¹ После избрания 23 октября 1953 г. С. П. Королева членом-корреспондентом АН СССР по существовавшему в то время Отделению технических наук он в соответствии с Уставом Академии наук СССР ежегодно направлял в это Отделение, а позднее - в Отделение механики и процессов управления отчеты о своей научной деятельности. Особый интерес представляет данный первый отчет, в котором предлагается программа расширенного развития работ по исследованию верхней атмосферы и космического пространства. Все предложенные С. П. Королевым пункты в течение последующих трех лет были успешно выполнены. Не были организованы практические работы только по пункту о полете человека на ракете на высоты до 100 км, поскольку дальнейшие исследования показали, что научные результаты такого полета не будут существенно превосходить результаты полетов ракет с автоматической исследовательской аппаратурой и животными. Отчет подписан автором 25 июня 1955 г. Публикуется впервые.

Настоящий отчет посвящен работам, проводившимся при участии исполнителя [данного отчета], в области ракетных летательных аппаратов за 1954 г.

Поскольку данный отчет является первым отчетом исполнителя для Отделения технических наук и в совершенно новой области, то будет, по-видимому, целесообразным высказать некоторые общие соображения по этому поводу. Это поможет в дальнейшем правильнее понять задачи и оценить современные результаты. Давно уже миновало то время, когда на ракеты смотрели лишь как на фейерверк, а само понятие ракетных летательных аппаратов практически не встречалось вообще, за исключением разве работ К. Э. Циолковского и еще весьма ограниченного круга лиц, занимающихся этой проблемой.

В настоящее время можно утверждать, что область ракетных летательных аппаратов по праву занимает все большее место и приобретает все большее значение в отечественной науке, технике и промышленности, в общей системе известных ныне летательных аппаратов.

Принципиально возможно при посредстве ракетных летательных аппаратов осуществить полеты на неограниченные дальности, практически со сколь угодно большими скоростями движения, на беспредельно большие высоты.

В настоящее время все более близким и реальным кажется создание искусственного спутника Земли и ракетного корабля для полетов человека на большие высоты и для исследования межпланетного пространства.

В общем виде уровень практического промышленного развития ракетных летательных аппаратов может быть охарактеризован в первую очередь значением достигнутой дальности либо высоты полета в зависимости от поставленной задачи.

В соответствии с этим, а также с утвержденной тематикой исполнитель участвовал в работах по обоим указанным выше направлениям:

1. Две темы успешно закончены за прошедший год с положительным результатом, а разработанные и испытанные образцы приняты.

Одновременно в том же направлении проводились с участием и под руководством исполнителя работы исследовательского характера, позволяющие в дальнейшем значительно продвинуться вперед. Эти работы были одобрены Экспертной комиссией под председательством академика М. В. Келдыша и утверждены соответствующим решением для дальнейшей разработки.

2. Проводились очередные работы по исследованию высоких слоев атмосферы до высот 100 км по заданиям в основном институтов АН СССР и некоторых других организаций. Эти работы прошли в целом успешно, с положительными результатами.

Вместе с тем нельзя не отметить, что имел место ряд существенных недоработок, а один из разделов намеченной программы выполнить с положительным результатом не удалось. Работы эти продолжаются и должны быть окончены в 1955 г. для высот подъема до 100 км.

3. Написаны и подготовлены к печати две главы специального курса лекций по ракетной технике и подготовлен материал еще для двух глав.

4. Проводилась работа с аспирантами (четыре человека) в соответствии с их учебным планом.

Дальнейшие работы намечено проводить в соответствии с утвержденной тематикой, и в том числе по заданиям АН СССР:

1. Окончание программы опытных подъемов на высоту до 100 км по специальной программе.

Было бы целесообразным на научной конференции в стенах Академии наук СССР подвести итоги работ всех организаций, занимающихся этой темой.

Конференцию можно было бы провести осенью 1955 г., ориентировочно в октябре, поставив отчетные доклады всех участников. Решения этой конференции и обсуждение всей проблемы исследования больших высот послужили бы серьезной основой для дальнейших работ в этом направлении.

Одним из важнейших предложений, которое необходимо обсудить на конференции, являлось бы предложение о создании ракеты-лаборатории для подъема 1-2 экспериментаторов на высоты до 100 км с разработкой специальной системы для спуска лаборатории и ее экипажа на Землю. Значение такого эксперимента огромно не только с научной точки зрения, но и с точки зрения приоритета СССР, являющегося родиной ракетной техники. Мы считаем, что необходимая научная и техническая база для осуществления этой задачи создана и в 1956 г. могут быть начаты такие полеты.

Не следует забывать, что работы в этом направлении весьма интенсивно проводятся в США.

2. Проведение подъемов исследовательских ракет на высоты до 200 км.

Начало предварительных разработок по этой теме относится к 1954 г. В период 1955-1956 гг. могут быть проведены пробные подъемы на эти высоты.

3. Разработка предварительных данных и проектов для опытных подъемов ракет на высоты порядка 500-1000 км.

Нельзя не отметить, что до сих пор за США остался рекордный подъем ракеты до высоты 410 км. Мы считаем, что в настоящее время имеется полная возможность для практического разрешения задачи подъема аппаратуры на указанные высоты.

4. Необходимо было бы развернуть работы, связанные со всем комплексом вопросов по созданию искусственного спутника Земли (ИСЗ), поначалу в самом простом варианте. Мы полагали бы возможным провести эскизную разработку проекта самого ИСЗ с учетом ведущихся работ (особенно заслуживают внимания работы М. К. Тихонравова) со сроком представления эскизных материалов в конце 1956 г.

Нельзя не отметить огромного интереса к этой проблеме в ряде стран за рубежом и особенно в США.

В то же время всем названным выше вопросам и темам у нас уделяется явно недостаточное внимание. Было бы весьма полезным обсудить в стенах Академии наук СССР с привлечением соответствующих ведомств и организаций поставленные выше вопросы с тем, чтобы найти практические решения, установить исполнителей, вероятные сроки и т. д.

В системе АН СССР существуют две комиссии, координирующие работы такого профиля, возглавляемые академиками А. А. Благонравовым и Л. И. Седовым. Хотелось бы иметь в стенах Академии единый орган, может быть комитет, который объединял бы обе названные области работ, учитывая чрезвычайную близость и общность по существу дела задач и вопросов, разрабатываемых в этих комиссиях.

Нам кажется также своевременной организация в одном из институтов Академии наук СССР (например, при Геофизическом институте) филиала либо отделения, которое бы непосредственно занималось работами в области исследования высоких слоев атмосферы.

В связи с разработкой проблемы ИСЗ несомненно возникнет необходимость организации еще лабораторий, групп и отделов в ряде институтов как Академии наук СССР, так и в промышленности.

Все эти вопросы мы поднимаем в порядке постановки их для всестороннего обсуждения, учитывая новизну и сложность всех проблем, связанных с исследованием высоких слоев атмосферы.

¹ Отчет был направлен С. П. Королевым в Отделение технических наук АН СССР 7 января 1956 г. Публикуется впервые.

1. За прошедший 1955 г. две темы были успешно закончены с положительным результатом.

Одновременно под руководством и с участием исполнителя настоящего отчета проводились работы теоретического, проектно-исследовательского и экспериментального характера еще по четырем темам. По этим работам выполнены с положительным результатом этапы, предусмотренные соответствующими постановлениями на 1955 г.

2. В истекшем году были начаты работы по дальнейшему исследованию высоких слоев атмосферы до высот 200-500 км по заданиям в основном институтов АН СССР и других организаций. Эти работы носили в основном исследовательский и проектный характер.

3. В конце 1955 г. были начаты исследовательские работы и подготовлены общие соображения в связи с созданием искусственного спутника Земли.

4. Написана и подготовлена к печати статья об исследовании высоких слоев атмосферы. Частично подготовлена статья, связанная с вопросами морской тематики. Подготовлен материал еще для двух глав специального курса лекций по нашей технике.

5. Был прочитан доклад на юбилейной сессии МВТУ им. Баумана на тему исследования высоких слоев атмосферы.

6. Проводилась работа с аспирантами (два человека), и третий аспирант успешно защитил диссертацию на соискание ученой степени кандидата технических наук.

В заключение своего отчета считал бы необходимым просить Отделение рассмотреть предложения, изложенные во второй части моего отчета за 1954 г., представленного Отделению технических наук в июле 1955 г.

