостата и слегка повернул его. Раздался глухой удар — тот первый треск, от которого вздрогнула тысячная толпа Повернул второй реостат. Глухой треск под ногами, и сотрясения аппарата стали так сильны, что спутник Лося схватился за сиденье и выкатил глаза. Лось включил оба реостата Аппарат рванулся. Удары стали мягче, сотрясение уменьшилось. Поднялись. Счетчик скорости показывал 50 метров в секунду. Аппарат мчался по касательной, против вращения Земли. Центробежная сила относила его к востоку. По расчетам, на высоте ста километров он должен был выпрямиться и лететь по диагонали, вертикальной к поверхности Земли».

Любопытный проект ракеты «для исследования верхних слоев атмосферы» предложил профессор Белорусской Академии Борис Армфельдт в своем научно-фантастическом рассказе «Прыжок в пустоту» (1927 год).

По внешнему виду ракета напоминала стрекозу с раскинутыми крыльями. Длина ее превосходила длину океанского лайнера раз в 5–6. Корпус ракеты составляли два длинных цилиндра такого диаметра, что в каждый из них мог бы без затруднения въехать большой пароход. Эти два цилиндра, расположенные рядом, почти вплотную один к другому, поддерживались над поверхностью воды целым лесом железных стоек и раскосов, установленных на двух длинных понтонах. В обе стороны от цилиндров простирались огромные брезентовые поверхности, изогнутые в форме крыльев и снабженные сложными железными каркасами, а также целой системой направляющих струн, которые сходились у небольшой замкнутой камеры, укрепленной между обоими цилиндрами в передней части снаряда. В качестве взрывчатого вещества использовалась смесь пороха с углем.

Для управления направлением движения во время полета служили особые рули-шиты, помещенные у выхода из тела ракеты струи раскаленных газов. Между двумя ракетными цилиндрами, в передней части аппарата, располагалась каюта на трех пассажиров. Эта камера могла, по желанию последних, отделиться от снаряда в последний момент перед его приземлением и медленно спуститься на парашюте.

Старт ракеты Армфельдта происходил следующим образом. Четыре военных крейсера впряглись в ракету и отбуксировали ее в море. Когда путешественники заперлись в каюте, с сопровождающего миноносца был зажжен фитиль у кормы ракеты, после чего миноносец полным ходом удалился от нее. Внезапно аппарат дрогнул и рванулся вперед. Две огромные струи серовато-белого дыма вырвались из его цилиндров. Сотрясение воздуха было так сильно, что палуба и мачты крейсеров задрожали, а зрители попадали, оглушенные страшным шипением и свистом, хотя находились на расстоянии более километра от ракеты.

Когда они очнулись от сотрясения, ракеты уже не было видно; огромные волны шли по морю, и крейсеры качались на них, как лодки на приливе. Длинная струя серого дыма лежала на воде до края горизонта и медленно рассеивалась, раздуваемая ветром…

Перебор проектов межпланетных кораблей с ракетными двигателями, описанных фантастами, можно продолжать и продолжать, однако мы уже вошли в ту область, когда волею энтузиастов фантастика становится реальностью, а значит, пришла пора поговорить об идеях и проектах, которые хоть и остались в большинстве своем на бумаге, но предопределили собой развитие прикладной космонавтики на годы и десятилетия.