Аргонавти Всесвіту - Владко Владимир Николаевич (библиотека книг txt) 📗
— От ви вже знаєте, Галю, що без нашої фотоелектростанції і мініакумуляторів ми не могли б забезпечити астроплан потрібною кількістю електроенергії. Без автоматичних механізмів керування і без зірких земних постів, без радіолокаторів і допомоги швидкісних електронних лічильних машин — ми не могли б летіти так певно й надійно, як це відбувається тепер. Але головне все ж таки — атоміт. Послухайте мене уважно, і ви зрозумієте, в чому тут річ.
Виявляється, що наука і техніка до останнього часу не могли здійснити пасажирську міжпланетну подорож тільки тому, що не існувало відповідного палива для ракетних двигунів. Можна було збудувати і відрядити снаряд “Місяць-1” і навіть корабель “Місяць-2”, який облетів навколо Місяця і повернувся на Землю. Але пасажирський міжпланетний корабель — зовсім інше діло.
Адже кожен пасажир — це не лише його власна вага, проте ще й вага продуктів харчування і численних апаратів, які мусять обслуговувати людину в дорозі. Кожному пасажирові треба на день аж ніяк не менше від 600 грамів їжі — це остаточний мінімум. Отож скільки їжі доводиться везти з собою в астроплані трьом пасажирам, що летять на Венеру і назад?.. Який це велетенський вантаж!
Тепер далі. Скільки ж палива мусить витратити корабель, навантажений в такий спосіб? Адже астроплан має не тільки піднятися з Землі і розвинути космічну швидкість, але потім ще й вдруге злетіти — з поверхні Венери. І тут створюється щось дуже подібне до зачарованого кола.
Міжпланетний корабель мусить везти в своїх баках дуже багато палива — і тому його загальна вага стає більшою. Але тоді для його розгону треба витрачати також більше палива, і тому знову збільшувати ємкість баків. А чим більші баки, тим більше треба палива для розгону корабля. І так без кінця! Виходить, що за рахунок палива вага корабля стає неймовірно великою — і головна частина цього палива потрібна тільки для того, щоб розігнати до великої швидкості те ж саме паливо. Де ж вихід? Як зменшити запас палива, потрібного для польоту? Це й було головним завданням багатьох учених і конструкторів упродовж десятків років.
— Певна річ, вони мали свою провідну зірку, — сказав Микола Петрович, розповідаючи мені про все це. — Великий основоположник реактивної техніки і зореплавання Ціолковський залишив науці свою знамениту формулу, за якою можна визначити запас потрібного для міжпланетного корабля палива. За цією формулою кінцева швидкість всякої ракети (отож, і астроплана, який користується ракетними двигунами) залежить від тієї швидкості, з якою продукти згоряння, гази, витікають з двигуна, і від того, яку частину загальної ваги корабля під час зльоту складає вага палива. Чим більша швидкість витікання газів, тим менше можна взяти палива.
Таким чином, вагу палива можна було визначити за формулою Ціолковського, — але від того конструкторам не ставало легше.
— Я на їх місці давно вже вдалася б у відчай і кинула цю справу, — чесно призналась я Миколі Петровичу, слухаючи його.
— Це від того, люба Галю, — відповів він, — що ви не маєте потрібної для вченого наполегливості і терпіння.
Наполегливість і терпіння! Звучить це дуже красиво, проте… ні, варт записати, в чому тут справа, які труднощі стояли перед конструкторами!
Щоб перемогти земне тяжіння і вирушити в політ на Венеру — астроплан мусить розвинути колосальну швидкість — 11,5 кілометра на секунду. Це знають всі. Якщо перекласти ці цифри на більш зрозумілу мову, то вийде, що астроплан мусить летіти з швидкістю понад 40 000 кілометрів на годину, — отже, він може за одну лише таку годину облетіти навколо Землі по екватору.
Втім, виявляється, що коли б робити розрахунки тільки по самій цій швидкості, то з подорожі нічого б не вийшло. І от чому.
Злітаючи з Землі, корабель мусить подолати опір повітря і витратити на це додаткове паливо — це раз. Паливо необхідне і для гальмування астроплана під час посадки на Венеру, інакше він просто розіб’ється — це два. Другий зліт, уже з поверхні Венери, знову паливо — це три. Гальмування під час посадки на Землю — ще паливо — це чотири. Ну, і деякий запас палива на непередбачені випадки, як-от наше зіткнення з метеоритом — це п’ять.