Вопросы, поставленные в этом отчете, в известной степени не потеряли своего значения до сего времени, и было бы правильным рассмотреть их в Отделении.

¹ Проект объекта Д был реализован в полном объеме запуском третьего советского ИСЗ 15 мая 1958 г.

Работа публикуется впервые по оригиналу, подписанному автором 25 сентября 1956 г.

Решением от 30 января 1956 г. предусматривается создание в 1957-1958 гг. на базе разрабатываемой в настоящее время ракеты неориентированного искусственного спутника Земли (объекта Д) со следующими основными данными:

вес спутника 1000-1400 кг,

вес аппаратуры для научных исследований 200-300 кг,

срок первого пробного пуска объекта Д 1957 г.

В настоящем докладе будут изложены основные результаты разработки эскизного проекта ракеты как носителя спутника. Необходимо отметить, что создание этого эскизного проекта не является случайностью, а подготовлено всей предшествующей работой организаций, занимавшихся разработкой РДД. В числе работ этих организаций необходимо отметить работы по ЖРД, по системам управления, по комплексу систем измерения и наблюдения за полетом спутника, по комплексу наземного оборудования, по гироскопии, а также ряда организаций АН СССР: Отделения прикладной математики Математического института им. В. А. Стеклова, Института автоматики и телемеханики и др. Особо должны быть отмечены первые работы М. К. Тихонравова и его группы и его участие в эскизном проекте искусственного спутника.

По ракетам ДД последние 5-7 лет велись работы ОКБ и отделов головного НИИ по научно-исследовательским темам, а также осуществлен ряд РДД на все большие дальности силами всей промышленности. Подробно на этих работах не останавливаюсь, так как присутствующим о них известно.

1. Основные задачи исследований с помощью спутника

На первом спутнике предусматривается проведение довольно широкой программы комплексных научных исследований.

1. Измерение плотности, давления и ионного состава атмосферы на высотах от 200 до 500 км.

2. Исследование корпускулярного излучения Солнца.

3. Измерение концентрации положительных ионов вдоль орбиты.

4. Измерение собственного электрического заряда.

5. Измерение магнитных полей на высотах от 200-500 км.

6. Изучение космических лучей.

7. Исследование ультрафиолетового и рентгеновского участка спектра Солнца.

8. Исследование возможности выживания и жизнедеятельности животных при длительном пребывании их на спутнике².

² Эти исследования были проведены на втором советском ИСЗ, запущенном 3 ноября 1957 г.

Для решения этих задач на спутнике должна быть размещена различная по своему составу и назначению бортовая аппаратура для научных исследований:

телеметрическая аппаратура для регистрации научных наблюдений с программным устройством, регулирующим проведение измерений;

запоминающее устройство и командная радиолиния для подачи команд с Земли и передачи данных, зарегистрированных при научных исследованиях, на Землю, на приемные наземные станции, при прохождении спутника над территорией СССР.

Наряду с перечисленными задачами научных исследований пуски первого спутника должны обеспечить получение следующего ряда первых экспериментальных данных, необходимых для создания в будущем более совершенного, ориентированного спутника, рассчитанного на полет на значительно больших высотах и со значительно большим временем существования:

1) данных о характере движения спутника, о его работе и о точности измерения координат и получения параметров орбиты;

2) данных о характере движения спутника относительно центра тяжести;

3) данных о торможении спутника в атмосфере, учитывая скудость наших знаний в этой области;

4) данных по тепловому режиму спутника на орбите;

5) данных по вопросам энергопитания. Таковы вкратце наши задачи по спутнику.

Несомненно, что работы по созданию первого искусственного спутника Земли являются важным шагом по пути проникновения человека во Вселенную, и несомненно, что мы вступаем в новую область работ по ракетной технике, связанную с созданием межпланетных ракет.

В итоге тщательной проработки плана исследовательских работ, проводимых на спутнике, в комиссии Академии наук под председательством академика М. В. Келдыша было установлено, что нельзя ограничиться одним вариантом спутника, и приняты три варианта, отличающихся составом аппаратуры. Вес спутника, исходя из состава научной аппаратуры, с учетом наличия на борту существующих источников электропитания и РТС, радиоаппаратуры контроля орбиты и др., составляет ~1250 кг. В том числе вес одной оболочки - 250 кг.

2. Особенности конструкции спутника

1. Безусловная герметичность и необходимость подпитки воздухом для поддержания постоянного давления.

2. Напряженный тепловой режим и необходимость терморегулирования в пределах +5÷30°С (так, например, для работы аппаратуры по изучению космических лучей необходима температура 10÷20°С).

3. Значительное количество конструктивных элементов аппаратуры, блоков, крепления и пр.

4. На спутнике устанавливается много датчиков с проводкой к каждому из них и т.д.

Для выведения спутника нужного веса на орбиту оказалось необходимым и выгодным изменить режимы работы ДУ центрального блока, приблизив их к оптимальным для данного изделия, с учетом имеющихся исходных энергетических данных ракеты. Принято дросселирование центрального двигателя до ~60 т тяги с момента старта. Более подробно об экспериментальных работах по созданию двигателя сообщит В. П. Глушко.

3. Выбор параметров орбиты

Для данных энергетических условий и параметров ракеты при данном весе спутника возможно выведение его на различные орбиты. Выбор рациональных параметров орбиты проводился, во-первых, исходя из получения достаточно большого времени существования (близкого к максимальному) и, во-вторых, при условии, что высоты перигея с учетом погрешности выведения не слишком малы (>200 км). Это особенно существенно, если плотность атмосферы выше предполагаемой.

В проекте был принят способ выключения двигателя от интегратора, настроенного исходя из уменьшенного в 2 раза гарантийного запаса топлива (по отношению к номинальному). При этом выключение двигателя от интегратора имеет место для 90% всех пусков, причем скорость в конце активного участка для указанных 90% изделий (7915±20 м/сек) превышает скорость, имеющую место при номинальном гарантийном запасе, на 65-70 м/сек. Остальные 10% изделий имеют разброс скорости в пределах указанных 65-70 м/сек (7850-7915 м/сек). Соответственно получаются параметры орбиты для двух случаев:

а) при выключении от интегратора с использованием 50% гарантийных остатков G_гар=0,5 G^ном_гар (90% пусков);

б) при выключении по выгоранию топлива в самом неблагоприятном случае (соответствующем V_к=7850 м/сек).

При этом следует иметь в виду добавление ~190 м/сек за счет вращения Земли при пуске на северо-восток с учетом широты места старта (азимут 35°).

Для каждого из этих двух случаев могут быть даны номинальные значения параметров орбиты (при отсутствии разброса параметров движения в конце активного участка) и предельные значения параметров орбиты (соответствующие наиболее неблагоприятному сочетанию разброса параметров в конце активного участка).

Предельные параметры вычислялись, исходя из следующих отклонений:

Следует отметить, что времена существования спутника вычислены, исходя из данных Митра по плотности атмосферы, которые были рекомендованы ГеоФИАНом.

По некоторым из других данных (напр[имер], по Шпитцеру) плотность атмосферы на высотах 200-230 км в несколько раз больше, чем по данным Митра, а на высотах 300-400 и более километров плотность больше на 1-2 порядка. Время же существования объекта примерно обратно пропорционально плотности на высотах 200-250 км.

Поэтому коэффициент сопротивления объекта при определении времени существования был принят вдвое больше расчетного с тем, чтобы получить его оценку по верхнему пределу, учитывая возможную неточность теоретического расчета аэродинамических коэффициентов на столь больших высотах. Было принято условие обеспечивать высоту перигея не менее 200 км.

Можно было бы использовать еще большую часть гарантийных запасов или полностью отказаться от выключения двигателя от интегратора, но тогда сильно возрос бы разброс параметров орбиты (при выключении по полному выгоранию топлива разброс периода обращения составляет 7 мин).

4. Особенности разделения ступеней

Дросселирование центрального двигателя ухудшает процесс разделения и создает опасность соударения разделяемых частей ввиду малых относительных ускорений. Решение вопроса получено путем затягивания разделения на большую высоту за счет дросселирования бокового двигателя (до 75% начальной тяги) за ~17 сек до разделения. Дросселирование бокового двигателя уменьшает скоростной напор при разделении со 145 до ~100 кг/м², но одновременно приводит к снижению скорости v_к на ~15 м/сек. Одновременно дросселирование БДУ снижает нагрузки в процессе разделения и позволяет сохранить конструкцию топливного отсека центрального изделия.

