Вклад К.Э. Циолковского в науку и технику
Вклад К.Э. Циолковского в науку и технику
Стразу ограничим наш предмет утверждением, что К.Э. Циолковский никакого вклада в науку не внес несмотря на все попытки в этом направлении.
Из всех попыток изобретательства ему удалась всего одна работа – это его предложение по использованию в ракетах жидкого двухкомпонентного топлива. Сопутствующие предложения по отдельным системам ракеты называть изобретениями будет, по-видимому, неправильно, поскольку ни одно из них не было подтверждено математически, они имеют характер «догадок», фантазий. Изобретательские работы К.Э. Циолковского представляются переходным мостом между фантастикой и реальностью. Сущность их сводится к тому, что для решения фантастических задач он пытается привлечь математический аппарат, который, однако, убедительно показывает на невозможность этого решения, что автор попросту не замечает или не хочет замечать.
Он сам и не претендовал на это решение. Он писал: «Во многих случаях я принужден лишь гадать или предполагать. Я нисколько не обманываюсь и отлично знаю, что не только не решаю вопроса во всей полноте, но что остается поработать над ним в 1000 раз больше, чем я работал. Моя цель возбудить к нему интерес, указав на великое значение его в будущем и на возможность решения…» [110] [с. 79]. Вот эту цель он, несомненно достиг.
Анализируя свою деятельность, К.Э. Циолковский писал: «Никогда я не претендовал на полное решение вопроса. Сначала неизбежно идут: мысль, фантазия, сказка. За ними шествует научный расчет. И уже в конце концов исполнение венчает мысль. Мои работы о космических путешествиях относятся к средней фазе творчества. Более, чем кто-нибудь, я понимаю бездну, разделяющую идею от ее осуществления, так как в течение моей жизни я не только мыслил и вычислял, но и исполнял, работал также руками» (подчеркнуто К.Э. Циолковским – Г.С.).
Однако до точного расчета, как мы здесь показали, дело у него не дошло: все остановилось на фантазии, приблизить которую к объективной реальности математическими доказательствами ему не удалось. Это его биографы вскоре начали выдавать гипотезу о межпланетной ракете за научно-технический результат, что и было их основной ошибкой.
Вместе с тем, работы К.Э. Циолковского имели большое значение для формирования у нас в стране интереса к космонавтике и привлечения, вследствие этого, различного рода энтузиастов к практическим работам по ракетной технике.
Одним из таких людей был ставший впоследствии известным советским ученым и инженером прибалтийский немец Ф.А. Цандер (1887-1933 гг.)
Родился он в Риге в семье врача и получил обычное высшее образование, закончив сначала Высшее королевское техническое училище в Данцинге (что-то по образу нашего техникума – двухлетнее обучение), а затем Политехнический институт в Риге.
Когда он учился в дополнительном классе школы, ему попалась на глаза работа К.Э. Циолковского [110], из которой он узнал идею жидкостной ракеты и с 1908 года начал проводить собственные исследования по космической проблематике. Он внимательно познакомился с работой К.Э. Циолковского [111].
В 1915 году Ф. Цандер переехал в Москву, где продолжил свои работы по космической проблематике, совмещая их с деятельностью на заводе «Проводник», в должности заведующего автошинным отделом.
Ф.А. Цандер хорошо владел немецким языком и поэтому был в достаточной степени осведомлен о зарубежных работах по ракетно-космической технике. Здесь особое место занимает американский профессор Р.Х. Годдард, который раньше всех в мире приступил к практическим работам и еще в 1921 году провел огневые испытания первого своего экспериментального ЖРД. В 1926 году он запустил первый в мире ракетный аппарат, пролетевший несколько десятков метров.
Несмотря на то, что он засекречивал свои работы, сведения о них проникали в печать и оказывали стимулирующее влияние на энтузиастов ракетного дела.
Время от времени за рубежом появлялись и публикации по вопросам ракетной техники. В 1913 году вышла работа Эсно-Пельтри, в 1919 – книга Р.Х. Годдарда «Метод достижения больших высот», в 1923 году – книга Г. Оберта «Ракета в космическое пространство». Почти обо всем этом Ф.А. Цандер знал и следил за всем новым, что в этой области происходило.
