Прежде чем перейти к изложению работ К. Циолковского по проектам исследования космических пространств с помощью ракеты, приведем его письмо-статью, написанную по нашей просьбе 14 мая 1927г. в Калуге, в качестве введения к нашему последующему изложению.

Перед читателем книга, в которой впервые на русском языке достаточно обширно излагается специалистом сущность моей ракеты. Способствуя этой работе, которая должна ознакомить широкие круги общества с моим изобретением, я охотно разрешаю автору извлекать и перепечатывать из моих трудов все, что он находит нужным.

Трудно предвидеть судьбу какой-нибудь мысли или какого-нибудь открытия: осуществится ли оно и через сколько времени — десятилетия или столетия для того нужны, — как осуществится, в какой форме, к чему оно поведет, насколько изменит и улучшит жизнь человечества, не преобразует ли оно в корне наши взгляды и нашу науку.

Электричество, например, известно было тысячи лет тому назад, но только теперь оно имеет серьезное значение в науке и жизни. Аэроплан намечен еще Леонардо—да—Винчи, но время его осуществления настало только недавно. Дирижабль более сотни лет влачит жалкое существование (но будущее его еще неизвестно). Некоторые идеи находятся в потенциальном состоянии даже тысячи лет. Так мысли Демокрита просыпаются лишь со времени Пру и Дальтона.

Было много изобретений, которые до сих пор не нашли применения и такие, на которые смотрели с упованием, но которые оказались заблуждением. Таковых, к сожалению, огромный процент.

Наоборот, представлявшиеся ранее незначительными, оказались великими. Например, открытие темных линий в солнечном спектре. Вся астрофизика основана на этом. Влияние разного рода двигателей и производственных машин на благосостояние человечества и теперь значительно, но скоро будет почти неизмеримо. В зачатке же большинство этих изобретений возбуждало, в лучшем случае, насмешку.

Относительно космической ракеты несомненно одно, что идея реактивного прибора для межпланетных путешествий в последнее время начинает быстро распространяться.

Осуществление ее обещает беспредельный простор и солнечные богатства, которые в 2 миллиарда раз превышают те, которые сейчас получает Земля, благодаря своему дневному светилу. Я уже не говорю про свободу движений в эфире, отсутствие тяжести и множество других преимуществ, описанных мною ранее, — не говорю про астрономию, для которой настанет новая счастивая эра: поворот к решению бездны вопросов, на решение которых без небесных путешествий трудно надеяться.

Думаю, что распространение идеи и эта перспектива неизмеримых богатств не только увлекут человечество, не только преобразуют его в хорошую сторону (радость делает добрым), но и заставят все его силы устремить на достижение необходимой цели.

Каким же ходом пойдет это дело, пока лишь обоснованное умозрительно, после увлечения им лучшей части людей? Думаю так: 1) опыты на месте; 2) движение реактивного прибора (научно оборудованного) на плоскости (аэродроме); 3) взлеты на небольшую высоту и спуск планированием; 4) проникновение в очень разреженные слои атмосферы, т. е. в стратосферу; 5) полет за пределы атмосферы и спуск планированием; 6) основание подвижных станций вне атмосферы (вроде маленьких и близких к Земле лун); 7) использование энергии Солнца для дыхания, питания и некоторых других житейских целей; 8) использование ее для передвижения по всей планетной системе и для индустрии; 9) посещение самых малых тел солнечной системы (астероидов или планетоидов), расположенных ближе и дальше, чем наша планета от Солнца; 10) использование этих тел; 11) использование малых лун и малых планет (посещение больших планет так трудно, что я и говорить об этом считаю преждевременным); 12) распространение человеческого рода по всей нашей солнечной системе (благоразумно умолкнуть пока и относительно переселения к другим девственным светилам, т. е. солнцам).

Некоторые авторитеты и теперь уже высказались за возможность и даже скорую осуществимость межпланетных скитаний. Позволительно ли это считать гарантией успеха? К сожалению, как подтверждает история, — нет. Сколько было ложных открытий, на стороне которых были люди и правдивые и авторитетные. И обратно — скольким пренебрегалось, что потом стало великим.

Следует работать и надеяться, но только самая жизнь в состоянии решить все вопросы и сомнения. Поживем — увидим. Но, о боги, как много вздору распространялось и распространяется против небесных полетов даже в образованной среде. И осудить за это нельзя, раз это так ново и так искренно. Целой книги было бы мало для рассеяния многочисленных и частью наивных вопросов и заблуждений. Пока идет агитация и попытки практических работ.

Первыми пионерами и застрельщиками вообще были: Кибальчич, Гансвиндт, Гефт, Улинский, Циолковский, Пельтри, Дитли, Вебер, Шиллер, Гоманн, Гофман, Оберт, Валье, Шершевский, Ветчинкин, Ящуржинский, Годдар, Дженкинс, Лорен, Цандер, Никольский, Линдеман, Вольф, Рынин и другие, мне неизвестные лица¹.

Но до моих работ (1903 г.) ракетный принцип хотели² применить к летанию в воздухе. Только после моих трудов стали думать о применении его к движению вне атмосферы.

¹Выделены имена тех, заслуги которых мне более известны.

Мысль применить ракету к полету в межпланетное пространство возникла задолго до К. Циолковского (напр, в сочинениях Сирано-де-Бержерака). Циолковскому же принадлежит приоритет в научном обосновании этой мысли. (См. наши книги „Мечты, легенды и первые фантазии" и „Ракеты").

Н. Р

В России особые заслуги оказали распространению идей Перельман и Рюмин. С их легкой руки популяризацию ракетного прибора продолжали у нас следующие лица: Давидов, Лапиров-Скобло, Модестов, Прянишников, Егоров, Мануйлов, Бабаев, Глушков, Бохт, Чижевский, Алчевский, Шмурло, Рябушинский, Родных, Редин, Соловьев, Ширинкин и многие другие, указать на которые я сейчас не могу. Некоторые статьи подписаны инициалами, а иные и совсем без подписи. Много было диспутов и лекций, посвященных космической ракете (Прянишников, Ветчинкин, Федоров и другие).

Велика заслуга этих людей, потому что новые идеи надо поддерживать, пока они не осуществятся или пока не выяснится полная их несостоятельность, зловредность или неприменимость. Немногие имеют такую смелость, но это очень драгоценное свойство людей.