Таким образом, основные отличия и изменения в изделии состоят в следующем:

тяга центрального двигателя снижается до ~60 т (у Земли);

вводится дросселирование БД за ~17 сек до разделения;

снимается аппаратура радиоуправления (экономия веса ~300 кг);

радиоотсек заменяется переходным отсеком, обеспечивающим сопряжение изделия со спутником;

сокращается до минимума система измерений на ракете.

При этом обеспечивается старт изделия, устойчивость его полета, разделение ступеней и выведение на орбиту спутника заданного веса с погрешностями Δθ_к=0,5°, Δv_к=±20 м/сек.

Давление наддува и толщина всех силовых оболочек изделия сохраняются.

Общее время полета над территорией СССР за сутки 137 мин (9,5%).

Примечание. Данные соответствуют номинальной орбите в первые сутки и номинальному гарантийному запасу топлива.

5. Краткие сведения по орбите

Орбита спутника будет проходить над большей частью территории Земли. Высота полета и время прохождения над территорией СССР, Северной Америки и особо в районе поселка Мирный при прохождении в районе геомагнитного максимума приведены в таблице.

6. Узловые вопросы при создании спутника

Обеспечение требуемого температурного режима на спутнике (0 - 30°С, для отдельных приборов 10-20°С).

Энергопитание бортовой аппаратуры.

Управление работой бортовых приборов (осуществление заданной временной программы).

Создание РТС с запоминающим устройством.

Создание комплекса внешнетраекторного измерения.

Герметизации спутника на длительное время.

Создание системы всенаправленных антенн.

7. Особенности теплового режима

Для теплового режима характерна резкая переменность тепловых воздействий: от солнечной радиации и солнечной радиации, отраженной от Земли, а также от значительного внутреннего тепловыделения бортовой аппаратуры. Составляющие теплового баланса:

непосредственная солнечная радиация (~1160 ккал/(м2*час)); солнечная радиация, отраженная от Земли (~40% солн. радиац.); собственное излучение Земли; трение об атмосферу;

тепло от рекомбинации атомарного кислорода на поверхности спутника;

внутреннее тепловыделение при работе аппаратуры (от 200 до 1600 ккал/час).

Тепловой режим обеспечивается наличием радиационной стенки гермокабины, которая излучает тепло в пространство благодаря большой степени черноты (ε>0,8) в инфракрасной части спектра (ε - к[оэффициен]т степени черноты полного нормального излучения). Специальное покрытие этой стенки обеспечивает малое поглощение солнечной радиации (коэффициент поглощения A_s ≤0,3 для видимой и ультрафиолетовой части спектра, в которой находится максимум энергии солнечной радиации). Перенос внутреннего тепловыделения осуществляется принудительной циркуляцией (вентилятором) азота в гермокабине через канал, прилегающий к радиационной стенке. При понижении температуры этот канал перекрывается клапаном, чем достигается резкое уменьшение теплоотдачи в окружающее пространство. Дополнительное средство терморегулирования - жалюзи на радиационной стенке. Вес системы терморегулирования для основной гермокабины вместе с источниками питания 60-70 кг. Учитывая особые требования, для аппаратуры по исследованию космических лучей выделяется специальный термостатированный отсек, изолированный от внешних воздействий.

На участке выведения поверхность гермокабины защищается от аэродинамического нагрева сбрасывающимся колпаком и щитками. На старте температурный режим спутника должен обеспечиваться наземными средствами из-за отсутствия лимитов веса для дополнительного бортового устройства.

Особую роль для обеспечения теплового режима играет указанное покрытие (ε>0,8; A_s ≤0,3). Необходимо исследование его свойств в условиях орбиты. Работы в этом направлении ведутся слабо. Расчеты показывают осуществимость заданного теплового режима при выбранной схеме спутника.

8. Энергопитание бортовой аппаратуры

Энергопитание обеспечивается применением электрохимических источников тока - серебряно-цинковых аккумуляторов и окисно-ртутных батарей.

Весовые характеристики системы питания тем не менее плохие (вес до 450 кг), а время работы - мало. Это объясняется как относительно малой энергоемкостью батарей (практически в среднем 50-70 вт-час с кг веса), так и большим энергопотреблением существующей бортовой аппаратуры.

В дальнейшем нужно работать над созданием солнечной батареи и снижением потребления энергии аппаратурой.

9. Экспериментальная отработка конструкции спутника

1. Экспериментальная отработка функционирования всей аппаратуры и телеизмерительной аппаратуры.

2. Отработка герметики, выводов и пр.

3. Экспериментальная отработка вопросов теплового режима: создание натурного теплового макета с действующей аппаратурой; экспериментальное исследование нагрева конструкции спутника на участке выведения; экспериментальные исследования свойств специальных покрытий для радиационной поверхности.

Тепловой макет для исследования внутреннего теплового режима испытывается в специальной установке, где обеспечивается расчетная температура оболочки гермокабины и таким образом воспроизводятся внутренние тепловые условия в спутнике. Внешние радиационные тепловые воздействия, определяющие температуру оболочки, могут быть рассчитаны достаточно точно.

4. Чрезвычайно важными являются также эксперименты по изучению свойств специальных покрытий в условиях орбиты, учитывая глубокий вакуум, соударения с молекулами и ионами разреженного газа при скоростях >10 км/сек, ультрафиолетовое излучение Солнца и т. д. Эти эксперименты могут быть проведены только специализированными организациями Академии наук СССР.

5. Работы с электрохимическими источниками тока (выделение водорода и взрывобезопасность).

¹ Докладная записка, направленная С. П. Королевым в правительство. В итоге было принято решение о разработке и запуске двух вариантов простейшего спутника ПС-1 и ПС-2, на которые была перенесена часть исследовательской программы, планировавшейся для объекта Д. Запуск спутников ПС-1 и ПС-2 был осуществлен соответственно 4 октября и 3 ноябпя 1957 г. Документ публикуется впервые.

Просим разрешить подготовку и проведение первых пусков двух ракет, приспособленных в варианте искусственных спутников Земли, в период апрель - июнь 1957 г., до официального начала Международного геофизического года, проводящегося с июля 1957 г. по декабрь 1958 г.

В настоящее время производится стендовая отработка ракет, а к марту 1957 г. будет подготовлена первая ракета для пусков согласно программе испытаний.

Подготовительные работы к первым пускам ракеты идут со значительными трудностями и отставанием от установленных сроков, однако полученные к настоящему моменту результаты лабораторных и стендовых испытаний позволяют уверенно надеяться, что при напряженной работе в марте 1957 г. начнутся пуски ракет. Ракету путем некоторых переделок можно приспособить для пуска в варианте искусственного спутника Земли, имеющего небольшой полезный груз в виде приборов весом около 25 кг. Таким образом, на орбиту искусственного спутника вокруг Земли на высоте 225-500 км от поверхности Земли можно запустить центральный блок ракеты весом 7700 кг и отделяющийся шаровидный контейнер собственно спутника диаметром около 450 мм и весом 40-50 кг.

В числе приборов на спутник может быть установлена специальная коротковолновая передаточная станция с источниками питания из расчета на 7-10 суток действия.

Две ракеты, приспособленные в этом варианте, могут быть подготовлены в апреле - июне 1957 г. и запущены сразу же после первых удачных пусков межконтинентальной ракеты. Пуски этих ракет одновременно позволят проверить в полете ряд вопросов, намеченных для проверки программой летных испытаний ракет (старт, работу двигательных установок боковых и центральных частей, работу системы управления, процесс разделений и т. д.). Согласно решению от 30 января 1956 г. на базе межконтинентальной ракеты разрабатывается ракета-носитель искусственного спутника Земли с весом контейнера спутника около 1200 кг, куда входит большое количество разнообразной аппаратуры для научных исследований, подопытные животные и т. д.

Первый запуск этого спутника установлен в 1957 г. и, учитывая большую сложность в создании и отработке аппаратуры для научных исследований, может быть произведен в конце 1957 г. Вместе с тем в Соединенных Штатах Америки ведется весьма интенсивная подготовка к запуску искусственного спутника Земли. Наиболее известен проект под названием «Авангард» на базе трехступенчатой ракеты, где в одном из вариантов в качестве первой ступени используется ракета «Редстоун». Спутники представляют собой шаровидный контейнер диаметром 50 см и весом около 10 кг.

