Помоги проекту - поделись книгой:
Прыжок из стратосферы, с высоты в несколько десятков километров, — зачем он? Да и возможен ли такой необычный опыт?
Вспомним несколько случаев из истории советского парашютизма и воздухоплавания.
Это произошло незадолго до Великой Отечественной войны. Представьте себе жаркий летний день, поле, лес вдали. Тишину вдруг разрывает резкий свист. Из облака стремительно вылетает голубой шар. Он падает так быстро, что едва можно уловить момент, когда от шара отделяется черная точка.
Шар несется к земле, как метеор. Мгновение — и он скрывается за лесом. А над черной точкой вспыхивает белый шелковый купол.
Что же произошло? Шар-гондола стратостата оторвалась от баллона и понеслась вниз. Двое членов экипажа выбросились на парашютах еще на большой высоте. Командир остался и выпрыгнул, когда гондола уже прорезала облака.
Не одна только авария вынуждает к прыжку. Прыжки с парашютом со стратостата не раз совершали наши стратонавты. Парашютисты-испытатели участвуют в борьбе за высоту наряду с воздухоплавателями и летчиками, авиационными врачами и конструкторами. «На какой бы высоте и в каких бы условиях ни начинали летать наши самолеты, вслед за ними на эти высоты обязательно проникали парашютисты-испытатели», — говорит известный рекордсмен-парашютист, заслуженный мастер спорта В. Г. Романюк.
Самолет штурмует стратосферу. С земли видно, как крошечный самолетик, сверкающий на солнце, вскоре исчезает где-то в бездонной синеве. И только белый след тянется за ним, уходя все выше и выше. Если нет сильного ветра, долго стоит в небе эта белая полоска.
Рядом с летчиком-высотником в кабине самолета парашютист. В тяжелой меховой одежде, с кислородной маской и парашютом он ждет, когда самолет достигнет потолка.
Нелегко оставить кабину на большой высоте, где каждое движение требует сильного напряжения, потому что низкое давление заставляет чаще биться сердце, где нельзя дышать без кислородного аппарата.
Начинается падение. Рывок — человек под раскрытым куполом парашюта несется к земле через стратосферу — царство вечного холода и безмолвия.
И когда поднимутся на разведку недосягаемых ныне высот воздушного океана пилоты ракет, совершится и оттуда путешествие под куполом парашюта. Представим себе, как может произойти такой прыжок.
Закончены последние приготовления.
Через узкий люк в ракету с трудом протискивается человек, закутанный в мех и кожу, с кислородной маской на лице. Он опутан ремнями парашютного ранца.
До старта остается минута… полминуты… Заработали насосы, подающие топливо, заработали двигатели. Ракета оторвалась от земли. Тело наливается тяжестью.
Полетом управляют автоматы. Они не дают ракете подниматься слишком быстро, иначе большая перегрузка сдавит, лишит сознания, сомнет человека.
Ощущение подъема давно знакомо по тренировочным полетам, по барокамере, в которой, не поднимаясь в воздух, можно побывать на любой высоте. И все же оно каждый раз новое.
В иллюминаторе — голубое, постепенно темнеющее небо. Подъем продолжается. Стрелка альтиметра проходит мимо цифр «15000», «20000», «30000» метров… И ракета попадает в ту область воздушной оболочки планеты, где только ей открыта дорога.
Земли не видно. Лишь кусочек неба в иллюминаторе, темнеющий все сильнее и сильнее, да стрелка прибора, упрямо ползущая вправо, говорят, что ракета идет вверх.
Еще немного — и шум двигателя смолкает. Но ракета с разбегу продолжает подъем. Тяжесть, давившая грудь, исчезла.
Пора! Все тело напрягается, готовясь к удару. Толчок… Еще толчок… Это кабина отделилась от ракеты. Теперь она предоставлена самой себе. В памяти осталась стрелка у цифры «70 000». Семьдесят километров!
Странное ощущение! Оно отдаленно напоминает быстрый спуск на лифте или растянутый во времени воздушный «ухаб», когда самолет теряет высоту.
Легкое головокружение. Пол кабины уходит из-под ног, тело как будто повисает в воздухе. Но нет, это только кажется, все на месте, лишь стрелка прибора стремительно ползет вниз. Раскрывается кабинный парашют, и скорость падения уменьшается.
Выполнена программа наблюдений. Надо экономить силы — впереди еще большее напряжение. Мысль работает четко, движения, повторенные столько раз на земле, следуют одно за другим.