статьи подпи инициалами, а иные и совсем без подписи. Много

было диспутов и лекций, посвященных космической ракете (Прянишников, Ветчинкин, Федоров и другие).

Велика заслуга этих людей, потому что новые идеи надо поддерживать, пока они не осуществятся или пока не выяснится полная их несостоятельность, зловредность или неприменимость. Немногие имеют такую смелость, но это очень драгоценное свойство людей.

Смеялись и отрицали не мало. Это легко и приятно. И убивали не мало. Но какой позор и сейчас лежит на человечестве, которое душило великое, избивало и уничтожало то, что потом оказалось благодетельно для него самого. Когда избавимся и мы, современники, от этого гибельного для нас же порока?

Культурные страны уже поняли эту человеческую болезнь и редко теперь подвергают посмеянию и преследованию вновь возникающие идеи. В менее же культурных распространено и глумление и более приличное замалчивание слабых и нежных чуть зародившихся мыслей. Критикуйте установившиеся, гремящие на весь свет идеи, но новорожденное должно поощрять, пока судьба его не выяснится.

К. Циолковский.

Русский ученый Константин Эдуардович Циолковский является одним из убежденных сторонников возможности проникновения в межпланетные пространства и достижения планет при помощи ракет. Первая работа его под названием „Исследование мировых пространств реактивными приборами" появилась в 1903 году и была напечатана в журнале „Научное обозрение" (СПБ. 1903 г.¹ № 5, стр. 45). Позднее он в ряде других журналов и отдельных брошюр повторял содержание этой основной работы и делал некоторые добавления к ней.

В 1924 году вышеуказанная работа была вновь перепечатана в отдельной книжке „Ракета в космическое пространство". Калуга.

Заключительная его статья, излагающая его мысли и мечты о будущих, по его мнению, возможных межпланетных путешествиях, изложена в виде повести „Вне жизни", напечатанной отдельной книжкой в Калуге в 1920 году. Автор описывает в этой книге полеты на ракетах в 2017 году и условия жизни в пространстве вокруг земли.

Вот как описывает сам К. Циолковский историю возникновения у него идеи о ракетах².

¹ В статье „Иссл. мир. простр. реакт. пр.", помещенной в журн. „Вестн. Воздухопл". 1911 г. № 19, стр. 16, К. Циолковский говорит, что окончательные формулы, относящиеся к реактивному прибору, были им выведены уже 25 августа 1898 г., а занимался он этим вопросом и ранее.

2 Ibid., стр. 16.

„Долго на ракету я смотрел, как и все: с точки зрения увеселений и маленьких применений.

Не помню хорошо, как мне пришло в голову сделать вычисления, относящиеся к ракете.

Мне кажется, первые семена мысли заронены были известным фантазером Ж. Верном; он пробудил работу моего мозга в известном направлении. Явились желания; за желаниями возникла деятельность ума. Конечно, она ни к чему бы не повела, если бы не встретила помощи науки.

Кроме того, мне представляется, вероятно ложно, что основные идеи и любовь к вечному стремлению труда — к солнцу, к освобождению от цепей тяготения — во мне заложены чуть не с рождения. По крайней мере, я отлично помню, что моей любимой мечтой в самом раннем детстве, еще до книг, было смутное сознание о среде без тяжести, где движения во все стороны совершенно свободны и где лучше, чем птице в воздухе. Откуда явились эти желания, — я до сих пор не могу понять; и сказок таких нет, а я смутно верил, и чувствовал, и желал именно такой среды без пут тяготения.

Старый листок в моих рукописях с окончательными формулами, относящимися к реактивному прибору, помечен датою 25 августа 1898 г. Очевидно, я занимался им реньше, но не жалкий полет ракеты пленял меня, а точные расчеты.

Избави меня боже претендовать на решение вопроса. Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка; за ними шествует научный расчет, и уже, в конце концов, исполнение венчает мысль.

Моя работа относится к средней фазе творчества.

Более чем кто-нибудь я понимаю бездну, разделяющую идею от ее осуществления, так как в течение моей жизни я не только много вычислял, но и исполнял, работая также руками.

Но нельзя не быть идее: исполнению предшествует мысль, точному расчету — фантазия.

Я буду рад, если моя работа побудит других к дальнейшему труду.

В разных своих статьях он высказывает свои мечты о будущих полетах в мировом пространстве при помощи ракет и о значении таковых полетов.

„Сначала можно летать на ракете вокруг земли; затем можно описать тот или другой путь относительно солнца, достигнуть желаемой планеты, приблизиться или удалиться от солнца, упасть на него или уйти совсем, сделавшись кометой, блуждающей многие тысячи лет во мраке, среди звезд, до приближения к одной из них, которая сделается для путешественников или их потомков новым солнцем.

Далее человечество образует ряд межпланетных баз вокруг солнца, использовав в качестве материала для них блуждающие в пространстве астероиды.

Когда истощится энергия солнца, разумное начало оставит его, чтобы направиться к другому светилу, недавно загоревшемуся, еще в цвете силы. Может-быть, даже это совершится и раньше: часть существ захочет иного света или заселения пустынь.

Может-быть, человечество так будет многократно роиться - нет надобности иметь дело на поверхности хотя бы и покрывшегося холодной корой солнца. Нет даже надобности быть на тяжелых планетах - разве для изучения. Достижение их трудно; жить же на них значит заковать себя цепями тяжести, иногда более крепкими, чем земные, воздвигнуть себе множество преград, прилепиться к ничтожному пространству, жить жалкой жизнью в утробе матери. Планета есть колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели.

Было время - и очень недавнее, когда идея о возможности узнать состав небесных тел считалась даже у знаменитых ученых и мыслителей безрассудной. Теперь это время прошло. Мысль о возможности более близкого, непосредственного изучения вселенной, я думаю, в настоящее время покажется еще более дикой. Стать ногой на почву астероидов, поднять рукой камень с луны, устроить движущиеся станции в эфирном пространстве, образовать живые кольца вокруг земли, луны, солнца, наблюдать Марс на расстоянии нескольких десятков верст, спуститься на его спутников или даже на самую его поверхность, что, повидимому, может быть сумасбродней. Однако, только с момента применения реактивных приборов начнется новая великая эра в астрономии - эпоха более пристального изучения неба. Устрашающая нас громадная сила тяготения не пугает ли нас более, чем следует?

