Паю Кий

Голубой луч

Фантастический очерк

Журнал «Наука и жизнь», № 3, 1957 г.

В этом очерке мы расскажем о двигателе, использующем энергию атомарных газов земной атмосферы. Такого двигателя нет, и полета, описанного в очерке, конечно, не было. Однако во многих странах ведутся экспериментальные и научные изыскания, которые показывают, что подобное использование энергии атомарных газов принципиально возможно. Создать такие двигатели еще нельзя: слишком мал опыт и недостаточны данные теоретических изысканий. Но нет сомнения, что пытливый разум человека решит все проблемы, связанные с использованием атомарных газов атмосферы для осуществления космических полетов.

КОГДА после более чем месячного отсутствия я возвратился из необычной командировки, мои домашние, знавшие о цели этой поездки из сообщений по радио о полете космической ракеты, уже с порога буквально забросали меня вопросами. Отвечать мне, однако, не пришлось.

Раздался телефонный звонок из редакции газеты. Там уже знали о возвращении группы журналистов и просили срочно сделать очерк о виденном. Пришлось садиться за работу. Вот когда я по-настоящему оценил своего верного помощник - магнитофон: ведь у него уже почти все было готово. К вечеру очерк был закончен, но раньше, чем отправить в редакцию я дал прочесть его своим домашним, ибо знал, что от рассказов мне не уйти.

ГЛАВНОЕ - ЭТО ПАРД

Сопровождать нашу группу журналистов, направлявшуюся из Москвы, чтобы осмотреть самолет для космических путешествий, поручили молодому инженеру-конструктору, принимавшему участие в создании этой чудо-машины. За полтора часа полета реактивного самолета я ни разу не включал магнитофон, так как наш гид, предупредивший, что все пояснения мы получим на испытательной площадке научно-экспериментального института, предпочел играть в шахматы, а не беседовать с нами.

Когда самолет пошел на посадку, мы заметили слева от бетонных дорожек аэродрома видневшееся за не убранными еще лесами огромное стальное тело, узкое, точно гигантская торпеда, Вокруг него крошечными букашками копошились люди, стояли автомашины с кузовами-баллонами, на кольцевой железнодорожной ветке высилось несколько подъемных кранов. Именно к этому месту и доставил нас автобус, приехавший за нами на аэродром. Потом мы долго шагали по деревянным дорожкам и мосткам, пока не подошли вплотную к массивной, наверное, в метр толщиной, высокой стальной опоре, одной из тех, которые поддерживали эту стальную сигару ракеты.

Огромная трехступенчатая ракета по своей высоте почти равна зданию Московского университета.

Здесь я включил магнитофон, ибо инженер-конструктор начал давать пояснения:

- Главное отличие нашего аппарата от всех других не в его размерах, а в принципе полета. Он дает возможность получить любые, даже космические скорости при относительно небольшом весе ракеты. Об этих принципах я расскажу вам потом, а сейчас мы осмотрим двигатели второй ступени ракеты - прямоточные атомарные реактивные двигатели, или, как мы, конструкторы, сокращенно называем их, ПАРДы.

Лифт, на котором нас подняли, был грузовой, открытый: металлическая площадка, окруженная тоненькими перильцами. Многие из нас явно робели, особенно, когда засвистел ветер и лифт стало раскачивать. Инженер, однако, чувствовал себя в этой шаткой коробке, словно дома. Он стоял у самых перил, и, когда лифт остановился, начал спокойно объяснять:

- Обратите внимание на эти выступы: видны только два, остальные четыре скрыты от нас телом ракеты, Эти шесть конусообразных выпуклостей и есть ПАРДы. Узкая полоска между ними - это тоже один из ПАРДов.

Я с недоумением рассматривал громадные перевернутые конусы. Они были сделаны из какого-то красноватого материала и, может быть, поэтому напоминали гигантские цветочные горшки.

- Эти выступы получились потому, - продолжал инженер,- что все двенадцать ПАРДов скрыть в теле ракеты невозможно. Полностью скрыто из них лишь шесть, а другие шесть - частично. Как видите, выступающие ПАРДы накрыты сверху металлическими колпаками - так называемыми обтекателями. Эти обтекатели и сложный механизм перемещения двигателей нужны, чтобы уменьшить сопротивление воздуха при движении ракеты в тропо- и стратосфере. Когда ракета поднимется в ионосферу, то есть выше 80 километров над Землей, все двенадцать ПАРДов выдвинутся и образуют вокруг ракеты сплошной пояс прямоточных двигателей.

