Глава 1.
Детство ракетной техники
Мы вопрошаем и допрашиваем прошедшее, чтобы оно объяснило нам наше настоящее и намекнуло вам о нашем будущем.
В. Г. Белинский
История реактивных двигателей уходит корнями в первое столетие нашей эры, когда греческий инженер и математик Герон, живший в городе Александрии, создал свой эолипил. Это был шар, заполненный кипящей водой, с боковыми трубками, изогнутыми в концах под прямым углом. Давление пара на стенку трубки, противоположную ее открытому концу, порождало вращение шара. Макет эолипила экспонируется ныне на стенде Калужского музея космонавтики имени К. Э. Циолковского. А его модификация — так, называемое сегнерово колесо, описание которого можно найти почти во всех школьных учебниках физики, — эффективно используется сегодня для полива сельскохозяйственных угодий.
Герон описал устройство и принцип действия своего вращающегося реактивного двигателя в книге «Пневматика», рассказывающей о достижениях античного мира в области прикладной механики. Другая его книга — «Метрика» — содержит теоретические и прикладные основы геометрии и алгебры.
Как впоследствии выяснилось, реактивное движение может создаваться не только водяным паром, но и различными газами, а также электрической плазмой, т. е. потоком заряженных элементарных частиц, и даже лишенными электрического заряда корпускулами света — фотонами. Но какое отношение все это имеет к ракетной технике?
Самое непосредственное, ибо ракета представляет собой летательный аппарат, перемещающийся за счет работы реактивного двигателя.
Когда же появились первые ракеты? Ответ на этот вопрос прямо связан с датировкой появления первого энергоносителя. В течение нескольких столетий в этом качестве использовался дымный черный порох — сыпучая смесь серы, селитры и древесного угля. Древние «зелейных дел мастера», как назывались на Руси изготовители пороха, считали, что его сила происходит «от жара серы и холода селитры, которые терпеть не могут друг друга». Для получения порохового угля обжигали при температуре 200–500'С древесину ольхи, ивы, липы или крушины. В 1823 г. знаменитый физик Гей-Люссак установил, что реактивную силу при горении черного пороха создают в основном твердые частицы калия и его окислов в смеси с углеродистыми соединениями. О времени и месте появления пороха до сих пор идут споры между китайскими и арабскими химиками. Китайцы ссылаются на древние акты, свидетельствующие, что еще в 1232 г. в битве под Пекином были использованы пороховые ракеты — огненные стрелы «Хо цзянь».