В настоящее время передовые слои человечества стремятся ставить свою жизнь все более и более в искусственные рамки, и не в этом ли заключается прогресс? Борьба с непогодой, с высокой и низкой температурой, с силой тяжести, с зверями, вредными насекомыми и бактериями, - не создает ли и теперь вокруг челвека обстановку чисто искусственную.

В эфирном пространстве эта искусственность только дойдет до своего крайнего предела, но зато и человек будет находиться в условиях, наиболее благоприятных для себя.

С течением веков новые условия создадут и новую породу существ и окружающая их искусственность будет ослаблена и, может-быть, понемногу сойдет на-нет. Не так ли водные животные некогда выползали на сушу и мало-по-малу превратились в земноводных, а потом и в сухопутных; последние же, а может-быть и водные (летучие рыбы, напр.) дали начало животным воздушным, т. е. летающим, например, птицам, насекомым, летучим мышам. За победой над воздухом не последует ли победа над эфирным пространством: воздушное существо не превратится ли в эфирное.

Тогда эти существа будут уже как бы прирожденными гражданами эфира, чистых солнечных лучей и бесконечных бездн космоса.

Реактивные приборы завоюют людям беспредельные пространства и дадут солнечную энергию в два миллиарда раз большую, чем та, которую человечество имеет на земле.

Кроме того, возможно достижение и других солнц, до которых реактивные поезда дойдут в течение нескольких десятков тысяч лет.

Для жизни одного человека этот период времени, конечно, велик, но для целого человечества, так же как и для световой жизни нашего солнца, он ничтожен.

В течение десятков тысяч лет путешествуя к другому светилу, людской род, летя в искусственной обстановке, будет жить запасами потенциальной энергии, заимствованной им от солнца.

Лучшая часть человечества, по всей вероятности, никогда не погибнет, но будет переселяться от солнца к солнцу, по мере их погасания. Через многие децилионы лет мы, может-быть, будем жить у солнца, которое еще теперь не возгорелось, а существует лишь в зачатке, в виде туманной материи, предназначенной от века к высшим целям.

Если мы уже теперь имеем возможность немного верить в бесконечность человечества, то что будет через несколько тысяч лет, когда возрастут наши знания и разум.

Итак, нет конца жизни, конца разуму и совершенствованию человечества. Прогресс его вечен. А если это так, то невозможно сомневаться и в достижении бессмертия.

Смело же идите вперед, великие и малые труженики земного рода, и знайте, что ни одна черта из ваших трудов не исчезнет бесследно, но принесет вам в бесконечности великий плод.

В своих сочинениях К. Циолковский в разное время давал описания, а иногда и чертежи ракет разных типов, постепенно эволюционировавшихся.

Всего можно отметить десять таких типов.

1. Начальный тип ракеты - с прямой дюзой. Описана в „Научном обозрении" 1903 г- № 5 (без чертежа ¹). Соответствующий описанию чертеж приведен в „Вестнике Воздухоплавания" 1911 г. № 19, стр. 17. Описание ее повторено в журнале „Воздухоплаватель"; 1910 г. стр. 114 и в отдельной брошюре „Ракета в космическое пространство", Калуга, 1924 г. Однако чертеж, приводимый в этой последней брошюре относится скорее к ракете следующего 2-го типа.

¹Хотя чертеж был дан автором, как видно из описания пропущенного редакцией чертежа на стр. 49.

2. Второй тип ракеты - с кривой дюзой. Опубликован впервые в брошюре „Исследование мировых пространств реактивными приборами". Калуга, 1914 г., где дан и чертеж. Этот же чертеж повторен и в вышеупомянутой брошюре 1924 г.

3. Третий тип ракеты - с двойной оболочкой и насосами опубликован в соч. Я. Перельмана „Межпланетные путешествия". Петроград. 1915 г., стр. 100, а также в статье К. Вейгелина в журнале. „Природа и люди". 1914 г. № 4.

4. Опытная ракета 2017 года. Описана в книге „Вне земли". Калуга. 1920. Стр. 13 - 20.

5. Составная пассажирская ракета 2017 года. Описана там-же (стр. 17 и 21 и другие).

6. Портативная ракета в виде ранца для полета людей. Описана там же, стр. 43.

7. Лунная ракета. Для полета на луне; описана там же, стр. 78 - 88.

8. Ракета, описанная Шершевским.

9. Космическая ракета (проект 1926 г.).

10. Космические ракетные поезда.

Сам автор в своих сочинениях дает чертежи лишь ракет 1-го и 2-го типа и эскиз ракеты 3-го типа для книги Я. Перельмана. Ниже же даются эскизные чертежи ракет и остальных типов, составленные нами на основании описаний К. Циолковского, поскольку это возможно было сделать.

Переходим теперь к описанию упомянутых типов.

Ракета (черт. 17) представляет из себя металлическую продолговатую камеру (формы наименьшего сопротивления), снабженную светом, кислородом, поглотителями углекислоты, миазмов и других животных выделений, предназначена не только для хранения разных физических приборов, но и для управляющего камерой человека. Камера имеет большой запас веществ, которые при своем смешении тотчас образуют взрывчатую массу. Вещества эти правильно и довольно равномерно взрываясь в определенном месте, текут в виде горячих газов по расширяющимся к концу трубам, вроде рупора или духовного музыкального инструмента. Трубы эти расположены вдоль стенок камеры, по направлению ее длины. В одном, узком конце трубы совершается смешение взрывчатых веществ: тут получаются сгущенные и пламенные газы. В другом, расширенном ее конце, они, сильно разредившись и охладившись от этого, вырываются наружу через раструбы, с громадной относительной скоростью. Весь запас взрывчатого вещества расходуется в течение 20 минут.

Черт. 17. Ракета 1903 г. с прямой дюзой.

На черт. 17 показаны помещения жидких газов: водорода (Н) и кислорода (О). Место их смешения обозначено буквой А. Здесь они взрываются и вылетают по раструбу дюз, через устье ее В. Труба АВ окружена кожухом с охлаждающей, быстро циркулирующей в нем, жидкостью (водород и кислород) температура которой 200 - 250 С.

Для того, чтобы ракета при полете не вращалась, сила реакции должна проходить через центр ее инерции. Для восстановления случайно нарушенной инерции можно или перемещать какую-нибудь массу внутри ракеты, можно также поворачивать конец раструба или руля перед ним. Если управление устойчивостью вручную окажется затруднительным: то можно применить одно из следующих автоматических приспособлений, направление:

1) магнитную стрелку или

2} силу солнечных лучей и

3) жироскопы.

Когда нарушается равновесие ракеты, изображение солнца, полученное с помощью двояко-выпуклого стекла, меняет свое относительное положение в ракете и возбуждает сначала расширение газа, потом электрический ток и затем передвижение масс (которых должно быть две), восстанавливающих равновесие ракеты.

Жироскоп может состоять из двух быстро вращающихся в разных плоскостях кругов и также служит для устойчивости ракеты, действуя на пружинки, которые, при деформации, возбуждают электрический ток и влияют на передвижение масс.

Толщина стенок трубы в случае стали будет не более 5 мм, однако она может расплавиться (температура плавления 1300° Р.), поэтому следует применить более тугоплавкие вещества, например, вольфрам с температурой плавления 3200°С.

На черт. 18 изображена ракета, описанная Циолковским в 1914 г. (Исслед. мир. простр. реакт. приборами. Калуга 1914 г.)

Левая задняя кормовая часть ракеты состоит из двух камер, разделенных необозначенной на чертеже перегородкой. Первая камера содержит жидкий свободно испаряющийся кислород. Он имеет очень низкую температуру и окружает часть взрывной трубы и другие детали, подверженные высокой температуре. Другое отделение содержит углеводороды в жидком виде. Две черных точки внизу означают поперечное сечение труб, доставляющих взрывной трубе взрывчатые материалы. От устья взрывной трубы (см. кругом двух точек) отходят две ветки с быстро мчащимися газами, которые увлекают и вталкивают жидкие элементы взрывания в начале трубы подобно инжектору.

Свободно испаряющийся жидкий кислород в газообразном и холодном состоянии обтекает промежуточное пространство между двумя оболочками ракеты и тем препятствует нагреванию внутренности ракеты при быстром движении ее в воздухе.

Черт. 18. Ракета 1914 г. с кривой дюзой.

Взрывная труба делает несколько оборотов вдоль ракеты параллельно ее оси и затем несколько оборотов перпендикулярно. Цель - уменьшить вертлявость ракеты или облегчить ее управляемосnm. Эти обороты быстро движущегося газа заменяют массивные вращающиеся диски.

Правое носовое изолированное, т. е. замкнутое со всех сторон, помещение заключает:

1. Газы и пары, необходимые для дыхания.

2. Приспособления для сохранения живых существ от упятеренной или удесятеренной силы тяжести. Например, человек может находиться в лежачем положении в футляре с водой.

3. Запасы для питания.

4. Приспособления для управления, несмотря на лежачее положение в воде.

5. Вещества, поглощающие углекислый газ, миазмы и вообще все вредные продукты дыхания.

Внутренняя часть трубы может быть выложена каким-нибудь огнеупорным материалом: углеродом, вольфрамом или тигельным веществом. При низкой температуре межпланетного пространства, а также при испарении жидких водорода и кислорода, некоторые металлы делаются крепче.

Циолковский пробует и рассчитать взрывную трубу и определяет приблизительную толщину стенок ее (из стали) в 4,5 см и диаметры: внутренний — 4 см и внешний — 13 см.

Заряды вещества вкладываются в трубу по очереди при помощи работы самого взрыва.

Для сохранения устойчивости служат ранее описанные приспособления, а также могут быть применены пластинки, которые помещаются среди взрывающихся газов. При кручении их вокруг продольной оси появляются реакции, мешающие вращению ракеты вокруг той же оси.

Позднее в работе „Космическая ракета. Опытная подготовка", 1927 г., стр. 22, К. Ц. отказался от идеи устройства кривой дюзы.

В 1915 году в книжке Я. Перельмана „Межпланетные путешествия" (Петроград, изд. Сойкина, стр. 100) помещены описание и чертеж разреза ракеты, составленные самим К. Ц. (черт. 19).

Черт. 19. Ракета 1915 г.

Приводим это описание: труба А и камера В из прочного тугоплавкого металла покрыты внутри еще более тугоплавким материалом, например, вольфрамом. С и Д — насосы, накачивающие жидкий кислород и водород в камеру взрывания. Ракета еще имеет вторую наружную тугоплавкую оболочку. Между обеими оболочками есть промежуток, в который устремляется испаряющийся жидкий кислород в виде очень холодного газа, он препятствует чрезмерному нагреванию обеих оболочек от трения при быстром движении ракеты в атмосфере. Жидкий кислород и такой же водород разделены друг от друга непроницаемой оболочкой (не изображенной на черт.). J - труба, отводящая испаренный холодный кислород в промежуток между двумя оболочками; он вытекает наружу через отверстия К, К. У отверстия трубы имеется (не изображен на черт.) руль из двух взаимно-перпендикулярных плоскостей для управления ракетой. Вырывающиеся разреженные и охлажденные газы благодаря этим рулям изменяют направление своего движения и, таким образом, поворачивают ракету¹.

1 По данным Я. Перельмана („Вестник Знания", 1928 г., стр. 591) размеры ракеты следующие: длина дюзы - 10 м, диаметр горла - 8 см, вес 30 кг. Мощность мотора для накачивания взрывчатых веществ - 100 НР. Температура в начале дюзы - 300°С. Угол раструба - 30°.

В своей книге „Вне земли" (Калуга, 1920 г., стр. 13) Циолковский переносит читателя лет на сто вперед и описывает постройку и полеты ракетных кораблей.

Сначала должна быть построена опытная ракета (черт. 20) длиною 20 метров. Она имеет вид металлического продолговатого рыбьего пузыря. Внутри прибора достаточно светло, благодаря многим окнам небольшого размера. Вдоль стен идут три нетолстые трубы, выходящие у хвоста ракеты наружу. Внутри расположены механизмы, скрытые металлическими кожухами, и отделения с жидкостями. Продукты взрыва их вырываются через трубы. Ряд рукояток с циферблатами служит для управления снарядом. В ракете помещалось трое людей в креслах.

Черт. 20. Опытная ракета 2017 года.

При первом опыте ракета простояла на-весу в воздухе 20 минут израсходовав 1/100 взрывчатых веществ. При втором опыте путешественники поднялись на высоту 5 километров.

