Лев Гумилевский - Создатели двигателей
Юноша, часто бывавший в доме Жуковского и испытывавший на себе огромное влияние его светлого ума, принял совет Николая Егоровича и, еще будучи студентом, начал заниматься вопросами авиационного моторостроения. В 1915 году, когда открылись Курсы авиации, Стечкин заведовал моторной лабораторией курсов. Общее руководство занятиями в лаборатории осуществлял профессор, ныне академик, Н. И. Кулебакин, читавший на курсах лекции по вопросам авиационного моторостроения.
По окончании училища, в 1918 году, Стечкин был оставлен при нем для научно-исследовательской работы. Моторная лаборатория Курсов авиации помещалась, как и курсы, на Вознесенской улице. Когда тут организовался по инициативе Н. Е. Жуковского и А. Н. Туполева Экспериментально-аэродинамический отдел Народного комиссариата путей сообщения, моторная лаборатория вошла в его винтомоторную секцию, которой заведовать стал Стечкин.
А в конце того же 1918 года Б. С. Стечкин вместе со своей лабораторией вошел в состав ЦАГИ, возглавив здесь винтомоторный отдел.
В непосредственной близости к Жуковскому Стечкин формировался скорее как ученый и исследователь, нежели как конструктор. Он ставил перед винтомоторным отделом чисто исследовательские задачи. С организацией ЦАГИ ему удалось превратить моторную лабораторию из учебной в научно-исследовательскую и создать для этой цели экспериментальную базу.
Отдельных оригинальных и ценных научно-исследовательских работ сотрудниками винтомоторного отдела было проведено очень много.
Вопросами реактивного движения с особенной страстностью занимался здесь Ф. А. Цандер, человек совершенно необычайной целеустремленности, скромный, застенчивый и тихий в жизни, но исполненный внутренне грандиознейших замыслов и непреклонной веры в их осуществление.
Подобно Циолковскому, он мечтал о межпланетных сообщениях, давал своим детям имена планет и, увлеченный расчетами, заставлял вздрагивать углубленных в свои занятия сотрудников лаборатории, когда восклицал, высоко подняв голову:
— О Марс, о Юпитер! Я увижу вас…
Он рано умер от туберкулеза легких, не успев высказать всех своих идей и не дожив даже до появления реактивных самолетов, но и сделанные им предложения показывают, каким оригинальным и изобретательным умом энтузиаста обладал этот скромный, тихий человек.
Цандер начал заниматься реактивным движением еще до революции. После целого ряда работ по вычислению скорости истечения газов и по изучению сверхвысотного самолета с обычной винтомоторной группой он предложил в 1917 году присоединить к этому самолету ракеты для полетов на больших высотах.
В 1923 году Цандер разрабатывает идею применения металла в качестве топлива в жидкостных реактивных двигателях с использованием для той же цели и отдельных частей конструкции летательного аппарата, с тем чтобы таким образом увеличить запас топлива. По его проекту летательный аппарат должен был во время полета постепенно втягивать крылья в камеру сгорания, расплавляя втянутые части и используя их далее в качестве топлива. К концу полета аппарат, таким образом, превращается в самолет с маленькими крыльями, необходимыми только для спуска и посадки. Проведенные Цандером позднее опыты подтвердили возможность сжигания в воздухе сплавов, содержащих магний и алюминий.
Из других предложений Цандера интересны крылатые ракеты для полетов в высшие слои земной атмосферы. В низших слоях атмосферы он рекомендовал пользоваться реактивными двигателями, приспособленными для полетов в воздухе.
Незадолго до смерти им была разработана схема реактивного двигателя весьма оригинальной конструкции.
Но самой интересной из работ, выполненных в винтомоторной лаборатории ЦАГИ, остается работа самого Стечкина «О теории воздушно-реактивного двигателя», опубликованная им в 1929 году.
Реактивное движение теперь уже вышло из своего младенческого возраста, но тридцать лет назад надо было обладать большой смелостью и предвидением, чтобы ввести вопросы реактивных двигателей в научное хозяйство исследовательского института.
Стечкин имел замыслы более скромные, чем полет на Луну, но и более близкие к осуществлению. Поэтому он занялся не ракетным, а воздушно-реактивным двигателем, столь простым и легким, что у техников он получил название «свистульки». Схематически воздушно-реактивный двигатель представляет собой сосуд с более узким горлом спереди и более широким — сзади. При быстром движении летательного аппарата с таким двигателем воздух входит в узкое горло сосуда, затем несколько уплотняется в расширяющемся сосуде и поступает в камеру сгорания. Газообразные продукты сгорания выходят из широкого горла со значительно большей скоростью, чем имеет воздух, поступающий в двигатель. Разность между скоростями поступления и выхода и сообщает всему аппарату движущую силу.
Ракета пленяет «звездоплавателей» тем, что она может лететь и в безвоздушном пространстве, так как не нуждается в кислороде для сгорания топлива. Кислород входит в состав горючего, как это имеет место при начинке ракеты порохом, или же запасается в жидком виде, как это проектировал Циолковский. В безвоздушном пространстве, конечно, только и можно летать на ракете, скорость которой будет при этом очень большой, так как тут нет сопротивления воздуха.
Но если мы собираемся летать в пределах земной атмосферы, то, разумеется, выгоднее не таскать с собой в баллонах жидкий воздух, а брать его прямо из атмосферы.
Вот такому-то воздушно-реактивному двигателю Стечкин и дал теоретическое обоснование; поставив вопрос на научную почву, он приблизил реактивный самолет к практическому осуществлению.
В течение последующего десятилетия вопросами реактивного движения у нас занимались мало, и это понятно: воздушно-реактивный двигатель становится выгодным лишь при очень большой скорости полета, приближающейся к звуковой. Но авиации в те времена такие скорости были еще не по силам, и в области реактивного движения продолжал работать только Циолковский.
Одна из работ этого страстного мечтателя все же имела очень интересное практическое приложение. В 1932 году Циолковский опубликовал свое сочинение «Стратоплан полуреактивный», посвященное описанию и приблизительным расчетам некоторых деталей своеобразного самолета, который «движется одновременно силою тяги воздушного винта и отдачей продуктов горения».
Это предложение Циолковского было тогда же использовано моторостроителями, знавшими по опыту, что при все возрастающих скоростях выхлопные трубы начинают действовать как реактивные двигатели. Углубившись в физическую сущность явления, В. И. Поликовский дал его теорию и показал, что, используя выхлопные трубы по предложенному им методу, можно повышать мощность двигателя на 15 процентов, что и подтвердилось практикой самолетостроения.
Осуществление воздушно-реактивного двигателя совершенно нового типа возможно, конечно, только на основе глубокого и правильного понимания природы явления.
Но характерно для широты нашей научной и технической мысли, что вопросами реактивного движения мы начали заниматься так давно.
То, что стало таким простым и ясным для всех нас теперь, полвека назад было понятно и ясно только старому калужскому учителю.
А между тем открытое и искреннее признание, почет и поклонение после переворота, внесенного в сознание окружающих первыми успехами авиации и воздухоплавания, были неизбежны, неотвратимы, как неизбежна и неотвратима была трагедия одиночества до этого переворота.
Революция спасла Циолковского от одинокой и страшной смерти, на которую он был обречен.
Великая Октябрьская социалистическая революция принесла ему признание. Новые люди, пришедшие к власти, чтобы установить новый общественный строй, нашли и оценили этого странного на вид человека. Они верили в науку и технику, верили во всемогущество человеческой мысли. В идеях Циолковского они увидели не заблуждение, а смелость, которая приносит победу. Они извлекли из забвения старые проекты калужского учителя и учредили специальный отдел цельнометаллических дирижаблей Циолковского. Десятки инженеров взялись за осуществление его идей. Ученики и последователи Циолковского учредили особую группу реактивных двигателей. Эта группа и начала разрабатывать проекты аппаратов, построенных на принципе ракеты. Но самого Циолковского более всего занимали все-таки межпланетные сообщения. Несмотря на свои шестьдесят лет, Циолковский возвратился к этим работам с необычайным подъемом.
Последнюю трудность осуществления межпланетных путешествий, сводящуюся к необходимости иметь огромное количество топлива, Циолковский устраняет новым предложением: он рекомендует составные, ступенчатые ракеты. Ракетные аппараты должны состоять, по его мысли, из нескольких ракет, соединенных так, что отработавшая ракета автоматически отбрасывается и не обременяет больше своим мертвым весом весь состав космического поезда.