Устройство двигателей весьма простое. Если представить себе продольный разрез двигателя, то проточная часть его будет напоминать две воронки, обращенные узкими местами одна к другой - так называемое сопло Лаваля. Передняя воронка, находящаяся в широкой части двигателя, соответственно больше, чем задняя. В самой узкой части воронок, где они соприкасаются одна с другой, находится центральное тело - конический стержень, который может передвигаться вперед или назад по потоку. С помощью центрального тела можно изменять величину самого узкого сечения или даже закрывать его совсем. В это узкое сечение, в горлышко воронок, будет впрыскиваться распыленный газообразный катализатор.

Вас, конечно, прежде всего интересует, каким образом ракета сможет развивать космическую скорость? Это я объясню позже, а сейчас осмотрим кабину…

Лифт побежал выше и остановился около длинных металлических мостков с перильцами, которые тянулись через пропасть к узкому прямоугольному отверстию в теле ракеты. Отсюда, с лифта, метрах в двадцати над нами была видна самая высокая точка ракеты - острый, точно иголка, кончик длинного шпиля. Инженер откинул перильца лифта, скрепил их с перильцами мостков и повел нас к отверстию люка. Пройдя мостки, мы очутились в странном стальном помещении с вогнутым потолком.

- Мы находимся в багажной части,- пояснил инженер.- Над нами, за этой стальной оболочкой (он указал на потолок), находится кабина пассажиров, или, если хотите, астронавтов, так как эта ракета предназначена для полета вокруг Луны без посадки. Вот по этой лесенке поднимемся в кабину. Только всем сразу туда заглянуть не удастся, прошу по пять человек…

В числе первых пяти я поднялся по узенькой легкой лесенке и оказался внутри шара. Высоко над нами светились четыре иллюминатора. Прикрепленные к стене, здесь стояли три широких мягких кресла. Около одного из иллюминаторов я увидел менисковый телескоп, тоже прочно прикрепленный к потолку. Стены шара, за исключением того места, где мы стояли, были обтянуты каким-то красным блестящим материалом.

- Пористая резина, - указал на нее инженер - Оборудование кабины еще не закончено. Все же приблизительное представление вы можете получить, Прошу посмотреть с лестницы и обратить внимание, что между кабиной и внешней оболочкой находится еще одна оболочка, так называемая несущая. На ней имеются приливы, то есть утолщения; на этих приливах девять пружин, на которых свободно подвешена кабина. Кроме того, между несущей оболочкой и кабиной будет налита вода, которую могут приводить в движение специальные вентиляторы. Таким образом, астронавты отделены от безвоздушного пространства тремя металлическими оболочками и одной водяной. Все они герметически отделены одна от другой. Наконец, между наружной и несущей оболочками будет, как я уже сказал, склад астронавтов. В случае, если какой-нибудь небольшой астероид пробьет оболочки, отверстия можно будет заварить, не выходя из ракеты, из склада. Как видите, астронавты максимально защищены и от толчков и от встреч с мелкими астероидами, а также от вредных излучений Солнца…

Потом нас сменила следующая пятерка, а мы стояли внизу, осматривали складское помещение, и каждый из нас старался как можно лучше воспользоваться этим перерывом, чтобы сделать нужные записи.

Конечно, главное оставалось непонятным. Что это за новые принципы полета? Каким образом будут работать эти громадные двигатели, которые мы все уже называли ПАРДами?

НОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОЛЕТА

Не буду рассказывать о том, как инженер «пропустил» через кабину всех нас, как спустились мы на лифте на землю и как автобус доставил нас в гостиницу.

На другой день нас привезли в главный корпус научно-экспериментального института. Здесь нам предстояло прослушать пояснения, после чего должна была состояться беседа с главным конструктором. Когда все заняли места в очень уютном демонстрационном зале, на кафедру поднялся инженер. Погас свет.

На экране появился большой чертеж, и инженер начал рассказ:

- Вот здесь вы видите схему ракеты. Она трехступенчатая. Первая ступень - это обычные жидкостно-реактивные двигатели вместе с баками для горючего и окислителя. В заполненном состоянии вес ее топлива составляет три четверти веса всей ракеты. Эта ступень нужна для того, чтобы поднять наш межпланетный корабль на высоту 85 километров и разогнать его там до скорости 2,5 - 3 километра в секунду. Когда это будет выполнено, опустевшая оболочка и двигатели первой ступени отделятся от ракеты и опустятся на землю на парашютах, а в действие вступят ПАРДы, которые представляют собой вторую ступень ракеты.

Чтобы объяснить принцип их действия, придется сделать небольшое отступление.