В сентябре 1956 г. США сделали попытку запустить на базе Патрик, штат Флорида, трехступенчатую ракету и на ней спутник, сохраняя это в секрете.

Американцам не удалось запустить спутник, и третья ступень их ракеты, по-видимому, с шаровидным контейнером пролетела около 3000 миль, или примерно 4800 км, о чем они объявили после этого в печати, как о выдающемся национальном рекорде, и подчеркнули при этом, что американские ракеты летают дальше и выше всех ракет в мире, в том числе и советских ракет. По отдельным сведениям, имеющимся в печати, США готовятся в ближайшие месяцы к новым попыткам запуска искусственного спутника Земли, желая, очевидно, любой ценой добиться приоритета.

Большое внимание в США уделяется всем службам наблюдения за будущим полетом искусственного спутника Земли, для чего, помимо использования технических средств армии и флота США, широко привлекается население, в частности любители-астрономы, радиолюбители и все желающие вести наблюдения под общим руководством Академии наук.

Докладывая о современном состоянии вопроса о возможности запуска в ближайшее время искусственного спутника Земли в СССР и в США, просим одобрить следующие предложения:

1. Промышленным министерствам по сложившейся кооперации с участием Академии наук СССР подготовить две ракеты в варианте искусственного спутника Земли к запуску в апреле - июне 1957 г.

2. Организовать авторитетную Координационную междуведомственную комиссию для руководства всеми работами по первым двум запускам искусственного спутника Земли в СССР.

3. Провести необходимые мероприятия для использования всех имеющихся в распоряжении Академии наук СССР и промышленных министерств технических средств и создать на территории СССР в 3-месячный срок систему наблюдений всех видов (радиотехнических, оптических и др.) за полетом искусственного спутника Земли.

4. Опубликовать по шаровому контейнеру искусственного спутника Земли информацию в печати.

¹ Отчет направлен С. П. Королевым в Академию наук СССР 24 января 1957 г. Публикуется впервые.

1. За 1956 г. были успешно закончены две темы. В ходе их разработки были найдены положительные решения в новых принципиальных направлениях и удалось достичь совершенно новых и весьма важных результатов в области ракетной техники.

В этих работах исполнитель настоящего отчета участвовал в разработке проектно-исследовательских и теоретических вопросов, а также в разработке конструкции и в проведении экспериментов и практических испытаний с изделиями. Эти работы были выполнены в основном в установленные сроки.

2. В 1956 г. начаты работы исследовательского характера по выяснению сравнительных данных и возможных путей развития для объектов новой техники, обладающих сверхвысокими характеристиками, с использованием как известных, так и новых видов топлив (химических и др.). Эта работа рассчитана на длительный период и, видимо, будет носить широкий комплексный характер с привлечением многих организаций и лиц для ее выполнения. Пока что сделано очень немного, а именно: с участием исполнителя определены основные направления работ и подготовлены самые общие соображения методического характера (само собой разумеется, в дальнейшем многое подвергнется переработке, корректировке и т. д.). Вероятно, нет необходимости обосновывать значение для нашей области такого рода общего научного исследования дальнейших перспектив развития новых изделий.

3. В истекшем году с участием исполнителя проводились экспериментальные, проектно-исследовательские, конструкторские работы по исследованию высоких слоев атмосферы. Была проведена группа экспериментов с использованием самолета и специальных изделий в I полугодии. Получены положительные результаты.

В соответствии с решениями правительства, Президиума АН СССР и Междуведомственной комиссии проводились и проводятся работы по трем типам ракет для исследований в период Международного геофизического года. Эти работы проходили с некоторым отставанием ввиду сильной загрузки коллектива исполнителей другими заданиями.

4. В значительной мере продвинулись работы по разработке искусственного спутника Земли. Был защищен эскизный проект спутника. Ведутся практические работы по созданию первых образцов спутника. Развернуты довольно широким фронтом исследовательские работы. В конце 1956 г. были начаты работы по созданию варианта простейшего искусственного спутника Земли.

5. Продолжались работы над статьей об исследовании высоких слоев атмосферы и над монографией, посвященной специальной тематике. Эти работы отстали из-за большой загруженности исполнителя другими заданиями. По этой же причине задержались работы над последующими главами специального курса лекций.

6. Был прочитан доклад на научной конференции, созванной АН СССР в апреле 1956 г.

7. Проводились занятия с двумя аспирантами.

¹ Проект совместного письма Академии наук СССР и ОКБ в Совет Министров СССР.

Документ был подготовлен в ОКБ 12 апреля 1957 г., подписан С. П. Королевым и направлен на согласование академику М. В. Келдышу. Публикуется впервые.

Работы, проведенные по ракетам, обеспечивающим возможность запуска искусственных спутников Земли, и в частности работы по объекту Д, а также исследования в ряде других организаций показали, что в настоящее время имеется возможность приступить к разработке специализированного варианта ориентированного искусственного спутника Земли - объекта ОД. Исследования, проведенные в Отделении прикладной математики АН СССР по простейшему способу ориентации объекта ОД, привели к выводу о принципиальной возможности создания спутника с постоянной ориентацией на Землю. Указанный способ основан на использовании свойств неоднородности гравитационного земного поля и в случае его реализации не потребует дополнительных источников энергии (пассивная система ориентации и стабилизации).

С другой стороны, проведены работы, показывающие, что имеется техническая возможность создания системы активной ориентации искусственного спутника.

Поскольку в настоящее время, без детальных проработок, неясно, какой из указанных методов ориентации окажется проще реализовать, целесообразно разрабатывать для ИСЗ параллельно оба варианта. Это обеспечит выбор наилучшего решения и создание спутника в наиболее короткие сроки.

Исследования, проведенные в Отделении прикладной математики АН СССР и ОКБ, показали, что проблема спуска с ИСЗ кассеты принципиально разрешима современными техническими средствами. Предварительные исследования Института прикладной геофизики АН СССР показали, что задача отыскания сброшенной со спутника кассеты является реальной.

Проведенные в Государственном оптическом институте им. С. И. Вавилова и других организациях эскизные проработки по созданию аппаратуры для фотографирования земной поверхности с ИСЗ указывают на возможность создания такой аппаратуры, обеспечивающей получение снимков, удовлетворяющих научным целям.

В то же время, как показали предварительные проработки, проведенные в ОКБ, наличие на ИСЗ фотоаппаратуры и кассеты, а также систем, обеспечивающих ориентацию объекта, управление фотографированием и сбросом кассеты, приводит к увеличению конечного веса изделия с объектом ОД-1 по сравнению с конечным весом разрабатываемого в настоящее время изделия на 400 кг.

В связи с этим создание объекта ОД-1 на базе существующего носителя без повышения удельной тяги двигательной установки и снижения весов отдельных систем невозможно. Для того чтобы обеспечить выведение на орбиту объекта ОД-1 при указанных весовых характеристиках, необходимо:

увеличить удельную тягу двигательной установки в пустоте, отнесенную к расходу всех компонентов;

разработать радиосистему для объекта ОД-1, обеспечивающую контроль орбиты, управление фотографированием и сбросом кассеты, контроль процессов на объекте и программное включение всех устройств, имеющую вес бортовой аппаратуры порядка 150 кг:

провести доработку системы управления носителем, уменьшив ее вес на центральном блоке на 110 кг.

Следует отметить, что работы по повышению удельной тяги двигателей на 15-20 кг-сек/кг и снижению веса системы управления предусматриваются как основные мероприятия по дальнейшему совершенствованию носителя. Поэтому разработку ракеты для запуска объекта ОД нужно рассматривать в неразрывной связи с созданием модернизированного варианта ракеты-носителя. Работы по созданию объекта ОД-1, по нашему мнению, должны явиться развитием и дополнением работ, предусмотренных ранее принятым решением. Указанные работы по ОД-1 касаются конкретного объекта с определенным целевым назначением и не исключают разработки других вариантов ОД.

Ввиду того что в настоящее время трудно определить полный состав смежных организаций, участвующих в работах по объекту ОД-1, представляется целесообразным обязать основных разработчиков объекта в течение II квартала 1957 г. определить полный состав смежных организаций и работы, которые эти организации должны выполнить.