В сентябре 1929 года он под влиянием поступающих из-за рубежа сообщений приступил к практическим работам по жидкостно-реактивной тематике. В 1930 году он переделал паяльную лампу в экспериментальный ракетный двигатель ОР-1 и начал проводить его систематические огневые испытания в ЦАГИ, в лаборатории воздушных авиационных двигателей винтомоторного отдела.
По-видимому в этот период времени Ф.А. Цандер познакомился с С.П. Королевым, и вскоре они организовали на общественных началах Группу изучения реактивного движения (ГИРД), руководителем которой стал Ф.А. Цандер. Однако он был неважным организатором, у него не хватало необходимых связей в научно-техническом мире и в 1932 году при преобразовании ГИРДа из общественной в государственную организацию руководителем ее стал С.П. Королев, а Ф.А. Цандер возглавил одну из бригад. Вся тематика работ ГИРДа была связана с разработкой идей Ф.А. Цандера, М.К. Тихонравова, Ю.А. Победоносцева и С.П. Королева. Несмотря на то, что гипотеза о жидкостной ракете была, как мы видели, высказана К.Э. Циолковским, разработкой его конкретных идей никто в ГИРДе не занимался. Ф.А. Цандер в первой бригаде на ОР-1 изучал вопросы сжигания металлического горючего в воздухе, а с 1931 года начал разрабатывать и жидкостный ракетный двигатель ОР-2, предназначавшийся для планера РП-1 конструкции В.И. Черановского, а также и ракету на жидком окислителе и металлическом (или металлизированном) горючем.
Во второй бригаде М.К. Тихонравовым велись работы по созданию экспериментальной ракеты 09 на гибридном топливе.
Третья бригада, руководимая Ю.А. Победоносцевым, вела исследования в области прямоточных воздушно-реактивных двигателей, теория которых была разработана и в 1929 году опубликована Б.С. Стечкиным.
Четвертой бригадой, как отмечалось, руководил С.П. Королев, создавая ракетоплан, что было основной идеей Ф.А. Цандера.
ГИРД, как известно, размещался в Москве, а в Ленинграде начинал свои работы еще один человек, на которого оказали большое влияние работы К.Э. Циолковского. Это будущий академик и Главный конструктор жидкостных ракетных двигателей В.П. Глушко. Он познакомился с работами К.Э. Циолковского еще в пятнадцатилетнем возрасте и даже состоял с ним в переписке.
В конце 20-х гг. В.П. Глушко работал в Ленинградской Газодинамической лаборатории, где в 1930 году им разрабатывался экспериментальный ЖРД ОРМ-1, а также на экспериментальном устройстве ОРМ испытывались унитарные топлива.
В 1933 году в ГДЛ под его руководством были созданы от ОРМ-21 до ОРМ-49, на которых методично, шаг за шагом изучались вопросы создания ЖРД. Однако помочь В.П. Глушко в их решении К.Э. Циолковский не мог – его умозрительные идеи, догадки оказались в стороне от конкретных проблем проектирования ЖРД, да и в области двигателей он сам мало что понимал.
Практические работы по ракетной технике в СССР начались таким образом под влиянием не столько непосредственных идей К.Э. Циолковского, сколько в результате воздействия информации, поступавшей по этому вопросу с Запада. Роль К.Э. Циолковского здесь представляется только пропагандистской.
Он был настолько неизвестен за рубежом, что А.Л. Чижевскому пришла мысль издать специальную книгу для зарубежных ученых. Сам А.Л. Чижевский сделал к этой книге, названной, как и у Г. Оберта, «Ракета в космическое пространство» [149], предисловие на немецком языке и около 250 экземпляров были отправлены почти в 10 стран и по 10 экз. Г. Оберту и Р. Годдарду. Были посланы различные материалы Ф. Оппелю, А. Форрейгеру, А.И. Шершевскому, в ряд магазинов, издательств, редакций, а также в Прусскую Академию наук [18].
После этого Г. Оберт 18 сентября 1929 года написал К.Э. Циолковскому известное ответное письмо, в котором, в частности, писал:
«Я только сожалею, что не раньше 1925 года услышал о Вас. Я был бы наверное в моих собственных работах сегодня гораздо дальше и обошелся бы без тех многих напрасных трудов, зная Ваши превосходные работы… Надеюсь, что Вы дождетесь исполнения Ваших высоких целей. Вы зажгли огонь, и мы не дадим ему погаснуть, но приложим все усилия, чтобы исполнилась величайшая мечта человечества» [185].
