ЭВОЛЮЦИЯ ВЗГЛЯДОВ К.Э ЦИОЛКОВСКОГО НА ВЫБОР РАКЕТНОГО ТОПЛИВА

© Л.Ф.Васильева, В.Ф.Рахманин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "История ракетно-космической науки и техники"
2002 г.

В теоретических работах К.Э. Циолковского по космонавтике наряду с изложением основных положений в области реактивного движения анализируются возможности использования различных химических веществ в качестве компонентов ракетного топлива.

В своем основополагающем труде «Исследования мировых пространств реактивными приборами», опубликованном в 1903 г., К. Э. Циолковский рекомендует в качестве ракетного топлива использовать жидкие кислород и водород, при этом рассматривает топливо только с позиций получения максимальной скорости истечения газов. Никакого другого применения этих веществ на ракете не предполагается, охлаждение «взрывной трубы» (камеры сгорания) осуществляется жидким металлом.

В последующих работах, углубляя и детализируя теорию реактивного движения, К. Э. Циолковский одновременно расширяет свои взгляды на возможность использования различных химических элементов и соединений в качестве компонентов ракетного топлива.

На протяжении многих лет внимание ученого устремлено к подбору горючего для сжигания его с жидким кислородом. Используя кислород и водород в качестве расчетной эталонной пары, К. Э. Циолковский рассматривает различные вещества, пригодные для использования в качестве горючего: это в первую очередь различные углеводороды, такие как сырая нефть, бензин, бензол, этилен, скипидар и т. д.

Впервые в работе «Космическая ракета. Опытная подготовка», вышедшей в 1927 г., К. Э. Циолковский допускает использование вместо чистого кислорода кислородосодержащее соединение — азотный ангидрид. В этой же работе он критически относится к использованию водорода: «Жидкий водород вообще неприменим, в особенности на первое время. Причины: дороговизна, низкая температура, теплота испарения, трудность хранения. Практичнее употреблять углеводороды с возможно большим относительно количеством водорода».

В 1932–1933 гг. К. Э. Циолковский пишет статью «Топливо для ракеты» (опубликованную в 1936 г.), в которой излагает требования к свойствам, которыми должны обладать компоненты ракетного топлива, при этом требования предъявляются не только с позиций максимальной энергетической эффективности, но и с эксплуатационной стороны. Анализируя различные сочетания химических элементов и соединений, он приходит к выводам: «Сжиженные газы вообще невыгодны своей низкой температурой …Водород невыгоден по малой плотности и трудности хранения в жидком виде… Употребление жидкого кислорода представляет некоторое неудобство вследствие затруднений при его хранении …». Далее следует обобщающий вывод: «В отдельном виде водород и кислород пока неудобны. Лучше всего их заменить слабыми соединениями с другими элементами» и дается рекомендация использовать вместо кислорода кислородные соединения азота, а вместо водорода — углеводородные соединения.

В эти же годы независимо от ученого-теоретика К.Э. Циолковского к таким же выводам пришел начинающий инженер-практик В. П. Глушко.