Коли б усе паливо, яке астроплан мусить мати в своїх баках, використати на розгін корабля в безповітряному просторі, де немає опору повітря, — тоді міжпланетний корабель розвинув би так звану “ідеальну швидкість”. Не 11,5 кілометра на секунду, а близько 30 кілометрів на секунду. Таку швидкість і брали в основу своїх обчислень і розрахунків конструктори.
— І багато з них, як і ви, Галю, у відчаї хапались за голови: становище здавалося безвихідним, — додав, посміхаючись, Микола Петрович. — Зрозуміло, що ще в п’ятдесятих роках нашого сторіччя пасажирська міжпланетна подорож була нездійсненною…
Ускладнення полягало в тому, що за тих часів швидкість витікання газів з рідинних ракетних двигунів не перебільшувала трьох кілометрів на секунду. А за таких умов, як показує все та ж сама знаменита формула Ціолковського, для досягнення швидкості астроплана в 30 кілометрів на секунду — потрібний був зовсім фантастичний запас палива. І сказати дивно: вага палива під час зльоту мусила перебільшувати вагу самого астроплана в… 5900 разів! Ясно, що тоді це було абсолютно нездійсненно, просто немислимо.
Конструктори вигадували хтозна-скільки обхідних шляхів, щоб зменшити запас палива під час зльоту. Ще сам великий Ціолковський висував ідею про зліт астроплана не з Землі, а з її штучного супутника — як-от наші “Диск-1” або “Диск-2”. Якщо астроплан злітав би з такого штучного супутника, йому не треба було б долати опір повітря. Та й земне тяжіння значно зменшилось би. Отож, можна було б зменшити і запас палива. А головне — можна було б використати велику власну швидкість супутника. Але поки що така ідея лишається також нездійсненною. Штучні супутники Землі ще надто маленькі, вони непридатні для ролі міжпланетних вокзалів…
Була й інша ідея, — створення ракетних поїздів, складених ракет. У такому поїзді задня ракета служить тільки для зльоту в земній атмосфері. Вона штовхає передню ракету, двигуни якої поки що не працюють, розгонить її. А потім, коли ця задня ракета витратить запас свого палива, вона відпадає від передньої ракети і падає назад, на Землю. Тим часом перша летить далі: вона дістала вже певну швидкість, пройшла крізь щільні шари атмосфери — і її ракетним двигунам доводиться розгонитися вже майже в умовах безповітряного простору. Але й ця ідея виявилася досі практично майже нездійсненною, хоча в нашому астроплані є дещо від неї. Я маю на увазі ракетний візок, який виніс наш міжпланетний корабель у розріджені верхні шари атмосфери під час старту з Землі.
Всі оті ідеї не були повним розв’язанням питання. Лишався тільки один реальний шлях: шукати паливо, в якого швидкість витікання газів була б значно більшою. Над цим конструктори та винахідники й билися багато років.
— Що ж, вони досягли великих успіхів, але всього цього було замало для міжпланетної подорожі, — задумливо похитав головою Микола Петрович. — Для земних перельотів нові види палива прислужилися добре, а для космічних — вони лишалися все ще слабкими…
Ну, щодо земних перельотів, то тут все гаразд, це я сама знаю. Тепер ракетоплани і стратоплани літають з такою швидкістю, яка й не снилась у п’ятдесятих роках. Пасажирський ракетоплан за маршрутом Москва—Пекін, наприклад, покриває весь шлях усього за півгодини!
Я сказала про це Миколі Петровичу. Він ствердив:
— Так, так, це вірно. Швидкість витікання газів у ракетоплані підвищилася до 4–5 кілометрів на секунду. Це велике досягнення техніки. Але — хіба така швидкість може задовольнити конструкторів міжпланетного корабля? Звичайно, ні.
І от, коли, здавалось, були вичерпані вже всі можливості, коли вчені переконались, що із звичайного палива не можна вижати більшої швидкості витікання газів, — на допомогу прийшла радянська атомна техніка! Два науково-дослідних інститути, Ленінградський і Київський інститути фізичної хімії, майже водночас розробили нові типи атомного палива. Один з них, атоміт, вивів конструкторів з безнадійного до того часу стану. Міжпланетна подорож стала реальністю!