Составная пассажирская ракета (черт. 21), (К. Циолковский—„Вне земли", стр. 19) состояла из двадцати простых ракет, при чем каждая простая заключала в себе запас взрывчатых веществ, взрывную камеру с самодействующим инжектором, взрывную трубу и прочее. Одно, среднее (двадцать первое), отделение не имело реактивного прибора и служило кают-компанией; оно имело двадцать метров длины и 4 метра в диаметре Длина всей ракеты 100 м, диам. 4 м. Форма ее походила на гигантское веретено.

Инжекторы назначались для непрерывного и равномерного накачивания элементов взрыва в трубу взрывания. Их устройство было подобно пароструйным инжекторам Жиффара. Сложностью реактивного снаряда достигался сравнительно незначительный его вес в соединении с громадной полезной подъемной силой. Взрывные трубы были завиты спиралью и постепенно расширялись к входному отверстию. Извивы одних были расположены поперек длины ракеты, другие вдоль. Газы, вращаясь во время взрыва в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях, придавали огромную устойчивость ракете. Она не вихляла, как дурно управляемая лодка, а летела стрелой, но расширенные концы всех труб, выходя наружу, сбоку ракеты, все имели одно направление и были обращены в одну сторону. Ряд выходных отверстий составлял винтообразную линию кругом прибора. Камеры взрывания и трубы, составляющие их продолжение, были сооружены из весьма тугоплавких и прочных веществ, вроде вольфрама. Также и инжекторы. Весь взрывной механизм окружался камерой с испаряющейся жидкостью, температура которой была поэтому достаточно низкой. Эта жидкость была одним из элементов взрывания. Другая жидкость помещалась в других изолированных отделениях. Наружная оболочка ракеты состояла из трех слоев. Внутренний слой — прочный металлический, с окнами из кварца, прикрытыми еще слоем обыкновенного стекла, с дверями герметически закрывающимися. Второй — тугоплавкий, но почти не проводящий тепла. Третий — наружный, представлял очень тугоплавкую, но довольно тонкую металлическую оболочку. Во время стремительного движения ракеты в атмосфере наружная ооолочка накалялась добела, но теплота эта излучалась в пространство, не поникая сильно через другие оболочки внутрь. Этому еще мешал холодный газ, непрерывно циркулирующий между двумя крайними оболочками, проницая рыхлую малотеплопроводную среднюю прокладку. Сила взрывания могла регулироваться с помощью сложных инжекторов, также прекращаться и возобновляться. Этими и другими способами можно было изменять направление оси снаряда и направление взрывания.

Черт. 21. Составная пассажирская ракета 2017 года.

Температура внутри ракеты регулировалась по желанию с помощью кранов, пропускающих холодный газ через среднюю оболочку ракеты. Из особых резервуаров выделялся кислород, необходимый для дыхания. Другие снаряды были назначены для поглощения продуктов выделения кожи и легких человека. Все это регулировалось по надобности. Были камеры с запасами для пищи и воды. Былн особые скафандры, которые надевались при входе в пустое пространство и вхождении в чуждую нам атмосферу чуждой планеты. Было множество инструментов и приборов, имеющих известное и специальное назначение. Были камеры с жидкостями для погружения в них путешествующих во время усиленной относительной тяжести. Погруженные в них люди дышали через трубку, выходящую в воздушную атмосферу ракеты. Жидкость уничтожала их вес, как бы он ни был велик в краткое время взрывания. Люди совершенно свободно шевелили всеми своими членами, даже не чувствовали их веса, как он чувствуется на земле: они были подобны купающимся или прованскому маслу в вине при опыте Плато. Эта легкость и свобода движений позволяли им превосходно управлять всеми регуляторами ракеты, следить за температурой, силою взрывания, направлением движения и т. д. Рукоятки, проведенные к ним в жидкость, давали им возможность все это делать, кроме того, был особый автоматический управитель, на котором на несколько минут зарегистрировалось все управление снарядом. На это время можно было бы не касаться ручек приборов: они сами собой делали все, что им заранее - Хл. „приказано". Взяты были запасы семян разных плодов, овощей, хлебов для разведения в особых оранжереях, выпускаемых в пустоту. Также заготовлены и строительные материалы этих оранжерей.

Объем ракеты составлял около 800 куб. метров. Она могла бы вместить 800 тонн воды. Менее трети этого объема (240 тонн) было занято двумя постепенно взрывающимися жидкостями. Этой массы было довольно, чтобы 50 раз придать ракете скорость, достаточную для удаления снаряда на веки от солнечной системы и вновь 50 раз потерять ее.

Вес оболочки или самого корпуса ракеты со всеми принадлежностями был равен 40 тоннам. Запасы, инструменты, оранжереи составляли 30 тонн. Люди и остальное — менее 10 тонн. Таким образом вес ракеты со всем содержимым был в три раза меньше веса взрывчатого материала. Объем для помещения людей, т. е. заполненного разреженным кислородом пространства, составлял около 400 куб. метров. Предпологалось отправить в путь 20 человек. На каждого доставалось помещение в 20 куб. метров, что, при постоянно очищаемой атмосфере, было в высшей степени комфортабельно. 21 отделения сообщались между собою небольшими проходами. Средний объем каждого отсека составлял скола 32 куб. метров. Но половина этого объема была занята необходимыми вещами и взрывающейся массой. Оставалось на каждое отделение около 16 куб. метров. Средние отделения были больше, и каждое могло служить отличным помещением для одного человека. На боковых сторонах отделений были расположены окна с прозрачными стеклами, закрываемыми наружными и внутренними ставнями.

Когда ракета выйдет за границы атмосферы, то наружное давление на нее прекратится, и прочность стенок ее должна выдержать внутреннее давление кислорода, наполняющего ракету. Давление его в 10 раз меньше атмосферного. Стекла окон были двойные с вплавленной внутри их металлической сеткой.

Для получения эффекта ускорения, которое сообщало бы людям ощущение тяжести, ракете могло быть сообщено вращательное движение вокруг поперечной оси при помощи взрывных труб С и С, расположенных у концов ракеты.

Отопление ракеты производится при помощи солнечных лучей, проникающих через окна площадью 320 кв. метров, а также при изменении площади темной окраски ракеты, поглощающей солнечную теплоту. Kpoмe того, можно увеличивать поверхность нагрева ракеты лучами, отражая их на теневую сторону ракеты параболическими и плоскими зеркалами. Такими же сферическими зеркалами можно получать температуры и более высокие, чем то необходимо для согревания. Например, можно получать температуру до 5 — 6 тысяч градусов Цельсия, каковой можно воспользоваться для металлургических работ.