Энергия солнечных лучей на значительной высоте почти в десять раз больше, чем на уровне моря. До поверхности Земли энергия Солнца доходит значительно ослабленной, во-первых, из-за того, что она отражается обратно в мировое пространство, во-вторых, из-за той работы, которую приходится проделать солнечному лучу на своем пути сквозь атмосферу. Работа эта огромна. Например, ультрафиолетовые лучи на большой высоте превращают почти все газы в атомарное состояние, диссоциируют их. Это значит, что под влиянием ультрафиолетовой части спектра молекулы газов, например, кислорода, распадаются на атомы. Такой диссоциированный газ таит в себе энергию, равную той, которую потратило Солнце, чтобы привести его в атомарное состояние. Образно говоря, газ представляет собой как бы природный аккумулятор, хранящий в себе энергию Солнца. Вот эту-то энергию и будут использовать для разгона ракеты прямоточные атомарные реактивные двигатели.

Каждый килограмм кислорода, соединившегося в молекулы из атомарного состояния, выделяет около 3700 больших калорий тепла. Так как примерно одна пятая часть воздуха - это кислород, то весь воздух, если произойдет быстрое превращение его атомарного кислорода в молекулярный, нагреется до 3 000°С. Однако, в природе такое превращение происходит медленно. После того, как заходит Солнце, небо над неосвещенной частью Земли светится слабо, но почти всю ночь. Этот медленный процесс воссоединения в молекулы можно значительно ускорить, если ввести в атомарный газ различные катализаторы. Для этой цели можно, например, использовать различные соединения азота - окись или двуокись, а еще лучше азотистый ангидрид. Эта синяя жидкость хороша как катализатор тем, что она затвердевает при температуре минус 101°С, а при температуре минус 2°С начинает разлагаться на окись азота и двуокись азота.

Катализатор сам не участвует в процессе, и долей грамма его достаточно, чтобы атомарный кислород во всех двенадцати ПАРДах соединился в молекулы. Это очень важно, так как для разгона нужны совсем небольшие количества катализатора. Межпланетный перелет до сих пор не был осуществлен только потому, что для разгона ракеты нужны были громадные запасы топлива, в сотни раз превышающие вес самой ракеты. Теперь таких больших запасов топлива не нужно: примерно семисот килограммов катализатора хватит и на разгон ракеты, и на ее торможение.

Как же будут работать ПАРДы?

Когда ракета будет мчаться в ионосфере параллельно поверхности Земли со скоростью 2,5-3 километра в секунду, воздух будет скапливаться перед ней и уплотняться. Потом он пройдет сквозь двигатели, где произойдет соединение атомарного кислорода в молекулярный с выделением тепла.

Двигатели дадут ракете ускорение в 25 метров в секунду. Это означает, что уже через шесть минут после включения ПАРДов ракета приобретет скорость в 11,6 километра в секунду, передвигаясь в верхних, наиболее разреженных слоях атмосферы. Когда ракета получит такое ускорение, специальный автомат повернет рули, и она вылетит за пределы атмосферы; направится к Луне, облетит вокруг нее и вернется обратно на Землю.

После этого краткого сообщения мы буквально засыпали вопросами нашего немногословного рассказчика. Кто полетит? Когда полетит? Как вернутся астронавты на Землю?

- В полет вокруг Луны, - ответил инженер, - отправятся три астронавта. Один из них - командир звездолета, второй - астроном-физик, третий - помощник водителя корабля, он же радист. Для полета на Луну день взлета не имеет решающего значения. Но взлетать лучше всего вечером, когда содержание атомарного кислорода в верхних слоях атмосферы наибольшее. По этой же причине взлет назначен на день Нового года, так как в эти дни Земля находится ближе всего к Солнцу и получает наибольшее количество ультрафиолетовых лучей. В это время Земля встречается с четырьмя потоками астероидов, из которых наиболее известны Квадрантиды и Урсиды. Эти потоки налетают на Землю из созвездий Дракона, Стрельца, Малой Медведицы и Паруса. Однако астрономы нашли такой путь ракеты, при котором она минует эти потоки.

Вокруг Луны полетят обе ступени ракеты. Вторая из них вместе с рулями будет сброшена на Землю только при посадке.

Произойдет посадка так. Влетев в атмосферу Земли, ракета встретится с разреженными слоями воздуха, содержащими атомарный кислород. Центральное тело ПАРДов закроет отверстие между двумя воронками, и катализатор будет впрыскиваться в переднюю из них. Тогда сила взрывов будет направлена вперед. Ракета будет снижаться по спирали, то есть обращаясь вокруг Земли с запада на восток, и спускаясь постепенно все ниже. В промежутки между взрывами атомарного кислорода ПАРДы будут гасить скорость простым сопротивлением о воздух.