Г. Оберт прислал К.Э. Циолковскому свою книгу и остается только сожалеть, что наш соотечественник, не зная немецкого языка, с ней не познакомился поближе, поскольку в ней содержались идеи и двухступенчатой ракеты, и внутреннего охлаждения ЖРД, самостоятельная разработка которых была ему не по силам.
С другой стороны, идея К.Э. Циолковского о жидкостной ракете, независимо от него появившись за рубежом, в начале 30-х годов была всем достаточно понятной и перешла в фазу своей практической реализации. Здесь требовалась уже конкретика, нужно было отвечать на вопросы о том, какими конкретно конструкторскими и технологическими решениями можно вдохнуть в эту идею жизнь. Помочь поиску ответов на них К.Э. Циолковский уже не мог.
На зарубежных исследователей его идеи не оказали, фактически никакого влияния.
В сентябре 1933 года на базе ГИРДа и ГДЛ в СССР был организован Реактивный научно-исследовательский институт (РНИИ), начальником которого был назначен И.Т. Клейменов, а его заместителем (до 1934 года) – С.П. Королев.
Узнав об этом, К.Э. Циолковский составил программу работ [146] для РНИИ, что было, конечно, с его стороны, довольно наивно, поскольку практика ракетостроения ушла далеко от его начальных представлений. Тем не менее, он установил связи с РНИИ, состоял с ним в переписке, встречался с его начальником И.Т. Клейменовым.
Как-то И.Т. Клейменов спросил у К.Э. Циолковского какое следует делать на ЖРД сопло: как у него в статьях – коническое или сужающе-расширяющееся. Но что мог посоветовать его собеседник, если он, не разбираясь в термодинамических процессах в ЖРД, не понимал даже суть вопроса. Не мог он ответить и на актуальнейший для практиков вопрос о том, как охлаждать камеру сгорания и сопло двигателя.
Он отстал не работая в ракетостроении и ничем помочь практикам не мог. Вместе с тем, с ним приходилось считаться раз уж сам вождь «назначил» его крупным ученым и изобретателем. Популяризаторы его работ Я.И. Перельман, Н.А. Рынин и другие утверждали в обществе мысль о том, что и в расплодившихся по стране ГИРДах, и в РНИИ разрабатываются гениальные идеи К.Э. Циолковского.
Для ракетчиков стала хорошим тоном личная встреча с К.Э. Циолковским, своего рода его благословение, приобщение к новому делу.
Историки до сих пор ведут спор о том, встречался ли в Калуге с К.Э. Циолковским С.П. Королев. С нашей точки зрения такая встреча была бы честью не для Главного конструктора, а для посредственного изобретателя К.Э. Циолковского.
Биограф С.П. Королева журналист Я. Голованов в работе [13] писал: «…как бы здорово было, если бы Сергей Павлович съездил тогда в Калугу! Да он бы непременно съездил бы, если бы догадался, как украсит в будущем этот факт его биографию, какую замечательную символику обретет история нашей космонавтики» [13] [с. 113].
Как высвечивает всего одна эта фраза наше бывшее «совковое» мышление. Не могли мы жить без героики и символики.
Впрочем, без вождей в те годы обойтись было никак нельзя. В генетике хозяйничал академик Лысенко, в садоводстве – Мичурин, в воздухоплавании и космонавтике – Циолковский, в истории техники – академик Данилевский. Вернемся, однако, к дальнейшим коллизиям в истории ракетно-космической техники.
Реактивный институт не только не достиг заметных успехов в развитии ракетной техники на жидком топливе, но и, более того, в середине 30-х гг. тематика ракет дальнего радиуса действия вообще была закрыта.
Жидкостные ракетные двигатели продолжали развиваться в основном для крылатых аппаратов, но были они маломощными, малонадежными. Опыт работ по ним привел В.П. Глушко в начале 40-х гг. к убеждению, что получить тягу в одной камере более 300 кгс невозможно, и он создавал многокамерные ЖРД дли самолетов.
Самые мощные и СССР однокамерные ЖРД создавались под руководством Л.С. Душкина. Наиболее известен его двигатель Д-1-А-1100, работавший на азотной кислоте и керосине и развивавший тягу 1100 кгс. Он предназначался для перехватчика конструкции В.Ф. Болховитинова, А.И. Березняка и А.И. Исаева. На этом самолете с 15 мая 1942 года совершил несколько полетов летчик-испытатель Г.Я. Бахчиванджи, в одном из которых он погиб.