Для охлаждения ракеты применяются высеребренные ставни, отражающие лучи солнца.

Оранжерея. С земли ракета отправилась в том виде, как она была выше описана. Но когда она превратилась в спутника земли и стала вращаться вокруг нее в мировом пространстве, то необходимо было возобновлять продукты питания для путешественников. Для этого в кладовых заранее были запасены составные части для постройки длинной оранжереи, в которой, под влиянием лучей солнца, должны были произрастать разные питательные растения. Эти части вынимались, выносились через шлюзы из ракеты и собирались рядом с ней людьми, одетыми в скафандры. Когда оранжерея была собрана, она была расположена параллельно ракете и соединена с ней проходами со шлюзами.

Длина оранжереи равнялась 500 метр., диаметр — 2 метрам. Во всю длину ее было окно, шириною около 2 метров. В стекла окна была вплавлена прочная металлическая сетка. Вес всей оболочки оранжереи равнялся 20 тоннам. Остальной материал ее был металл.

С ракетой оранжерея, кроме проходов, была соединена двумя тонкими трубками (a и b, черт. 20), одна удаляла из ракеты в оранжерею накопившийся углекислый газ и другие человеческие выделения, а другая доставляла в ракету свежий кислород и азот, вырабатываемый растениями. Внутри оранжереи, во всю ее длину, был помещен непрозрачный металлический сосуд. Он был наполнен полужидкой почвой и имел множество дырочек, куда сажались семена и рассада. Внутри его стенки смачивались жидкостью, а снаружи нет. Внутри главной трубы помещались почти в ее центре, две тонких трубки тоже с отверстиями во всю длину. Одна из них доставляла газы почве, другая — жидкое удобрение. Как газы, так и удобрение и удобряющая жидкость нагнетались в трубки насосами.

Давление паров и газов в оранжереи было так ничтожно (20 мм ртут. столба), что стенки ее могли быть очень тонкими, не толще обыкновенного стекла. Для равномерного распределения света почвенная труба могла поворачиваться. Как ракета, так и оранжерея автоматически, в полете, принимали наивыгоднейшее расположение относительно солнечных лучей, что достигалось при помощи давления лучей солнца, которые действовали на органы управления. Были и другие способы, которые описаны ниже. Люди посещали оранжерею в скафандрах. Упругость паров воды в ней была не более 4—10 мм, так как испарения почвы и листьев, прежде насыщения, сгущались в особых придатках оранжереи, находящихся постоянно в тени и имеющих поэтому температуру близкую к нулю. Углекислый газ, кислород, азот и другие газы были также в очень разреженном состоянии.

Автономная жилая оранжерея (черт, 22). Когда, люди освоились с жизнью в межпланетном пространстве и привыкли летать вокруг земли в ракетах, соединенных с оранжереями наподобие ее спутников, то было решено устраивать большие, уже жилые, оранжереи, которые также летали вокруг земли в виде ее спутников, но уже служили не только для произрастания растений, но и для жилья людей. Материал и части для них доставляли с земли при помощи ракет, и рабочие в скафандрах сваривали эти части в зоне орбиты оранжереи.

Черт. 22. Автономная жилая оранжерея.

Длина такой оранжереи равнялась 1000 метр., ширина — 10 метр. Она предназначалась на 100 жителей. Частъ ее, обращенная к солнцу, была прозрачна на треть окружности. Задняя, металлическая, непрозрачная — с крохотными и редкими окошечками. Прозрачная часть, благодаря вплавленной в нее необычайно крепкой и блестящей, как серебро, проволочной сетке, могла выдерживать совершенно безопасно давление дыхательной газовой среды и очень сильные удары; непрозрачная — была еще прочнее. Температура в трубе регулировалась снаружи и внутри и изменялась по желанию от 200° холода до 100° тепла по Цельсию. Главное основание для этого: перемена в лучеиспускательной силе наружной оболочки цилиндра. Непрозрачная часть его была черной, но имела другую оболочку, створчатую, блестящую снаружи и внутри, т. е. с обеих сторон. Если она надвигалась на черную оболочку, то потеря теплоты лучеиспускания двумя третями поверхности цилиндра почти прекращалась, между тем, как поток солнечных лучей затоплял оранжерею, а температура ее доходила до 100°С. Обратно было, когда вторая серебряная оболочка скатывалась, собиралась как штора; тогда снаружи оказывалась черная металлическая оболочка, которая обильно лучеиспускала в звездное пространство, и температура оранжереи понижалась. Она еще более понижалась, когда блестящая металлическая оболочка закрывала снаружи стекла и преграждала доступ солнечной теплоте. Тогда уже температура понижалась до 200° ниже нуля. Она еще более падала или повышалась, когда совместно работала третья внутренняя поверхность. Вдоль продольной оси оранжереи были, как и в ранее описанной оранжерее, заложены трубы с почвой, газами и удобрением для произрастания растений. Цилиндр оранжереи по продольной диаметральной плоскости был разгорожен серебристой сеткой. Передняя, наиболее светлая, половина была только отчасти затомнена вьющимися перед окнами виноградом и другими плодовыми растениями. Она служила для всех, без различия пола и возраста. Другая половина была затенена толстым слоем богатой растительности. В ней были редкие окна, из которых можно было видеть только черное звездное небо, луну и землю, дававшую свет в 1000 раз сильнее лунного. К этим редким окнам, т. е. к чисто металлической части оранжереи, прилегал ряд отдельных камер (200). Сто из них полагалось для семейных, 50 - для холостых и вдовцов и 50 — для незамужних и вдов. Между этими камерами и большой залой было еще шесть длинных частных зал — для собраний женатых, юношей и девушек (2). Размеры главной залы были 1000 X 10 X 5 метров. Жилая камера была размерами 2½ X 9 X 5 метров. Пол ее соответствовал оси центральной трубы камеры частных зал 2½ Х 167 Х 10 метр. Следует, однако, заметить, что представление о высоте, ширине и длине не имели значения в виду отсутствия силы тяжести и могли возникнуть лишь при вращении оранжереи, например, вокруг поперечной оси. В концах оранжереи помещались уборные и ванные.

