Цандер - Перелеты на другие планеты

(Статья первая)

Интересуясь математическим и конструктивным изысканием, касающимся межпланетных путешествий, я уже в течение ряда лет делал расчеты по этому вопросу и пришел к выводу, что при существующей технике перелеты на другие планеты станут возможными, по всей вероятности, в течение ближайших лет. Мною были выработаны следующие главнейшие положения:

1. Для полета в высшие слои атмосферы, а также для спуска на планеты, обладающие атмосферой, будет выгодно применять аэроплан как конструкцию, поддерживающую межпланетный корабль в атмосфере. Аэропланы, обладающие возможностью производить планирующий спуск в случае остановки двигателя, во многом превосходят парашют, предлагаемый для обратного спуска на Землю Обертом в его книге «Ракета к планетам».

При парашюте отпадает возможность свободного выбора места спуска и дальнейшего полета в случае временной остановки двигателя, так что его следовало бы применять лишь для полетов без людей. Ту же часть ракеты, которой управляет человек, необходимо снабжать аэропланом. Для спуска же на планету, обладающую достаточной атмосферой, пользоваться ракетой, как это предлагает К. Э. Циолковский, также будет менее выгодно, нежели планером или аэропланом с двигателем, ибо ракета расходует на спуск много горючего, что будет стоить, даже при ракете на одного человека, десятки тысяч рублей, между тем как спуск на аэроплане стоит лишь несколько десятков рублей, а на планере совсем ничего не стоит.

Произведенные расчеты ясно указывают на полную возможность медленного безопасного планирующего спуска на Землю.

2. В низших слоях атмосферы следует применять малые скорости, по мере же увеличения высоты над земной поверхностью, в соответствии с убыванием плотности воздуха, эти скорости непрерывно могут возрастать.

3. Двигательной силой в низших слоях атмосферы должен быть особый двигатель высокого давления, работающий топливом и жидким кислородом. Двигатель должен приводить в движение пропеллеры, которые могут быть построены либо с переставными, либо с обыкновенными лопастями. В последнем случае двигатель должен быть устроен так, чтобы он на земле работал с малым числом оборотов, а по мере увеличения высоты со все большим числом оборотов. Взамен винтомоторной группы можно применять ракету, приспособленную к летанию в воздухе и действующую своей толкательной силой по направлению полета.

Под названием «ракета» здесь следует понимать раструб, аналогичный соплам турбин: через узенькое горлышко раструба под большим давлением поступают в него продукты горения; газообразные части, отталкиваясь от стенок раструба, быстро расширяются и получают по направлению оси раструба большую скорость, равную 4000—5000 м/сек.

Ракетой, приспособленной к летанию в воздухе, называется такая, которая всасывает в раструб наружный атмосферный воздух. При смешивании его с газами получается меньшая скорость всей массы газов в ракете, но зато вся ускоряемая масса газа и воздуха и коэффициент полезного действия получаются больше, чем при обыкновенной ракете, для которой коэффициент полезного действия при скоростях полета до 400 м/сек очень мал.

4. При скоростях полета, больших 400 м/сек, следует применять в качестве двигательной силы либо ракету, приспособленную к летанию в воздухе, либо обыкновенную чисто реактивную ракету.

5. Во время полета ракетой необходимо втягивать части несущих поверхностей (пропеллеры, двигатель и другие части аэроплана), расплавлять их в особом сосуде или котле и выбрасывать расплавляемый металл для увеличения действия ракеты. Для этой цели аэроплан должен иметь соответственную конструкцию, снабжаться тросами и приспособлениями для производства всех необходимых движений. Согласно произведенным расчетам, вес разбираемого аэроплана будет лишь немногим выше веса обыкновенного аэроплана.

6. При скоростях, близких к 8 км/сек, выгодно вылететь из земной атмосферы под малым уклоном к горизонту, так как при этой скорости центробежная сила, развиваемая от кружения вокруг земного шара, равна силе притяжения Земли, т. е. аппарат, предоставленный самому себе, не будет падать обратно на Землю, а если он находится уже вне атмосферы, будет вечно кружиться вокруг Земли, как Луна. Воздух, который служил опорой для аэроплана, теперь лишь замедлял бы полгт; аэроплан в межпланетном пространстве делается излишним и годится лишь снова при спуске в атмосферу.

7. При желании перелететь на другие планеты необходимо довести скорость полета до 11,18 км/сек. В этом случае можно воспользоваться ракетой, но, вероятно, выгоднее будет лететь при помощи зеркал или экранов из тончайших листов. Экраны должны вращаться вокруг их центральной оси для придания им жесткости. Зеркала не требуют горючего и в случае надобности могут быть использованы в ракете в качестве топлива. Это два преимущества зеркал; кроме того, они не производят больших напряжений в материале корабля и имеют меньший вес, нежели ракета вместе с горючим. Но зато зеркала могут быть легче взорваны метеорами, нежели ракета.

8. Взамен экранов можно будет, по всей вероятности, применять кольца, по которым течет электрический ток, причем внутри кольца будет расположена железная пыль, удерживаемая вблизи плоскости кольца силами электрического поля. Пылинки должны быть наэлектризованы статическим электричеством для того, чтобы они держались на некотором расстоянии друг от друга.

Если солнечный свет упадет на зеркало, экран или пылинки, он произведет на них определенное давление. При огромных расстояниях межпланетных пространств малые силы дают сравнительно большие скорости полета.

9. Если в межпланетном пространстве будут устроены огромные вогнутые зеркала, которые будут вращаться вместе с астрономическими направляющими трубами вокруг планет, то солнечный свет, собранный зеркалами и направленный на пролетающий на другую планету межпланетный корабль, даст скорости, превышающие во много раз скорости ракет.

10. На основании всех этих положений можно построить ряд межпланетных кораблей.

На основании сделанных мною расчетов могут быть достигнуты следующие результаты.

Могут быть устранены огромные размеры несущей ракеты. К. Э. Циолковский предложил пользоваться для межпланетных путешествий ракетой, но еще не в комбинации с аэропланом. У него реактивная сила ракеты при полете поддерживает весь вес межпланетного корабля и вдобавок дает ему ускорение. Такие ракеты называются несущими, или подъемными. Ракета же моей конструкции покоится в аэроплане, ее реактивная сила должна равняться лишь от 1/3 до 1/7? веса корабля. Такую ракету построить много легче, нежели огромную ракету Циолковского. В моей конструкции напряжения в материале будут много меньше, нежели в подъемной ракете.

Далее, использованием строительного материала аэроплана в качестве топлива уменьшатся напряжения в межпланетном корабле, так как имеется возможность частичной замены жидкого топлива твердым строительным материалом, и это увеличение строительного материала делает возможным распределение действующих сил на большие поперечные сечения стержней.

Создается практическая возможность израсходования горючего материала при полном весе корабля в 10 000 кг до веса 500 кг (веса маленьких земных аэропланов). Это представляет собой полную гарантию в отношении достижения огромных скоростей, необходимых для преодоления притяжения земного шара. Этим большим расходом горючего материала устраняется необходимость в применении взрывчатого вещества огромной силы.

При подъемной ракете большое ускорение, производимое ею, является причиной сильного увеличения кажущегося веса, что заставляет пилота лежать в течение периода ускорения в ванне, наполненной жидкостью. Это в моей конструкции ракеты отпадает ввиду того, что ускорения в ней много меньше и период ускоренного движения может длиться дольше, нежели у подъемной ракеты.

Ввиду же того, что двигатель и ракеты могут быть во время полета остановлены и снова пущены в ход, весьма легко производить опыты с межпланетным кораблем моей системы, постепенно увеличивая высоту и скорость полета.

Комбинацией ракеты с аэропланом, а также использованием строительного материала аэроплана в качестве горючего в ракете устраняется, между прочим, и препятствие к межпланетным полетам, заключающееся в отсутствии достаточно сильного взрывчатого вещества, про которое говорит И. Я. Перельман. В моей конструкции сильного взрывчатого вещества не требуется, Огромного веса ракета мною заменена ракетой, которая от 10 до 30 раз меньше подъемной ракеты, про которую говорит Перельман. Таким образом, препятствия к межпланетным путешествиям, высказанные Перельманом, отпадают.