¹ Доклад, прочитанный С. П. Королевым 17 сентября 1957 г. на торжественном собрании, посвященном столетию со дня рождения К. Э. Циолковского, которое было проведено в Колонном зале Дома Союзов. Представляет большой интерес сравнение текста этого доклада, сделанного за полмесяца до открытия космической эры человечества, с текстом доклада 1947 г. В сокращенном виде под названием «Основоположник ракетной техники» доклад был опубликован 17 сентября 1957 г. в газете «Правда» за подписью «С. Королев, член-корреспондент АН СССР». Затем с незначительными сокращениями он публиковался в сборниках «Из истории авиации и космонавтики», вып. 4. М., 1966, с. 7-21; «Впереди своего века». М., 1970, с. 72- 87 (под названием «Путь в космос»). В настоящем издании публикуется по машинописному тексту с правкой и рукописными вставками автора, хранящемуся у Н. И. Королевой.

В наши дни ракетная техника является одной из ведущих областей современной науки и техники. Давно минуло то время, когда с ракетой связывались далекие представления об «огненных стрелах» древнего Китая и Индии, о ракетных снарядах англичанина Конгрева и русского генерала К. И. Константинова. В годы второй мировой войны гвардейские минометные части Советской Армии, вооруженные ракетными снарядами на твердом топливе, защищая нашу Родину, не один раз подвергали уничтожающему разгрому полчища фашистских захватчиков. В послевоенные годы самолеты с реактивными двигателями разных типов получают все большее и большее распространение. На воздушных линиях летает реактивный экспресс Ту-104. Созданы новые замечательные образцы скоростных реактивных самолетов; самолетами достигнуты значительные скорости и высоты полета; остался позади так называемый «звуковой барьер». Новые типы самолетов и, в частности, самолеты военного назначения разрабатываются, как правило, с реактивными двигателями. У скоростной авиации в настоящее время наступил как бы переходный критический период - от самолета к ракете. Советскими летчиками успешно совершены полеты на самолетах с жидкостными ракетными двигателями.

При вертикальных подъемах высотных ракет Академии наук СССР проводятся обширные исследования высоких слоев атмосферы и надатмосферного пространства. На ракетах поднимаются сложная исследовательская аппаратура и подопытные животные, которые затем благополучно спускаются на землю. В период проходящего сейчас Международного геофизического года будут пущены многие десятки ракет с целью проведения научных исследований по разнообразным программам для разных высот подъема и в различных районах Советского Союза, включая районы Дальнего Севера и советские экспедиции в Антарктиде. Советские ракеты совершают полеты на очень больших, еще никем не достигнутых высотах над поверхностью земного шара.

В Советском Союзе произведено успешное испытание сверхдальней межконтинентальной многоступенчатой баллистической ракеты. Полученные результаты показывают, что имеется возможность пуска ракет в любой район земного шара. В ближайшее время с научными целями в СССР и США будут произведены первые пробные пуски искусственных спутников Земли.

Советские ученые работают над многими новыми проблемами ракетной техники, например: над проблемой посылки ракет на Луну и облета Луны, над проблемой полета человека на ракете, над вопросами глубокого проникновения и исследования космического пространства.

Таков далеко не полный обзор выдающихся событий в области научно-технического прогресса, связанных с развитием и достижениями ракетной техники в Советском Союзе за последние 15-20 лет.

Сбываются замечательные предсказания Константина Эдуардовича Циолковского о полетах ракет и полетах в межпланетное пространство, высказанные им более 60 лет тому назад. С огромной силой и убежденностью в одном из своих писем Константин Эдуардович писал: «Человечество не останется вечно на Земле, но, в погоне за светом и пространством, сначала робко проникнет за пределы атмосферы, а затем завоюет себе все околосолнечное пространство» *.

* Письмо К. Э. Циолковского Б. Н. Воробьеву от 12 августа 1911 г.- Собр. соч., т. II. М., Изд-во АН СССР, 1954, с. 3.

Самое замечательное, смелое и оригинальное создание творческого ума Циолковского - это его идеи и работы в области ракетной техники. Здесь он не имеет предшественников и намного опережает ученых всех стран и современную ему эпоху. Константин Эдуардович Циолковский - ученый и экспериментатор, самоучка по образованию, неустанными трудами самостоятельно поднявшийся до необычайных высот науки и научного предвидения. Он изобретатель, утвердивший приоритет нашей Родины рядом выдающихся изобретений и технических предложений в области воздухоплавания, авиации и особенно в области ракетной техники, имеющей сейчас столь актуальное значение. Он ученый, исследователь, смело прокладывавший пути в новое, еще неизведанное в науке и тут же, как истинный ученый, блестяще научно обосновывавший свои открытия. И, наконец, он горячий патриот Советской Родины, неутомимый труженик и пламенный энтузиаст науки, которой он целиком посвятил и отдал всю свою жизнь.

В 1873 г. шестнадцатилетний Циолковский попадает в Москву. В период московской жизни вырисовывается общее направление будущих стремлений, технических идей и работ, которым затем всю жизнь следовал Циолковский.

Это мысли о том, нельзя ли воспользоваться теми или иными свойствами вещества для осуществления того или иного типа движущегося аппарата. Циолковского занимают мысли о тяжести и о средствах борьбы с тяжестью.

Так, в сознании Циолковского уже тогда зарождаются смутные идеи о возможности вылета человека за пределы земного тяготения, или, как он сам говорил впоследствии, «обворожительные мечты». Первые замыслы оказались несостоятельными, первые попытки изобретать окончились неудачно, но это не охладило энергии Циолковского.

Прошло много лет упорного труда, мучительных раздумий в полном одиночестве, без поддержки, без какого-либо сочувствия, а зачастую при явном неодобрении и даже насмешках по адресу чудаковатого, полуглухого учителя школы и «сумасшедшего изобретателя», каковым считало Циолковского местное чиновничество и бюрократическая верхушка инженерно-технических слоев царской России.

В 1883 г. в своей работе «Свободное пространство», представляющей своеобразный научный дневник, Циолковский рассматривает протекание простейших явлений механического движения в пространстве без действия сил тяготения и сил сопротивления среды. Рассматривая способы сообщения движения телу в свободном пространстве, Циолковский приходит к своему самому основному и важнейшему принципиальному выводу, что проще всего сообщить движение неподвижному телу (или изменить имеющееся движение) отбросом массы, т. е. реакцией отбрасываемых от данного тела частиц. Вот что пишет Циолковский в своей работе «Свободное пространство»: «28 марта. Утро.

...Положим, что дана бочка, наполненная сильно сжатым газом. Если отвернуть один из ее... кранов, то газ непрерывной струей устремится из бочки, причем упругость газа, отталкивающая его частицы в пространство, будет также непрерывно отталкивать и бочку.

Результатом этого будет непрерывное изменение движения бочки. ...Посредством достаточного количества кранов (шести) можно так управлять отбрасыванием газа, что движение бочки или полого шара будет совершенно зависеть от желания управляющего кранами, т. е. бочка может описать какую угодно кривую и по какому угодно закону скоростей.

...Изменение движения бочки возможно только до тех пор, пока не вышел из нее весь газ.

...Вообще, равномерное движение по кривой или прямолинейное неравномерное движение сопряжено в свободном пространстве с непрерывною потерею вещества (опоры) » *.

* Циолковский К. Э. Собр. соч., т. II. М., Изд-во АН СССР, 1954, с. 52.

Таким образом, принцип реактивного движения был осознан Циолковским в самом начале его самостоятельной научной деятельности.

В статье «Свободное пространство» еще нет количественных результатов, все заключения строятся на качественных выводах из закона сохранения количества движения для замкнутых механических систем, но целесообразность использования реакции истекающей струи для перемещений в свободном пространстве сформулирована отчетливо и ясно!