Для регулирования влажности внутри оранжереи устроен особый холодильник. Он состоит из черной металлической трубы, идущей снаружи в тени вдоль оранжереи. В нее непрерывно прогоняется воздух оранжереи, и в ней он выделяет ожиженные пары воды, благодаря чему и избегается чрезмерная влажность воздуха внутри помещений. Полученная от сгущения пара вода скопляется в уборных, ваннах, где окончательно очищается и служит для омовения и ванн. Затем она поступает опять в почвенную трубу.

Для вентиляции служат особые вентиляторы.

Кроме длинных цилиндрических оранжерей, были построены и соединения из них, например, в виде звезды (черт. 22 справа). Затем образовались целые группы и поселки из подобных оранжерей. Они соединялись между собой проходами со шлюзами.

Для того, чтобы люди, одетые в скафандры, могли летать вне ракеты, Циолковский предлагает снабжать их небольшими орудиями, которые взрывают по желанию, как ракеты, и выпускают газы в любом количестве и в любом направлении. Счетчик указывает на расход взрывчатого материала.

Черт. 23. Лунная ракета.

Для полета на луну Циолковский предлагает построить небольшую ракету для двух человек (черт. 23). К этой ракете должны быть приделаны колеса, вращающиеся запасенной энергией, так как, будучи на луне, на солнечную энергию нельзя вполне рассчитывать. При помощи этих колес ракета сможет передвигаться по ровной поверхности луны. Для перелета же через горы и ущелья в ракете устроены особые придаточные взрывные трубы, уничтожающие слабую на луне тяжесть ракеты. Для отопления в ней была устроена электрическая печь. Для выхода из ракеты был устроен шлюз. Внешняя форма ее имела вид эллипсоида (с удлинением равным 3), а не каплевидную форму; так она пускалась не с земли, а с колоний, расположенных в мировом пространстве кругом земли, и ей не приходилось рассекать воздух.

При путешествии по луне на верхней поверхности ракеты могла быть образована площадка, где путешественники могли сидеть в скафандрах в креслах и наслаждаться видами.

Шершевский в своем сочинении „Космический Корабль" (Flugsport, 1927 г.. стр. 425) дает чертеж. — разрез реактивного корабля Циолковского, соответствующий в общих чертах описанию ракетных кораблей 1903 и 1915 гг. Чертеж этот здесь и приводится. (Черт. 24). В другом своем сочинении — „Die Rakete" (1929, St. 123) — А. Шершевский дает следующее описание и чертежи к ракетам Циолковского. Отношение длины к диаметру — около 10 (черт. 25). Внутренняя оболочка отделена от внешней вакуумом (принцип термостата), f - горючее, с — оболочка, h—рули, a — оболочка, l - безвоздушное пространство, d — каюта, i — помпы, e - перескопы.

Черт. 24. Ракета 1927 г.

Для взлета служит стартовая ракета (черт. 26), скользящая в подушке сжатого моздуха, g — между нею и корытообразным рельсом, а — космическая ракета, е — стартовая ракета, f — дюзы ее, d — горючее, с — перископ.

Черт. 25. Ракета 1929 г.


Черт. 26. Стартовая ракета.

В сентябре 1927 г. К. Циолковский выпустил в свет новую книжку „Космическая ракета. Опытная подготовка", в которой, как показывает самое заглавие, он дает план лабораторных опытов, необходимых перед космическим полетом.

Содержание книжки следующее:

1. Описание чертежа стационарной, моторной установки „движущей части ракеты".

Чертеж 27 изображает схему (не в масштабе) стационарной лаборатории для испытания ракеты.

Черт. 27. Лаборатория для испытания ракет.

Справa помещается мотор для выкачивания и накачивания жидкого воздуха, кислорода или его эндогенных соединений и водородных соединений НК и НВ - два насоса для накачивания кислородных, водородных соединений в трубу, объемы их разные и зависят от рода горючего. К, К - насосные клапаны, ПТК и ПТВ — трубы, подводящие горючее от баков к насосам, РК и РВ — решетки с косыми дырами для лучшсго смешения горючего; ВТ — взрывная труба конической формы состояшая из двух оболочек: внутренняя, очень прочная и тугоплавкая наружная менее тугоплавкая, но прочная и теплопроводная. ВБ и КБ - баки с водородом (или нефтью) и кислородом. Рули — против отверстия трубы. Рама и опора, к которым прикрепляются все описанные части и которые воспринимают взрывы и передают реакцию кораблю. Материал трубы — сталь.

Черт. 28. Лаборатория для испытания ракет.

2. Размеры и количества. Полагая вес всего аппарата в 1 тонну, Циолковский путем подсчетов полагает возможным полет при расходе в секунду 0,3 кг горючего. Расчет же делает на 1 кг в сек. Диаметр начала взрывной трубы 2— 4 см, давление (мгновенное) на дно трубы при ударах 12—48 тонн, среднее же около 1 тонны. Расчет начала взрывной трубы ведется на давление в 3 000 и вес около 151 кг. Вес мотора с насосами и трубами около 10 кг, рама, баки, рули, пилот — 140 кг. Горючего 700 кг.

3. Горючее. Взрывчатая смесь состоит из кислородного и водородного соединения. В качестве первого можно брать или жидкий воздух, или азотный ангидрид (N₂O₅), или жидкий кислород. В качестве второго может служить: бензол, нефть, а затем металл (в жидком виде) и жидкий водород (как идеал).

4. Общий обзор работы двигателя при опытах. Здесь автор описывает, как по его мнению должен работать мотор и производиться взрывы, и какие меры должны обеспечить безопасность опытов.

5. В заключение он приводит возражения на статью Ладемана помещенную в немецком журнале „ZFM" (28 апр. 1927 г.) и разбирающую его проект ракеты.

К. Циолковский не дает чертежей своей космической ракеты, но излагает довольно подробно ее описание, на основании которого нами составлены схематические чертежи ракеты (черт. 29). Идея устройства ее следующая: внешняя форма ее — тело вращения наименьшего сопротивления при движении в воздухе. Удлинение ее около 1/10 У кормы расположены три руля, которые могут управлять движением ракеты как в земной атмосфере, так и в межпланетном пространстве. Это рули: поворотов (1), высоты (2) и бокового равновесия (3). В помощь последним по бокам ракеты еще имеются эльероны (4). Рули 1—3 работают или от давления воздуха при движении ракеты в атмосфере или под действием вырывающихся из ракеты газов при движении ракеты в пустоте. Руль (1) вращается вокруг вертикальной оси, руль (2) - вокруг поперечной горизонтальной и руль (3) — вокруг продольный оси ракеты. Взрывная труба конусообразной формы с углом при вершине 1° — 5°. В каютах ракеты кварцевые окна, покрытые изнутри слоем, не пропускающим опасные для здоровья солнечные лучи. В оболочке ракеты имеется клапан, который при превышении внутри ракеты давления газа, необходимого для дыхания (0,2 атмосферы — парциальное давление кислорода), должен автоматически открываться наружу.

Черт. 29. Космическая ракета 1926 г.



Черт. 30. Составная ракета 1926 г.

На черт. 30 изображена составная ракета, состоящая из нескольких одиночных, соединенных боками, при чем места соединения усилены перегородками. Такая форма облегчает планирование ракеты в атмосфере.

В таблице даны веса оболочек одиночной ракеты при материале ее — крепкий сплав железа при 4-кратном запасе прочности и разности наружного и внутреннего давлений в 1 атмосферу.

Наибольший груз, возможный для ракеты при разных ее объемах, выражается, примерно, в тоннах первой строкой таблицы. Для малых ракет оболочка будет тяжелее, чем показано в таблице. Наилучшим горючим для взрывания будет жидкий углеводород, с большим содержанием водорода. Кислород, необходимый для горения, следует брать в виде эндогенных соединений, которые при разложении выделяют много тепла. Хранить жидкие взрывчатые вещества следует в сосудах с отверстиями, через которые могли бы свободно выходить образующиеся газы. Давление газов, готовых для взрыва и входящих во взрывную камеру, следует делать около 100 атмосфер, при этом работа нагнетания не будет велика. В таблице приведены данные, относящиеся к работе реактивного движения. При этом плотность взрывчатых веществ принята — 1, а масса ракеты —1 тонна.

Отношение площадей поперечных сечений взрывной трубы (4), взрывной камеры ω₂., и у устья ω₁, определяется формулой

где l' — длина трубы

r₂ — радиус сечения ω₂

α — угол отверстия конуса.

В таблице приведены результаты подсчетов по этой формуле:

Угол в градусах	1	2	3	4	5	6	8	10
	28,8	95,1	199	342	524	740	1296	2000
Отношение диаметров Диаметр отверстия в m	5,37 0,22	9,75 0,39	14,1 0,56	18,5 0,74	22,9 0,92	27,2 1,08	36,0 1,44	44,7 1,8

Вес двигателя, нагнетающего жидкости во взрывную камеру (если нагнетание прерывистое), будет от 5 до 100 кг. Для указания направления полета во время взрывания и полета в атмосфере могут служить быстро вращающиеся диски.

План работ по организации космических полетов.

1. Опыты с реактивным аэропланом с постепенным увеличением скорости и высоты подъема и уменьшением площади крыльев.

2. Развитие скорости и высоты полета с аэропланом. Помещение пилота в герметическую камеру. Высота более 12 км.

3. Переход к ракете.

4. Полет ракеты со скоростью до 8 км/сек. вне пределов атмосферы. Форма ракеты примерно по черт. 26.

5. Дальнейшие полеты все выше. Организация круговорота питания и выделения отбросов питания в самой ракете и дальнейшее завоевание межпланетных пространств.

6. Устройство поселений в эфире, в поясе астероидов и т. д. вплоть до млечного пути.

В заключение К. Циолковский описывает те ощущения, которые испытал бы человек, попавший сначала на астероид, диаметром 6 км, на котором тяжесть в 2 250 раз меньше, чем на земле, потом на астероид, диаметром 56 км, затем на астероид, диаметром 560 км, где тяжесть в 22½ раза меньше земной.

В 1929 г. К. Циолковский выпустил в свет свою новую книгу под заглавием „Космические ракетные поезда".

Под таким названием К. Циолковский понимает составные ракеты или, вернее, аггрегат ракет, делающих разбег по земле, потом в воздухе и, наконец, в космическом пространстве. Поезд, составленный, например, из 5 ракет, ведется сначала первой - головной ракетой; по использовании ее горючего, она отцепляется на землю. Далее, таким же образом, начинает работать вторая, затем третья, четвертая и, наконец, пятая, скорость которой будет к тому времени достаточно велика, чтобы унестись в межпланетное пространство. Последовательность работы с головной ракеты вызывается стремлением заставить материалы ракет работать не на сжатие, а на растяжение, с которым легче бороться»

Длина каждой ракеты - 30 метров. Диаметры — 3 метра. Газы вырываются косвенно к оси ракет, чтобы не давить на следующие ракеты. Длина разбега по земле — несколько сот километров.

Черт.32. Космический ракетный поезд 1929 г.

На черт. 31 изображен общий вид поезда из пяти тройных ракет в плане и в фасаде. Толщина стенок - 2 мм; вес оболочки - 4½ тонны, внутреннего содержания 4½ тонны, горючее 27 тонн. Таким образом вес всей ракеты 36 тонн. Число взрывных труб у кормы - не менее 4-х. Расположены они наклонно, чтобы вырывающиеся газы не попадали на следующую ракету. Окна - кварцевые.

Циолковский в своей книге дает подсчет масс горючего, ракет и скоростей при разбеге и взлете таких поездов с разным числом отдельных „вагонов". Далее он вычисляет время работы двигателей, пройденные пути и углы взлета.

В 1930 году К. Циолковский выпустил в свет небольшую брошюру „Реактивный аэроплан", в которой описывает проект такового аппарата, действующего реакцией газов, при чем, по его расчетам, при высоте полета около 37 км такой аэроплан сможет лететь со скоростью 3 600 км в час и продолжительность полета будет около часа.

В качестве двигателей он предлагает обыкновенные авиационные моторы, но продукты горения их должны направляться не в цилиндры, а в конические трубы назад, в кормовую часть аэроплана. Воздух, необходимый для горения, засасывается снаружи, сжимается; при этом воздух сильно нагревается. Чтобы его охладить, его пропускают через кожухи около выходных кормовых окон, которые, благодаря расширению вырывающемуся из них газов, будут сильно охлаждены. Далее, сжатый воздух, теперь уже охлажденный, поступает для горения в мотор. В качестве горючего может быть взят и бензин.