Проверить кислородный аппарат. Открыть люк. Встречный поток воздуха мешает, но, справившись с ним, удается выбраться из кабины. Рывок, очень сильный, как удар. Начинается свободное падение.
Но вот уже раскрыт купол парашюта над головой. Дышится легко — кислородный прибор действует исправно. Почти не чувствуется жестокого мороза стратосферы.
Кабины уже не видно, она падает быстрее. Лишь небо да далекая земля, и между ними «висит» одинокая фигура под шелковым куполом.
Между небом и землей…
Это образное выражение сейчас было бы справедливо в буквальном смысле.
Небо над головой темно-синее, совсем не такого нежно-голубого цвета, каким мы привыкли его видеть. На нем сверкает Солнце — столь яркое, что нестерпимо больно взглянуть на его ослепительный диск.
Земля так далеко, что потеряла свой привычный, «земной» вид, когда при взгляде сверху отчетливо видны узкие извилистые полоски рек, массивы лесов, пересеченные дорогами и тропинками, ниточки-рельсы, игрушечные домики, жучки-автомашины. Смутно видна лишь гигантская рельефная карта, но без подробностей, без ощутимо ясных знакомых очертаний. Один сплошной серо-зеленый фон, подернутый местами белыми громадами облаков. С земли облака иногда кажутся плывущими в такой недосягаемой вышине, что ее трудно даже представить себе. А сейчас облака, как огромные горные хребты, громоздятся далеко-далеко внизу.
Здесь, над облаками, царство вечного безмолвия. Ни один звук не доносится сюда. Бывает и на земле тихо, но такой полной, такой идеальной тишины там не встретишь никогда. Она давит, эта мертвая тишина.
Время как будто остановилось. Все так же сияет Солнце, все так же далеко внизу, не приближаясь и не удаляясь, клубятся острова облаков.
Кажется, что так было всегда, и не будет этому конца. Земля по-прежнему недосягаемо далека, так же как и Солнце, неподвижно повисшее в небе.
Ничто не выдает движения. Полный покой. Никаких новых впечатлений.
Наконец заметно приблизились облака, ощутимее стали ориентиры. И вот уже видно, как тень парашюта скользит по белым пушистым грядам. Земля, родная Земля близко! Долой кислородную маску. Человек жадно вдыхает «земной» воздух. Еще немного — и прыжок из стратосферы закончен. Ложится белый купол. Под ногами земля. Снова привычное голубое небо над головой, жаркое солнце, дыхание ветра, шум деревьев в ближнем лесу…
Такой спуск даст много ценных сведений конструкторам, летчикам, врачам.
В стальном метеоре, подобии кабины будущего межпланетного корабля, парашютист начнет прыжок из стратосферы. Затем он оставит кабину и раскроет свой парашют.
В нашем описании необыкновенного прыжка не пришлось особенно много фантазировать. Ведь еще двадцать лет назад предложен был интересный проект спуска из стратосферы. Стратостат поднимает на высоту около тридцати километров гондолу, напоминающую по форме авиационную бомбу. Оболочка стратостата рвется, и гондола-бомба устремляется к Земле. Двадцать пять километров свободного полета — и раскрывается парашют, замедляющий падение гондолы. Ближе к Земле парашютист покидает гондолу и прыгает.
Проект тогда осуществлен не был. Теперь же ракеты завоевывают стратосферу. Вместо гондолы стратостата устремляется ввысь кабина ракеты, и не на тридцать километров, а много выше поднимет она смелого парашютиста-стратонавта.
Благополучное возвращение на Землю собак, поднимавшихся на высотных ракетах, говорит о том, что и человек сможет совершить такое путешествие. Собаки спускались или в герметической кабине, над которой открывался парашют, когда она снижалась до высоты в четыре километра, или в скафандрах. В этом случае тележка с собакой в скафандре выстреливалась из свободно падающей негерметической кабины на высоте в восемьдесят пять километров и над ней раскрывался парашют. Иногда тележка падала свободно (без парашюта) до высоты в четыре километра.
Расчеты показывают, что человек тоже с успехом может использовать парашют. Можно также применить катапультирование из падающей ракеты или из отделенной от нее кабины. Чтобы иметь в достаточном количестве кислород и сократить время спуска, лучше всего, если человек, одетый в скафандр, будет свободно падать вместе с креслом до высоты в четыре километра, а затем опустится на парашюте.
НА ПУТИ К КОСМИЧЕСКОМУ КОРАБЛЮ
Сбылось предвидение Циолковского — за эрой аэропланов винтовых наступает эра аэропланов реактивных.