В 1896 г. Циолковский окончательно приходит к выводу, что единственным техническим средством для вылета в надатмосферное пространство является ракета. В 1903 г. Циолковский опубликовал свою работу «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Эта классическая работа по праву считается первой в мире научной работой, посвященной вопросам теории движения и целому ряду важнейших принципиальных технических предложений в области ракетной техники. Циолковский видел огромное будущее в развитии ракетной техники, но одновременно он отлично понимал, какие трудности стоят на пути. Вот что он писал: «...в качестве исследователя атмосферы предлагаю реактивный прибор, т. е. род ракеты, но ракеты грандиозной и особенным образом устроенной. Мысль не новая, но вычисления, относящиеся к ней, дают столь замечательные результаты, что умолчать о них было бы недопустимо. Эта моя работа далеко не рассматривает всех сторон дела и совсем не решает его с практической стороны относительно осуществимости; но в далеком будущем уже виднеются сквозь туман перспективы, до такой степени обольстительные и важные, что о них едва ли теперь кто мечтает» *.

* Циолковский К. Э. Собр. соч., т. II, с. 73.

В дополнениях к этой работе, опубликованных в 1911 - 1912 и 1914 гг., и далее, в многочисленных работах, статьях, проектах и рукописях, над которыми Циолковский работал до последних дней жизни, им рассматривается обширный круг вопросов теоретического, исследовательского и расчетного характера, а также многочисленные вопросы, имеющие прикладное техническое, конструктивное и технологическое значение.

При разработке теории, при исследовании законов движения ракет Циолковский придерживается в своих работах строгой последовательности. Вначале он решает простейшую задачу в предположении, что при полете ракеты отсутствуют сила тяжести и сопротивление воздуха. Эта задача называется сейчас первой задачей Циолковского.

Им вводится предположение о постоянстве относительной скорости отброса частиц для определенных веществ отброса. Это предположение называется гипотезой Циолковского.

Им написано основное уравнение движения ракеты в среде без воздействия внешних сил, известное под названием формулы Циолковского. В этом уравнении член, обозначающий отношение веса топлива к конечному весу пустой ракеты, называется числом Циолковского. Им написан ряд теорем, носящих его имя. При расчете движения ракеты усложняющим фактором является значительное изменение массы ракетного аппарата во время его движения. Это условие не позволяет использовать для расчета формулы классической механики. Несомненной заслугой Циолковского при создании теории ракет является разработка ряда прикладных задач нового раздела классической механики - механики тел переменной массы,- выполненная им самостоятельно, независимо от других подобных работ.

Рассмотрев движение ракеты в среде без воздействия внешних сил, Циолковский тщательно исследует влияние сил тяжести и сил сопротивления воздуха на полет ракеты. Необходимо отметить характерную черту Константина Эдуардовича - он был упорным борцом за преодоление силы тяжести, считал силу земного тяготения как бы цепью, приковывающей человечество к поверхности нашей планеты. Область действия сил тяготения он называл панцирем тяготения.

Почти во всех своих работах Циолковский неизменно возвращается к вопросу о борьбе с тяжестью. Им были проведены исследования и расчеты по определению запасов топлива, необходимых для преодоления панциря тяготения, и нахождению тех оптимальных условий, при которых затрата энергии при взлете ракеты была бы наименьшей.

Значительное место в исследованиях занял вопрос и о влиянии сил сопротивления воздуха движению ракеты, о запасах топлива и наивыгоднейших условиях полета, необходимых для того, чтобы пробить толщу земной атмосферы. Циолковский называл область действия сил сопротивления воздуха панцирем атмосферы. В своих теоретических работах Циолковский приходит к целому ряду фундаментальных выводов, которые и по сей день широко используются в ракетной технике.

Более того, по мере все большего развития практических работ и совершенствования ракетной техники все больше и все точнее подтверждаются многие выводы и предположения Константина Эдуардовича, высказанные им очень давно.

Его исследования показали, что скорость, а следовательно, и дальность полета ракеты возрастают с увеличением относительного запаса взрывчатых веществ (топлива) на борту ракеты. Запасаясь разными количествами их, возможно достигнуть любой конечной скорости движения и любой дальности полета.

Скорость движения в конце горения (в конце активного участка траектории полета ракеты) оказывается тем больше, чем выше относительная скорость отбрасываемых частиц. Скорость ракеты в конце активного участка увеличивается также с ростом отношения начального веса ракеты к весу ее в конце горения. Из формулы Циолковского следует весьма важный практический вывод: осуществление возможно более высоких скоростей движения ракеты достигается эффективнее путем увеличения относительных скоростей отбрасываемых частиц, т. е. повышением энергетического совершенства двигательной установки, чем путем увеличения относительного запаса топлива на борту ракеты, т. е. путем совершенствования ее конструкции.

Циолковский впервые определил степень полезной утилизации или коэффициент полезного действия ракеты, указав на выгодность применения ракетных двигателей лишь при больших скоростях движения. Он пришел к отрицательным выводам, рассматривая вопросы использования жидкостных ракет для полета в плотных слоях атмосферы.

Циолковским были произведены расчеты и исследования, относящиеся к старту ракеты и выбору оптимальных условий старта, был рассмотрен старт вертикальный, наклонный и старт с заданной начальной высоты. Им были выполнены первые вычисления по выбору наивыгоднейшего угла подъема ракеты с учетом потерь на преодоление сил тяготения, сил сопротивления воздуха при полете в среде переменной плотности и изменения высотных характеристик двигателя и многие другие расчеты и исследования.

Особенность творческого метода Циолковского заключалась в глубокой практической разработке каждой рассматриваемой задачи.

В условиях дореволюционной России Циолковский имел ограниченные возможности для экспериментирования, он не располагал ни оборудованными лабораториями, ни опытными стендами, ни конструкторскими бюро и заводами. Он не имел помощников, ему были свойственны крайняя независимость и самостоятельность.

Но он не просто теоретизировал, а с исключительной проницательностью и глубиной окружал все свои, иногда столь необычайные, теоретические выводы такими серьезными и подробными практическими соображениями, что огромное большинство из них нашло применение и широко используется по сей день во всех странах мира, занимающихся ракетной техникой. Вот некоторые наиболее интересные из этих вопросов. Константин Эдуардович много занимался исследованием энергетики ракеты, выбором топлива для двигателей и их устройством. Им были сформулированы основные требования к топливам и предложения о выборе топлив по наибольшей энергопроизводительности на единицу массы, по возможно большей плотности топлива и по ряду других важных характеристик. Циолковский остановил свой выбор на жидком топливе с использованием жидкого кислорода и, поначалу, жидкого водорода, а затем нефти и ее производных. Им была предложена специальная взрывная труба в виде расширяющегося конуса и камеры сгорания, в которую топливо подавалось насосами, при этом предполагалось автоматическое регулирование процессов горения в двигателе, связывающее режим его работы с определенными условиями движения ракеты по траектории.

Для создания наиболее благоприятных условий горения топлива имелось в виду установить на входе во взрывную трубу решетки с косыми отверстиями. Число, размер и наклон отверстий в решетках Циолковский предполагал лучше всего определять опытным путем.

Особые опасения у него вызывали вопросы охлаждения взрывной трубы, где должны развиваться огромнейшие температуры. Эту задачу предполагалось решить путем охлаждения трубы компонентами топлива или каким-либо жидким металлом, располагаемым в специальном кожухе.

Циолковским очень подробно исследовались возможности, связанные с предохранением взрывной трубы от воздействия высоких температур, рассматривались различные материалы для изготовления трубы и предлагалась защита ее тугоплавкими и теплостойкими материалами.

Им производилось определение потребных для работы насосов мощностей при различных давлениях сгорания и схемах подачи, а также исследовались процессы подачи, распыления, воспламенения и сжигания топлива.

В работах Циолковского можно найти упоминание о вероятном использовании для сообщения движения ракете атомной энергии, лучистой энергии Солнца и энергии космических излучений. Однако он тут же говорил, что вычисления его не дали желаемых результатов и что, хотя «всякие открытия возможны и мечты неожиданно могут осуществиться», он хочет в своих работах стоять по возможности на практической почве.

Циолковским была высказана интересная мысль об управлений полетом ракеты путем использования энергии струи вытекающих газов. Им предлагалось устройство для поворачивания конца раструба взрывной трубы либо газовых рулей в виде поворачивающихся пластинок, устанавливаемых в потоке вытекающих газов. Циолковский предвидел, что ручное управление полетом ракеты окажется не только затруднительным, но и практически невозможным. Поэтому для вырабатывания нужных сигналов управления должны были устанавливаться на борту ракеты автоматическая аппаратура и гироскопические приборы. Ориентирование в пространстве при полете ракеты могло производиться автоматически следящей системой, использующей магнитные свойства либо настроенной на Солнце или на какую-нибудь звезду. Одновременно им предлагались и воздушные рули направления, высоты и нечто вроде элеронов, предназначавшиеся для работы при полете ракеты в достаточно плотных слоях атмосферы. Циолковским разрабатывался целый ряд интересных вопросов, связанных с конструкцией ракеты, с выбором ее формы, внутренней компоновки, размещением масс внутри ракеты и возможными схемами различных силовых и герметических соединений с учетом примерных условий их работы в полете.

