Циолковский

Наружная оболочка ракеты Циолковского имеет три слоя металла. Первый, внешний слой представляет собой тонкую оболочку из очень тугоплавкого металла. Второй слой — менее тугоплавкий, но зато обладает незначительной теплопроводностью и малой плотностью. Третий, внутренний слой оболочки также металлический. В этом слое сделаны герметически закрывающиеся двери и окна из кварца и стекла.

Тугоплавкий металл для оболочки ракеты необходим потому, что при полете с большой скоростью в атмосфере, вследствие сильного трения встречной массы воздуха о поверхность ракеты, оболочка, если она будет изготовлена из обыкновенного металла, быстро нагреваясь, расплавится.

Через средний слой постоянно пропускается имеющий низкую температуру газ, который охлаждает, главным образом, накаливающийся добела внешний слой оболочки.

Для управления ракетой устроены два взаимно-перпендикулярных руля, расположенные у выходного отверстия трубы, то-есгь на пути вырывающихся из нее разреженных и охлажденных газов, которые, встречая препятствие, меняют свое направление, благодаря чему осуществляется поворот ракеты в ту или другую сторону. Ракета может двигаться с любой скоростью, в зависимости от отношения массы смешиваемых водорода и кислорода к массе самой ракеты.

Циолковским составлено так называемое «уравнение ракеты», в котором выражается математическая зависимость между количеством потребленного горючего, скоростью выбрасываемых газов и скоростью полета ракеты.

Согласно вычислениям Циолковского, эта зависимость при переходе на язык цифр будет следующая: «Когда запас взрывчатых веществ равен массе снаряда, то скорость его (3920 метров в секунду) вдвое более той, которая нужна, чтобы камню, пущенному с поверхности луны, удалиться от нее навсегда. При отношении массы взрывчатого вещества к массе снаряда, равном 3, скорость снаряда (7880 метров в секунду) будет почти достаточна, чтобы он мог обращаться за пределами атмосферы вокруг земли, подобно ее спутнику. При отношении 7 снаряд (скорость 11800 метров в секунду) удаляется от земли навеки и делается спутником солнца (самостоятельной планетой), братом земли. При большем количестве взрывчатых веществ возможно достижение астероидов[11] и даже больших планет».

По расчетам Константина Эдуардовича получается, что если расход взрывчатых веществ в 1 секунду равен 4 килограммам, а полный вес ракеты составляет 1 тонну, то запас горючего в 800 килограммов будет израсходован в течение 3¹/₃ минуты. За это время ракета, взяв старт под углом к горизонту примерно в 30°, сможет вылететь за пределы атмосферы.

Из всего сказанного очевидно, что всякую ракету можно назвать «летающей пушкой», устройство которой позволяет ей перемещаться как в воздухе, так и в пустоте.

Условия полета ракеты в воздушной среде и в межпланетном пространстве, где совершенно нет воздуха и каких-либо других газов, будут в корне отличаться друг от друга.

Самолет или дирижабль, перемещаясь в воздухе, постоянно встречает со стороны последнего сопротивление, величина которого зависит от формы корабля, его собственной скорости и от плотности окружающего воздуха.

Сопротивление воздуха, вызывая тормозящее действие, уменьшает скорость полета корабля и может свести ее к нулю, если прекратится работа моторов, приводящих во вращательное движение пропеллеры (воздушные винты).

Полет замедляется не только сопротивлением воздушной среды. На скорость самолета оказывает влияние и непрерывно действующая сила тяготения земли. Эта сила особенно ощутима в момент взлета (чем тяжелее самолет, тем труднее ему оторваться от земли) и тогда, когда корабль начинает быстро терять скорость.

В совсем других условиях будет находиться летательный аппарат, перемещающийся в межпланетном пространстве. Здесь, кроме отсутствия воздуха, почти не наблюдается действия силы тяготения какой-нибудь планеты. Полет аэроплана или дирижабля вне атмосферы, в пустоте, невозможен вследствие полного отсутствия какой бы то ни было опоры для его крыльев.

Если пренебречь относительно ничтожной силой тяготения солнца и ближайших планет, движение ракеты в мировом пространстве, совершающееся за счет действия силы инерции, есть движение прямолинейное и равномерное. Равномерным оно будет потому, что ракета в одни и те же промежутки времени пройдет одинаковое расстояние. Например, если за первый час полета она покроет 10 тысяч километров, то столько же ею будет пройдено и за второй, третий, четвертый и пятый час.

По мере удаления ракеты от земли напряжение земного тяготения хотя и будет непрерывно ослабевать, но, рассуждая строго теоретически, совсем исчезнуть не может нигде и никогда, так как это противоречило бы основному, открытому великим Ньютоном свойству всех без исключения тел — свойству их взаимного притяжения, сохраняемому ими в любом уголке вселенной.