Двигатель для летных испытаний был еще не готов. Конструкторы не только не представляли себе процессов, сопровождающих его работу, но и не смогли даже решить некоторые из основных его проблем. Он имел, например, бесперспективную вытеснительную систему подачи топлива, охлаждался двумя компонентами топлива через оребренный спиральный охлаждающий тракт, дававший большие гидравлические потери. В то время еще не было представлений о внутреннем охлаждении и оно не было организовано; не знали тогда и о том, что при использовании керосина в качестве хладоагента на стенках охлаждающего тракта откладывается «коксик», ухудшающий теплопередачу. Двигатель этот иногда попросту взрывался на стенде.
В этих условиях гибель летчика Г.Я. Бахчиванджи была фактически предопределена.
Центром развития ракетостроения в мире в 30-е годы были фашистская Германия, где под руководством барона В. фон Брауна была создана совершенно фантастическая по тем временам ракета ФАУ-2 тягой 25 тс.
Не идеи К.Э. Циолковского или наших специалистов, работавших в 30-е – 40-е гг. в РНИИ и других организациях, а именно эта ракета послужила исходным пунктом в развитии послевоенной ракетной техники как в СССР, так и в США. Она стала предметным «университетом» для советских и американских специалистов, обучаясь в котором, они поняли как устроена ракета. После войны началось ее совершенствование и развитие. Не будь ее, и ни С.П. Королев, ни В. фон Браун, ни другие специалисты долго не вносили бы никакого вклада в освоение космоса. Именно на основе ее совершенствования начали создаваться космические ракеты-носители.
Таким образом, в субстанциальных аспектах К.Э. Циолковский не внес никакого вклада в историю мировой космонавтики. Идеи жидкостной ракеты родились на западе без влияния на них идей К.Э. Циолковского и пришли в СССР в виде готовой мощной ракеты без влияния на ее конструкцию предшествующих работ и советских, и американски специалистов.
Возникает логичный вопрос о том, а кто все-таки изобрел жидкостную ракету?
Ответ прост – никто. Изобрести ее было не по силам одному человеку. Проблема состояла в том, что наука в этой области резко отставала от потребностей практики. Поэтому найти научно-обоснованные подходы к ее решению в теоретическом плане было невозможно. Она изобреталась эмпирически, методом проб и ошибок, на основе использования которого происходила демаркация научности и фантастики (догадок, предположений).
Попытки, предпринятые в этом направлении Р. Годдардом, Г. Обертом и специалистами немецкого ракетного общества, работавшими в начале 30-х годов на «Ракетенфлюгплатц» около Берлина, а также и советскими специалистами ГИРДа и РНИИ, не дали положительных результатов.
Успех пришел к группе немецких специалистов, работавших под руководством Вернера фон Брауна.
Итак, подобно тому, как в изобретении автомобиля приняли участие почти 200 человек, претендующих на приоритет в этой области, жидкостную ракету изобретало большое количество специалистов разных стран.
Теоретические основы космонавтики были заложены в конце 40-х – первой половине 50-х гг. (а в ряде вопросов и в конце 50-х гг.) огромным количеством советских и американских ученых (в числе которых было огромное множество выходцев из Германии – П.Х.). Именно они стали основоположниками практической космонавтики. Присваивать этот титул С.П. Королеву, как это наблюдается в настоящее время, глубоко ошибочно и несправедливо в отношении тех, кто внес свой, пусть даже и небольшой вклад в развитие этой области. Приписывать все достижения одному человеку, даже действительно, как С.П. Королев, много сделавшему для развития ракетно-космической техники, – значит демонстрировать историческую беспомощность и фактически отказаться от учета вклада в это общее дело других специалистов. На знаменах истории науки и техники должны стоять святые слова: «Никто не забыт и ничто не забыто».
Основная заслуга К.Э. Циолковского состоит в том, что он привлек внимание общественности России к идее о межпланетных полетах, занимаясь ее широкой пропагандой и пытаясь (хотя и малопродуктивно) привлечь к ее решению научный метод. Трагизм К.Э. Циолковского, его противоречивость в истории состоит в том, что ему приписали (вольно или невольно) то, что он сам не делал и на что в ряде случаев и не претендовал. Его образ «слепили» почти произвольно, не собразуясь с объективной реальностью.