Им было предложено использовать внутреннее давление в ракете для повышения ее прочности и рассматривался вопрос о поддержании и регулировании получающихся перепадов давления в наиболее выгодных пределах, что в свою очередь связывалось им с задачей снижения пассивного веса ракеты в конце горения. Им исследовались условия и возможные режимы нагревания ракеты при ее движении в плотных слоях атмосферы и были предложены различные схемы охлаждения и тепловой защиты. При разработке одиночной ракеты Циолковского не покидали мысли о достижении таких скоростей полета, которые сделали бы возможным преодоление земного тяготения и полет человека на ракете в космическое пространство. Это стремление красной нитью проходит во всех работах Циолковского. Замечательными и грандиозными являются его проекты составных многоступенчатых ракет и ракетных поездов, задуманные им очень давно. Вот что писал Циолковский в 1929 г. в работе «Космические ракетные поезда»: «Под ракетным поездом я подразумеваю соединение нескольких одинаковых реактивных приборов, двигающихся сначала по дороге, потом в воздухе, потом в пустоте вне атмосферы, наконец, где-нибудь между планетами или солнцами. Но только часть этого поезда уносится в небесное пространство, остальные части, не имея достаточной скорости, возвращаются на Землю.

Одиночной ракете, чтобы достигнуть космической скорости, надо давать большой запас горючего... Это затрудняет устройство реактивных приборов.

Поезд же дает возможность или достигать больших космических скоростей, или ограничиться сравнительно небольшим запасом составных частей взрывания» *.

* Циолковский К. 9. Собр. соч., т. II, с. 299-300.

Несомненны выгоды составной многоступенчатой ракеты и ракетного поезда в отношении достижения наибольшей окончательной скорости в сравнении с одиночным реактивным прибором. Циолковским проводились большие исследования основных технических и летных характеристик, исходных данных и параметров составных многоступенчатых ракет в разных вариантах. Трудно переоценить все значение предложений Константина Эдуардовича о составных многоступенчатых ракетах и ракетных поездах². По существу, это предложение открыло дорогу человечеству в космическое пространство.

² См. прим. на с. 205 (Составные ракеты предлагались и до К.Э.Циолковского. Его основополагающий вклад в этой области состоит в том, что он впервые подробно и математически точно исследовал проблему достижения космических скоростей с помощью составных ракет различных схем и показал реальность ее решения при современном уровне техники.).

Рассмотренные выше отдельные разделы работ Циолковского, изобилующие массой технических подробностей, предложений и мыслей, органически соединены в его трудах с теоретическими идеями и обоснованиями. Очень многое из этого в настоящее время уже используется, и притом совсем незаметно, как нечто обычное и само собой разумеющееся.

Разве не очевидно сейчас, в наше время, использование ракеты как летательного аппарата, жидкого кислорода - как одного из компонентов топлива и, например, газовых рулей - для управления полетом. А ведь все это было предложено Циолковским 60 лет тому назад, когда еще не существовало летательного аппарата тяжелее воздуха и ракета была лишь пиротехнической игрушкой! Сегодня советская общественность торжественно отмечает 100-летие со дня рождения выдающегося деятеля науки в области ракетной техники и звездоплавания Константина Эдуардовича Циолковского. Советские ученые помнят и ценят его идеи, труды и работы и творчески их развивают и продолжают.

К сожалению, этого нельзя сказать о некоторой части зарубежных ученых. Ими широко используются идеи и технические предложения, опубликованные в трудах Константина Эдуардовича, написанных им десятки лет назад. Можно указать, что в довоенное время в ракетных институтах и организациях Германии были переведены на немецкий язык и изданы, но только для служебного пользования все основные работы Циолковского. Специалисты в области ракетной техники в Европе и Америке используют его технические идеи, но при этом они сознательно замалчивают имя их автора - Циолковского. В печатных зарубежных работах повторяются мысли Циолковского и переписываются его формулы и расчеты и зачастую даже без ссылки на Циолковского. В связи с этим здесь уместно отметить, что все равно идеи и технические предложения советского ученого К. Э. Циолковского, по праву являющегося основоположником ракетной техники, настолько глубоки и обширны по своему замыслу и содержанию, что при создании любой современной ракеты миновать их просто невозможно.

Наиболее интересным и увлекательным разделом в трудах Константина Эдуардовича, несомненно, являются работы, относящиеся к проблеме межпланетных путешествий. Вернее было бы сказать, что почти все работы Циолковского целеустремленно направлены и связаны с тематикой межпланетных полетов. Даже свои работы над реактивными аппаратами для полетов в атмосфере Циолковский рассматривал лишь как этап к вылету в космическое пространство. Он предсказывал, что за эрой аэропланов винтовых последуют стратопланы реактивные и, наконец, ракетные поезда будущего и искусственные спутники Земли в виде обитаемых межпланетных станций.

С появлением и разработкой идеи составных многоступенчатых ракет и ракетных поездов стала достаточно реальной технической задачей и проблема космических полетов с использованием известных в настоящее время химических источников энергии. Циолковским были проведены обширные исследования и расчеты, относящиеся к задачам вылета межпланетной ракеты за пределы земного тяготения, ее дальнейшему движению в свободном пространстве и возможности обратного возвращения на Землю. Им определялись оптимальные условия подобных полетов в самых различных вариантах и при разных начальных исходных данных. Циолковским были впервые исследованы варианты траекторий и характеристики различных орбит движения космических ракет при взлете с Земли, а также с поверхности планет и астероидов. Им были рассмотрены вероятные жизненные условия будущих межпланетных путешественников в ракете. Для предохранения людей от воздействия ускорения при взлете и торможении ракеты им предлагалось погружать их в особых костюмах в ванны с жидкостью, обладающей плотностью, близкой к плотности человеческого тела.

Предугадывая, что длительное пребывание в среде без тяготения может оказаться для человеческого организма труднопереносимым, Циолковский предлагал создавать искусственное поле тяготения при полете на межпланетной ракете или искусственном спутнике Земли.

Циолковский снова обратился к мысли об использовании лучистой энергии Солнца для пополнения энергетических ресурсов межпланетной ракеты и для использования этой энергии на искусственной межпланетной станции, особенно если она окажется обитаемой в течение длительного времени.

Вопрос о запасах располагаемой энергии возникал перед Циолковским с огромной остротой в связи с разработкой задачи возвращения на Землю либо при необходимости высадки на одну из планет с последующим взлетом с нее и спуском затем на Землю. Циолковским было предложено очень интересное решение задачи о спуске ракеты на Землю почти без затраты топлива. В этом случае ракета, войдя в атмосферу Земли, тормозится, совершая движение по орбите вокруг земного шара в течение времени, достаточного для того, чтобы погасить огромные скорости входа, при сохранении при этом приемлемых для ракеты режимов нагревания и перегрузок при торможении. Эта мысль в дальнейшем была развита Ю. В. Кондратюком.

Особенно большое значение придавалось Циолковским проблеме создания межпланетных станций. В решении этой грандиозной задачи он видел не только огромное принципиальное облегчение для полетов космических ракет, которые, по его мысли, должны были базироваться на эти станции, не только величайшее научное достижение, но и возможность осуществления своей давней мечты о реальном завоевании человеком околосолнечного пространства. Само устройство межпланетной станции представлялось Циолковскому как создание из нескольких ракет, соединенных вместе после их выхода на орбиту, хорошо оборудованного, обязательно просторного помещения, залитого светом Солнца и лишенного обременительных уз земного тяготения.

Путем дожигания небольшого количества топлива при необходимости предполагалось изменять орбиту движения межпланетной станции. Связь станции с Землей, по мысли Циолковского, могла поддерживаться специальными ракетами.

Вылет космических ракет из района межпланетной станции происходил бы в значительно облегченных условиях, так же как и их посадка по возвращении, так как имелась бы возможность добавления в ракету топлива, заранее накопленного на межпланетной станции.