Когда будут пройдены слои, содержащие атомарный кислород, и скорость ракеты будет уже отчасти погашена, вступит в действие двигатель третьей ступени, представляющий собой обыкновенный жидкостно-реактивный двигатель. Перед этим вторая ступень будет сброшена на Землю, что должно произойти над океаном. Израсходовав все горючее и полностью погасив скорость, третья ступень опустится на поверхность океана или моря. Так как все горючее ступени будет израсходовано, сопло закрыто, то третья ступень будет плавать, пока ее не подберет пароход, высланный на радиосигналы ракеты.

Во время путешествия астронавты будут иметь связь с Землей по радио, за исключением тех минут, когда они будут находиться за Луной. Советские ученые и инженеры предусмотрели все необходимое для полной гарантии безопасности астронавтов.

В заключение хочу сказать о форме ракеты. Это очень важный вопрос. Дело в том, что ракета, которую мы осматривали, слишком длинна и неустойчива, особенно с первой ступенью. Из-за этого требуются специальные приспособления, которые бы удерживали ее в вертикальном положении перед взлетом и в начале взлета, когда скорость движения ракеты еще невелика. Поэтому в наших лабораториях идет большая работа по созданию модели, свободной от этих недостатков. Эта модель будет напоминать хорошо известные египетские пирамиды. По самому нижнему краю такой ракеты расположатся шестнадцать ПАРДов, которые при взлете убираются и выдвигаются лишь на большой высоте. Проектируемая ракета (на экране появился ее общий вид) монолитная, единая, несоставная. Ее горючее и окислитель будут заменены атомарным водородом в первых двигателях, помещающихся в центре пирамиды, а вторые двигатели будут уже знакомые вам ПАРДы. Вот, собственно, и все, что я должен был вам рассказать. Теперь прошу пройти к главному конструктору. Там будут решены все вопросы, связанные с вашим дальнейшим пребыванием здесь до момента вылета космического корабля.

* * *

Встреча с главным конструктором - известным всей стране ученым - длилась очень недолго. Нам были сообщены все дополнительные сведения, необходимые представителям прессы, а также расписание нашей жизни в этом городке чудес. Нам разрешалось посещать площадку, где собиралась космическая ракета, но только до начала подготовительных к вылету работ. Оставшиеся до вылета дни нам предстояло использовать для поездки по различным объектам, интересующим пославшие нас газеты.

В гостинице мы прожили в 0бщей сложности свыше месяца. Каждый день кто-либо из нас ездил на строительство, и мы собрали богатейший материал о трудовых подвигах советских людей, создавших межпланетную ракету.

Начиная с 19 декабря, доступ к ракете был прекращен. Сборка ее была закончена, и начались подготовительные работы: проверка качества отдельных секций и приборов, погрузка продовольствия и одежды, специальных аппаратов и всего того, что потребуется астронавтам в пути. 31 декабря, когда приступили к наполнению баков первой и третьей ступени горючим и окислителем, вся наша группа была в сборе. К вечеру этого дня началось заполнение баков катализатором.

В автобусе, который доставил нас к одному из зданий института, мы узнали, что астронавты уже заняли свои места и ждут указаний правительственной комиссии начать запуск ракеты. Нам выдали бинокли и пригласили пройти в специально оборудованный наблюдательный пункт, расположенный на крыше здания.

Мы поднялись. Был вечер, ясный и морозный. Среди общего напряженного молчания вдруг кто-то крикнул:

- Смотрите!

Из-за домов далеко на горизонте поплыла в небо крошечная, ослепительно сверкающая точка. Она летела все быстрее и быстрее, сперва вертикально вверх, потом по дуге невидимого лука, пока не пошла параллельно горизонту. И тут - это было удивительно прекрасное зрелище! - за звездочкой начало ярко, изумительно красивым голубым цветом светиться небо. Ясный огонек, словно рассекая тьму тонким голубым лучом, мчался все дальше и дальше на восток, пока не исчез за горизонтом. А голубой луч виден был на небе еще долго. Он постепенно расширялся и бледнел, словно таял в коричневатой мгле неба. И мы думали о трех отважных советских людях, первыми улетевших в космос.

This file was created

with BookDesigner program

bookdesigner@the-ebook.org

19.01.2024

Content

Паю Кий
Голубой луч

ГЛАВНОЕ - ЭТО ПАРД

НОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОЛЕТА