«ДОЛГОЖДАННЫЙ ПОДАРОК ДЛЯ МНОГИХ»: К 90-ЛЕТИЮ РАБОТЫ К.Э. ЦИОЛКОВСКОГО «ИССЛЕДОВАНИЕ МИРОВЫХ ПРОСТРАНСТВ РЕАКТИВНЫМИ ПРИБОРАМИ» (1926)

© Т.Н.Желнина
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Исследование научного творчества К.Э. Циолковского"
2016 г.

С 1924 г. научные изыскания К.Э. Циолковского по космонавтике наконец стали систематическими и постепенно начали доминировать над работами в других областях науки и техники.

Импульсы к активной и непрерывной научной деятельности именно в области космонавтики к Циолковскому в избытке поступали извне. Ведь это было время, когда вопросы, связанные с осуществлением полета в космос, интенсивно разрабатывались многими исследователями и оживленно обсуждались на страницах научной и научно-популярной литературы в СССР и за рубежом, прежде всего, в Германии. Исследования в области теории межпланетных сообщений, как тогда называли эту сферу научного знания, перестали быть уделом отдельных, не общавшихся между собой ученых. Теоретический потенциал космонавтики уже наращивался усилиями международного научного сообщества, пронизанного тесными творческими связями и контактами, в которые Циолковский был вовлечен одним из первых.

Среди работ Циолковского последнего десятилетия жизни немало произведений, занимающих особое место и в творчестве ученого, и в истории космонавтики. Открывает этот ряд, бесспорно, труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами», изданный в виде брошюры с подзаголовком «переиздание работ 1903 и 1911 гг. с некоторыми изменениями и дополнениями» тиражом 2000 экземпляров (на средства автора) в одной из калужских типографий в первой половине ноября 1926 г. Он был написан 69-летним Циолковским достаточно быстро (с начала лета до середины осени 1926 г.) и между его написанием и изданием не было даже короткой паузы — настолько важно было для ученого приобщиться к процессу дальнейшей разработки теоретических проблем космонавтики в условиях охватывавшего все более широкие общественные слои интереса к ней и быстро увеличивавшегося числа исследователей.

Литература 1923–1925 гг. свидетельствовала о предельной сосредоточенности исследователей на решении проблемы гигантского относительного запаса топлива, требуемого для перелетов по маршруту Земля – космос (или другое небесное тел) – Земля. Ведь даже при допускавшейся тогда скорости истечения 5000 м/с и более, масса топлива должна была в десятки, а то и в сотни и тысячи раз (в зависимости от цели полета) превосходить массу самой космической ракеты. В поисках ответа на вопрос, как осуществить космический полет, располагая заведомо малым количеством топлива, которое баки ракеты способны реально вместить, Г. Оберт и Ф. А. Цандер в 1923–1924 гг. выдвинули проекты космических транспортных средств, основанные на принципе ступенчатости. М. Валье и В. Гоман в 1924–1925 гг. дополнительно предложили использовать Луну как перевалочный пункт на пути к планетам Солнечной системы, причем последний высказал мысль о возможности пополнять на ней запасы топлива, перерабатывая лунные полезные ископаемые. Кроме того, Гоман рассчитывал экономить расход топлива за счет выбора таких траекторий, при которых сила тяготения небесных тел «помогала» бы движению межпланетного корабля.

Размышляя над возможностью реализовать идею космического полета, несмотря на практически неодолимое соотношение массы топлива и «сухой» массы, Циолковский, вслед за Обертом и Цандером, также остановился на принципе ступенчатости.

Но в отличие от составной ракеты Оберта и составного самолета Цандера ученый предложил космическую транспортную систему (КТС) смешанного типа, состоящую из обладающего аэродинамическим качеством космического летательного аппарата (КЛА) с ЖРД и сообщающей ему начальную скорость наземной ракеты также на жидком топливе, которая должна была двигаться на воздушной подушке (или слое какого-либо смазывающего вещества) по восходящей под углом 20-30° эстакаде. Далее Циолковский высказал идеи использования при старте скорости вращения Земли, а при движении по земле и в плотных слоях атмосферы дополнительных источников энергии из внешней среды. Сочетая в себе некоторые черты проектов Оберта и Цандера, КТС Циолковского принципиально отличалась от них двумя особенностями, отразившимися в облике отдельных ступеней.

Будучи убежденным в преимуществе как можно более продолжительного наземного разгона КТС (ученый был уверен, что это позволит существенно снизить требуемый запас топлива), он отвел первой (задней) ступени роль гигантской ракетной катапульты. Предпочтение, которое Циолковский в поисках подходящей аэродинамической формы КЛА отдавал тогда несущему корпусу, сказалось на конструкции второй (передней) ступени: отказавшись от крыльев ученый соединил боками несколько фюзеляжей веретенообразной формы. В брошюре «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1926) ученый называл ступени просто — земная ракета и космическая ракета. Но вскоре он стал использовать для обозначения аппарата, выходящего на орбиту и при возвращении на Землю совершающего планирующий спуск в атмосфере, заимствованный у своего берлинского корреспондента А. Б. Шершевского термин «ракетоплан» (в рукописях Циолковского он впервые встречается 27.12.1926, а с конца 1920-х годов прочно вошел в обиход советских ракетчиков).