Циолковским предлагалась схема теплового устройства, обесценивающего разнообразную температуру и необходимые условия в жилой части межпланетной станции, используя солнечное тепло. Вот что он говорил по этому поводу: «Непрозрачная часть жилища снаружи черная. На небольшом расстоянии от нее находится вторая блестящая с обеих сторон чешуя. Ее части могут вращаться и становиться нормально к поверхности, как иглы ежа. Тогда же получается низшая температура. Когда же эта броня закрывает черную поверхность, то получается высшая степень тепла. Такая же чешуя может быть и на прозрачной части жилища. Тогда можно получить более низкую температуру. В зависимости от назначения эфирных камер их устройство может быть очень разнообразно.

...Первое время будут простейшие дома, пригодные как для людей, так и для растений. Они заполнены кислородом плотности в одну пятую атмосферы, небольшими количествами углекислого газа, азота и паров воды. Тут же находится немного плодородной и влажной почвы. Она, освещенная Солнцем и засеянная, может давать богатые питательными веществами корнеплодные и другие растения. Люди будут своим дыханием портить воздух и поедать плоды, а растения будут очищать воздух и производить плоды» *.

* Циолковский К. Э. Собр. соч., т. II, с. 253.

«Для существования в течение неопределенно долгого времени без атмосферы и планеты можно воспользоваться силою солнечных лучей. Как земная атмосфера очищается растениями при помощи Солнца, так может возобновляться и наша искусственная атмосфера. ...Как на земной поверхности совершается нескончаемый механический и химический круговорот вещества, так и в нашем маленьком мирке он может совершаться» **. Таким образом, могут быть обеспечены нужные жизненные условия на межпланетной станции в течение достаточно длительного периода.

** Там же, с. 128, 129.

Подсчеты показывают, «...что одного квадратного метра оранжереи, обращенной к солнечному свету, уже достаточно для питания человека.

Но кто мешает захватить нам оранжерею с громадной поверхностью в упакованном виде, т. е. в малом объеме! Когда круговое движение вокруг Земли или Солнца установится, мы собираем и выдвигаем из ракеты наши герметически закрытые цилиндрические ящики с разнообразными зачатками растений и подходящей почвой» *.

* Циолковский К, Э. Собр. соч., т. II, с. 130.

Таким образом, могут быть обеспечены нужные жизненные условия на межпланетной станции в течение достаточно длительного периода.

Но тяжесть! Есть ли она необходимое условие растительной жизни? По всей вероятности, нет, потому что, как показывает опыт, изменение направления и силы тяжести посредством центробежной силы не уничтожает процесса растительной жизни. Циолковский не подвергал сомнению возможность жизни человека в космическом пространстве при создании определенных условий.

О ракетах знали и запуски пиротехнических ракет наблюдали очень многие и задолго до Циолковского. Однако только Циолковский предложил реактивный прибор, подобный жидкостной ракете, как новое и единственное техническое средство для достижения невиданных скоростей и высот полета и вылета в безграничный мир космоса. В этом величие таланта Циолковского, его исключительная самобытность и оригинальность. Циолковский расширил границы человеческого знания, и его идеи о проникновении на ракете в мировое пространство только в наши дни начинают познаваться во всей их грандиозности. Долгие годы, большую часть своей жизни прожил и трудился Константин Эдуардович в тяжелейшей обстановке царской России, окруженный непреодолимой стеной невежества и равнодушия.

«Основной мотив моей жизни,- писал он в то время в одном из писем,- сделать что-нибудь полезное для людей, не прожить даром жизнь, продвинуть человечество хоть немного вперед. Вот почему я интересовался тем, что не давало мне ни хлеба, ни силы. Но я надеюсь, что мои работы, может быть, скоро, а может быть в отдаленном будущем, дадут человечеству горы хлеба и бездну могущества» **.

** Циолковский К. д. Первая модель чистометаллического аэростата из волнистого железа. Калуга, 1913, с. 1.

Великая Октябрьская социалистическая революция была той могучей силой, которая вдохновила шестидесятилетнего Циолковского на новые творческие дерзания и предоставила ему неслыханные возможности. Его имя и его труды стали известны и близки советскому народу. Будучи уже в преклонном возрасте, страдая болезнью, Константин Эдуардович с огромным подъемом взялся за работу.

Он дожил до тех дней, когда его заветные мысли о ракетах и о покорении человеком звездных пространств перестали считаться несбыточной фантазией и сделались научной технической проблемой нашего времени.

Циолковский завещал все свои труды по авиации, ракетоплаванию и межпланетным сообщениям партии большевиков и Советской власти - подлинным руководителям прогресса человеческой культуры.

Сегодня мы можем сказать, что научное наследство Циолковского, переданное большевистской партии и Советской власти, не хранится без движения и не воспринимается догматически, а творчески развивается и успешно продолжается советскими учеными.

В настоящее время, видимо, еще невозможно в полной мере оценить все значение научных идей и технических предложений Константина Эдуардовича Циолковского, особенно в области проникновения в межпланетное пространство.

Время иногда неумолимо стирает облики прошлого, но идеи и труды Константина Эдуардовича будут все более и более привлекать к себе внимание по мере дальнейшего развития ракетной техники.

Константин Эдуардович Циолковский был человеком, жившим намного впереди своего века, как и должно жить истинному и большому ученому.

¹ Статья С. П. Королева, опубликованная в газете «Правда» от 10 декабря 1957 г. под псевдонимом «Профессор К. Сергеев».

Прошло более двух месяцев со дня запуска - 4 октября 1957 г.- первого в мире советского искусственного спутника Земли и более месяца с момента, когда - 3 ноября - покинул нашу планету второй советский спутник - летающая космическая лаборатория. Две светлые звезды мира, запущенные могучей рукой советского народа, совершают свой стремительный полет вокруг земного шара, непреложно свидетельствуя о величайших достижениях социалистического строя, советской науки, техники и культуры. Запуск советских искусственных спутников Земли был восторженно принят всеми прогрессивными людьми мира, увидевшими в этом осуществление дерзновенной мечты человечества.

9 декабря первый советский искусственный спутник совершил свой тысячный оборот вокруг Земли, пройдя путь в 43,2 миллиона километров. На это же время второй спутник совершил 511 оборотов, пролетев свыше двадцати миллионов километров.

Впервые в истории

Впервые в истории человечества летательные аппараты, созданные и запущенные человеком, совершили столь длительные полеты. Пройденный первым искусственным спутником путь вокруг земного шара по своей протяженности более чем в сто раз превышает расстояние от Земли до ее естественного спутника - Луны. Конечно, это еще только начало открытого советской наукой великого пути исследований, ведущего в необъятные глубины Вселенной. Для достижения Луны и других небесных тел потребуются новые качественные и количественные решения, но первый шаг в космос уже сделан запуском советских спутников. Советскими учеными, инженерами и рабочими была создана межконтинентальная баллистическая ракета, явившаяся выдающимся достижением отечественного ракетостроения и всей советской промышленности. Успешное разрешение этой задачи было обеспечено высоким уровнем развития науки и техники в СССР, четкой и организованной работой научно-исследовательских институтов, конструкторских бюро и промышленных предприятий.

Располагая столь мощным средством, как межконтинентальная баллистическая ракета, Советский Союз, неуклонно следующий политике мира, использовал это замечательное достижение для целей науки, произведя в соответствии с программой Международного геофизического года запуск искусственных спутников Земли.

Советские люди под руководством Коммунистической партии своим вдохновенным трудом превратили казавшуюся далекой мечту в реальное достижение наших дней.

В первые же дни появления советских спутников в советской печати были широко опубликованы их подробные технические данные, описания, помещены фотоснимки спутников и научной аппаратуры, систематически сообщались подробные прогнозы их движения для наблюдения в различных частях земного шара. Советские искусственные спутники Земли стали доступны для наблюдения всем ученым, всем научным организациям, миллионам людей на земном шаре.

Запуск в СССР искусственных спутников Земли неизмеримо расширил границы мировой науки, расширил возможности познания человеком окружающей его Вселенной, Сейчас, отмечая первую тысячу оборотов, совершенных первым советским спутником вокруг нашей планеты, трудно переоценить этот крупнейший вклад Советского Союза в сокровищницу мировой науки и культуры.

Старт ракеты-носителя «Спутник» 2 октября 1957 г.