Реактивный самолет стал действительностью.
Мы уже привыкли к стремительному полету новых самолетов, к их необычным формам. Пилотам же стало привычным ощущение громадной скорости, когда под самолетом не плывет, а стремительно проносится земля.
Наступает время больших скоростей в авиации не только военной, но и транспортной. Уже появились многомоторные реактивные воздушные корабли. Не триста, как еще недавно, а девятьсот, тысяча километров в час стали крейсерской скоростью гражданского самолета.
В немногих словах трудно рассказать о том, с чем пришлось бороться создателям скоростных машин. В первую очередь это было сопротивление воздушной стихии — воздух мешает движению, и тем сильнее, чем скорость ближе к звуковой. Недаром появилось название «звуковой барьер» — воздух, сжимаясь, уплотняясь, образует перед летательным аппаратом своеобразную преграду, которую надо преодолеть. Чтобы преодолеть ее, найдены были такие формы крыльев, фюзеляжа, оперения, при которых меньше сказывается вредное влияние сжимаемости воздуха. Самолету дали более мощный — реактивный — двигатель. Он помогает справиться с возросшим сопротивлением среды, штурмовать звуковой барьер.
Как нередко бывает при встрече с трудностями, нашлись маловеры, заявлявшие, что звуковой барьер непреодолим. Смотрите, говорили они, самолеты рассыпаются в куски, едва начинают подходить к опасной зоне скоростей. Не выдержат машины, не хватит мощности мотора, да и пилот не вынесет сверхчеловеческих нагрузок.
Однако современные самолеты прошли опасную зону, превысили скорость звука, и сверхзвуковая авиация стала буднями наших дней.
Но мы будем говорить не о том, что существует сейчас, сегодня, а о завтрашнем дне, когда построят крылатую управляемую ракету, прообраз межпланетного корабля.
Обыкновенно идут от известного к неизвестному. «Так и мы думаем перейти от аэроплана к реактивному прибору — для завоевания солнечной системы», — говорил Циолковский. И он набросал план завоевания межпланетных пространств.
Безвинтовой ракетный самолет с герметической кабиной покорит стратосферу. Высота и скорость его полета ограничены только запасом топлива. Постепенно поднимаясь все выше и выше, туда, куда ранее проникали одни стратостаты да шары-зонды, человек совершит первые робкие взлеты в область больших высот. Пополнится драгоценная сокровищница опыта, окрепнут крылья ракеты, из воздушного корабля она начнет превращаться в корабль заатмосферный.
Разбежавшись по земле с помощью ускорителей, разогнавшись в разреженном воздухе больших высот, крылатая ракета совершит чудовищный прыжок в тысячи километров длиной.
Начало и конец ее пути будут лежать в атмосфере. Середина — главная, неизмеримо более длинная часть путешествия — пройдет в межпланетном пространстве.
Почта, грузы, пассажиры за час перенесутся от Балтики к берегам Тихого океана, за несколько минут — из Москвы в Ленинград. За рубежом разработан проект почтовой межконтинентальной ракеты.
Все чаще можно встретить сейчас слова «геокосмический транспорт». «Гео» — земля. При чем же тут космос? Что означает это сочетание слов? До сих пор под космическими полетами мы подразумевали путешествия по крайней мере на Луну, если не дальше.
Тут имеются в виду полеты не на Луну и планеты, а через космическое пространство, но в пределах Земли, от одной ее точки к другой — возможно, на многие тысячи километров. В космосе пройдут трассы будущих высокоскоростных кораблей, пройдут самые удобные пути, соединяющие континенты.
Такие корабли будут совершать короткие вылеты в межпланетную бездну — миниатюрные космические рейсы, с переходами из обычного состояния к усиленной тяжести, затем к полной ее потере и, наконец, к возвращению в привычный мир.
Корабль может двигаться с той же скоростью, с какой вращается Земля. Тогда Солнце для него станет неподвижным и наступит вечный день. Свершится и другое «чудо»: для экипажа крылатой ракеты, обогнавшей Землю, дневное светило двинется назад, восходя на западе и заходя на востоке.
Кстати, уже и теперь летчику реактивного самолета, летящего со скоростью тысяча километров в час по параллели Москвы, кажется, что Солнце движется по небу не так, как обычно, а наоборот, с запада на восток. Он перегоняет Землю, летит «быстрее Солнца».