Циолковский не сомневался в том, что строительство и использование предложенной в 1926 г. КТС — дело отдаленного будущего. Наибольшие трудности виделись ему в разработке наземных ракет. Создание же ракетоплана, соединяющего достижения ракетной и авиационной техники, он считал не только вполне решаемой, но и актуальной задачей своего времени. Сначала предполагалось приобрести опыт строительства и эксплуатации ракетных самолетов классической крылатой схемы, приспособленных для пребывания в разреженной атмосфере и в безвоздушном пространстве. Затем предстояло крылатый ракетный самолет опытным путем «преобразовать» в многофюзеляжный КЛА, разработать системы управления и жизнедеятельности, обеспечивающие возможность длительного пребывания за пределами атмосферы, научиться использовать в качестве источника движения в пустоте давление света и лучистую энергию Солнца и, опираясь на эти технические достижения, устраивать «обширные поселения» в пространстве космоса, удаляясь все дальше не только от Земли, но и от Солнца.

Мысль использовать авиационный опыт для осуществления космического полета в 1924–1926 гг. была достаточно распространена в кругу исследователей и энтузиастов космонавтики. Ее вполне разделял и Оберт, однако, отдать приоритет ракетным самолетам на начальном этапе практических работ германский ученый категорически отказался. Он настаивал на необходимости сначала научиться строить баллистические ракеты, рассчитанные на все большие высоты, с тем, чтобы в дальнейшем использовать этот опыт в ракетной авиации. По вопросу о том, с чего начать экспериментальную деятельность, конечной целью которой виделся полет за пределы земного тяготения, единомышленником Циолковского оказался Валье. Оба они не только, в противоположность Оберту, призывали начинать работу по преобразованию обычных самолетов в летательные аппараты, рассчитанные на космические высоты и скорости. Даже сущность этого преобразования представлялась им одинаково: замена винтомоторной группы жидкостными ракетными двигателями и постепенное (от конструкции к конструкции) уменьшение площади крыльев. А главное они были убеждены, что эксперименты с ракетными самолетами позволят скорее приблизиться к осуществлению космического полета, чем строительство баллистических ракет.

В дальнейшем Циолковский только укреплялся в этой мысли. В 1929 г. он вообще отказался от классической ракеты в качестве первой ступени КТС и заменил ее несколькими ступенями в виде многофюзеляжных ракетопланов (так называемыми «ракетными поездами»). С 1932 г. ученый рассматривал ракетопланы только крылатых схем. В 1933 г. он предложил выполнять предварительный разгон ракетоплана стратосферным самолетом с ВРД. А с середины декабря 1934 г. Циолковский был убежден, что наиболее перспективный способ достичь на орбитальном самолете космической скорости заключается в дозаправке его топливом в полете от нескольких таких же самолетов. К сожалению, в литературе все еще распространено ошибочное мнение, что для Циолковского путь в космос пролегал через использование многоступенчатых ракет. Но это мнение основано на очень плохом знании рукописей ученого и на — вольном или невольном — стремлении во что бы то стало «осовременить» его представления и «подтянуть» их к историческим реалиям космонавтики.

Транспортной составляющей проблематика труда «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1926) не исчерпывалась. Немало страниц в нем отведено программе освоения космоса. В целом ее содержание никаких изменений с 1911 г. не претерпело. В 1926 г. Циолковский по-прежнему считал, что первостепенными задачами космонавтики должно быть создание станций сначала на околоземных орбитах, затем в поясе астероидов.

Вместе с тем, в его рассуждениях на эту тему появился новый аспект — указание на необходимость превращения внеземных станций в центры космической промышленности, поскольку служить межпланетными портами они смогут только при условии максимальной независимости от Земли. Соответственно, описывая устройство околоземных станций («многокамерных жилищ») на расстоянии 1-2 тысяч километров от Земли, Циолковский исходил из необходимости развития индустрии в космосе. Принцип полной независимости от земных ресурсов в процессе освоения космоса предопределил и ответ Циолковского на вопрос, как сообщить скорость межпланетным кораблям в перелетах между космическими станциями и небесными телами. Предложения ученого использовать в качестве источников энергии КЛА электричество и силу давления света в 1926 г. принципиальной новизной не отличались, но, прозвучав в совокупности с идеей индустриализации космоса, они придали его программе развития космонавтики комплексный характер.

Как обычно, Циолковский сам распространял экземпляры брошюры «Исследование мировых пространств реактивными приборами» (1926) среди своих многочисленных корреспондентов. Первыми ее получили Н. А. Рынин, Я. И. Перельман, Ф. А. Цандер, члены РОЛМ и А. Б. Шершевский, который быстро подготовил сокращенный перевод текста на немецкий язык и предпринял немалые усилия, чтобы заинтересовать издательство Р. Ольденбурга предложением издать его. Переговоры длились долго (к ним присоединился и Р. Ладеман), но все же издательство сочло невозможным финансировать издание немецкоязычных переводов работ иностранных ученых — К.Э. Циолковского, Р. Годдарда и Р. Эсно-Пельтри. Несмотря на это многие германские энтузиасты идеи космического полета смогли ознакомиться с содержанием работы Циолковского в реферативном изложении Шершевского и Ладемана. Среди получателей брошюры также члены ГИРД и ГДЛ, РНИИ и Военно-технической академии РККА им. Ф. Э. Дзержинского, Всеукраинская академия наук и редакции многих журналов. Говоря словами Перельмана, это был «долгожданный подарок для многих» — капитальный труд, который гармонично вписался в интеллектуальный контекст научных поисков в области космонавтики во второй половине 1920-х годов.