Когда скорости достаточно возрастут и полеты за атмосферу станут такими же обычными, как теперь дальние перелеты самолетов, когда авиация, став «космической», тем самым поднимется на новую ступень, еще больше сократятся сроки перелетов и как бы меньше станет для человека земной шар. Вот тогда можно будет начать реальную борьбу за достижение людьми космических скоростей… Астронавтика сомкнётся с авиацией: от геокосмического транспорта до космического — рукой подать!
У ракетного самолета и межпланетной ракеты много общего: обоим лететь практически в пустоте, где гибнет все живое. Поэтому и у самолета и у корабля вселенной должна быть герметическая кабина с искусственной атмосферой, подобной той, что создается в гондолах стратостатов и кабинах высотных самолетов.
Двадцать лет назад на советских заводах построили стальной шар — гондолу стратостата, который поднялся на высоту в двадцать два километра. В нем наши инженеры и техники, мастера и рабочие сумели создать стратонавтам все необходимые для работы условия.
Ради нескольких часов, которые нужно было провести в поднебесье, многие месяцы шла напряженная работа.
В историю авиации навсегда вошли стратосферные полеты советских летчиков и воздухоплавателей как непревзойденный образец мужества, героизма, настойчивости в достижении поставленной цели.
Не только стратонавтам, но и подводникам и летчикам-высотникам приходится работать в изолированных от внешнего мира помещениях. У нас уже есть опыт создания нормальных условий для жизни человека там, где жизнь невозможна, — в глубинах океана и в разреженном воздухе больших высот.
Тут нужно предусмотреть все мелочи, от которых зависит жизнь экипажа. Представьте, насколько возрастут трудности, когда речь пойдет не о часах, а о днях, проведенных за атмосферой, не о десятках, а о сотнях тысяч и миллионах километров пути, не о плавании в воздушном океане, а о полете в неведомый мир.
Надо полагать, что техника справится с такой сложной задачей.
Ракетному самолету предстоит подняться выше озонового слоя, навстречу потокам ничем не ослабленных ультрафиолетовых лучей. С ними же встретится и межпланетная ракета. Поэтому иллюминаторы их должны быть закрыты прозрачной пластмассой, которая, подобно слою озона, защитит пассажиров от губительных солнечных лучей.
На большой высоте нет воздушной брони — атмосферы, и самолету, как и ракете, грозит случайная встреча с метеором. Поэтому обоим нужна защита, о которой придется позаботиться конструкторам стратосферных и межпланетных кораблей.
Ракетный двигатель, топливо, материалы, управление, приборы, средства связи с Землей у такого самолета и межпланетной ракеты будут во многом похожи. Возможно, что ракетный самолет, если он сможет развить нужную скорость, станет обитаемым спутником. На таком самолете-ракете люди много раз облетят за атмосферой вокруг Земли, а потом возвратятся обратно. Посадку корабль совершит как обычный самолет, и тут-то ему и пригодятся крылья. Кстати, проект подобного спутника-самолета уже существует и ждет своего претворения в жизнь.
Ракетные двигатели позволят летать на огромных высотах с огромными скоростями.
В Германии разрабатывался проект перелета на 5000 километров за три четверти часа. Сейчас в США строится ракетный самолет, рассчитанный на скорость 6000 километров в час и высоту более 75 километров.[1] Наибольшая скорость была бы три с половиной километра в секунду — почти половина той, что необходима для превращения в спутник!
Нельзя, конечно, думать, что путь перехода от самолета к межпланетному кораблю — единственно возможный. Нет, прообразом корабля вселенной является сама ракета, нынешний разведчик высот, носитель искусственных спутников. Но техника межпланетных сообщений, несомненно, воспользуется опытом авиации, ибо отчасти им по пути.
Авиация стремится выйти еще выше в стратосферу, потому что там мало сопротивление воздуха.
Самолет, летающий на огромных высотах с огромными скоростями, и ракета, прорезающая верхние слои атмосферы, будут несколько напоминать метеор. Их движение станет изучать одна и та же наука — космическая аэродинамика, в ведении которой находится сверхбыстрое движение в сильно разреженном газе.
На больших скоростях происходит усиленный нагрев обшивки от трения о воздух. Чем быстрее полет, тем сильнее она нагревается. У ракеты, развивавшей скорость полтора километра в секунду, она раскалялась до девятисот градусов. Если лететь еще быстрее, самолет сгорит. Поэтому и стремятся летать на больших высотах.
А как же быть с чудовищной, почти тысячеградусной жарой, которая, как предполагают, царит там? Как это ни странно, но мы не почувствуем этой жары, и все из-за той же ничтожной плотности воздуха. Частицы его движутся с огромными скоростями, но их так мало, что тепло неощутимо, и лишь с помощью приборов можно измерить температуру. Передача тепла происходит так медленно, что только прямые солнечные лучи будут нагревать самолет, но от такого нагрева защититься всегда можно.
Однако поскольку следы атмосферы там все-таки есть, а скорость полета очень велика, избежать «теплового барьера» при пролете атмосферы нельзя. Жаропрочные материалы, многослойная обшивка, различные способы охлаждения должны будут помочь справиться и с этим барьером.
Ракета-межпланетный корабль будет, конечно, отличаться от ракеты-самолета. Для размещения топливного запаса, обеспечивающего достижение космической скорости, надо создавать составную ракету — пока нет еще в нашем распоряжении достаточно мощных источников энергии. Лишь с атомным двигателем пассажирская ракета-одиночка сможет вылететь в мировое пространство.
Межпланетный полет продолжителен, и нужно обеспечить экипаж всем необходимым для жизни в пустоте не на часы, а на месяцы и годы. Понадобится усовершенствовать герметическую кабину, приборы, радиоаппаратуру, позаботиться о питании, о костюмах, в которых можно было бы выйти из ракеты, о приспособлениях для спуска на Землю и другие планеты.
И тогда — теперь это наступит уже скоро — наряду с воздушным транспортом появится транспорт заатмосферный, наряду с воздушными — космические дороги.
СПУТНИКИ НАД ПЛАНЕТОЙ
ВЛАСТЬ ЗЕМЛИ
Мы, жители Земли, — ее пленники, прикованные к ней цепями, которые до недавнего времени невозможно было разорвать. Никто не избавлен от власти земного притяжения, и каждая попытка преодолеть эту непокорную силу природы дается нелегко.
Трудно оторваться от Земли. Ценой большого спортивного мастерства, тренировки, напряжения воли завоевываются новые сантиметры при прыжках в высоту. Два метра шестнадцать сантиметров — последний мировой рекорд.
Еще труднее совершить полет. Здесь мускулы не помогут. «Человек полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума», — говорил великий русский ученый Николай Егорович Жуковский. Механические — птицы — самолеты и планеры, дирижабли и воздушные шары — таковы были до недавнего времени наши средства в борьбе с земным тяготением.
Вот успехи, достигнутые в этой борьбе: тридцать восемь километров высоты — самолет,[2] тридцать — стратостат. Много или мало? Атмосфера простирается на тысячу и более километров. До ближайшего нашего соседа во вселенной — Луны — триста восемьдесят четыре тысячи километров. Значит, еще очень далеко и до пределов воздушного океана и тем более до соседнего небесного тела. А ведь уже почти исчерпаны возможности тех летательных аппаратов, какими еще недавно мы располагали.
Далеко простирается власть планеты. Земное тяготение действует на огромном расстоянии. Оно удерживает Луну и заставляет наш естественный спутник обращаться вокруг Земли. Оно не дает и искусственным спутникам улететь в глубины вселенной.
До сих пор из-за него ни один летательный аппарат не смог покинуть родную планету и отправиться в межпланетные просторы. Ракета — новое средство завоевания высот — поднимается намного выше самолета. Она уже стала космической путешественницей в полном смысле этого слова.
…Вот ракета установлена на пусковом столе. В баки залито топливо, начинают работать топливные насосы, запускается двигатель. В какое-то мгновение язык пламени появляется у хвоста ракеты. Она еще неподвижна, еще не может бороться с притяжением, не пускающим ее ввысь. Но сила тяги растет: сначала она меньше веса ракеты, затем сравнивается с ним. Вес тянет вниз, сила тяги — вверх. В единоборстве побеждает тяга, и ракета в первые мгновения очень медленно, словно нехотя, а затем все быстрее и быстрее поднимается, устремляясь в небо.
Наблюдающим взлет кажется, будто какой-то огненный смерч уносит стальную сигару. И скоро уже за ракетой невозможно уследить простым глазом: лишь яркая полоска выхлопных газов чертит путь по небосводу.
Сила тяжести — главный противник межпланетных перелетов. Чтобы покинуть нашу планету и отправиться в мировые дали, нужно прежде всего победить тяжесть, вырваться из ее оков. Как это сделать? Обратимся к законам баллистики.
Снаряд со сравнительно небольшой начальной скоростью пролетит десяток-другой километров. Снаряд дальнобойного орудия, вылетевший из дула со скоростью полтора километра в секунду, смог бы не только «выпрыгнуть» за атмосферу, но и проделать в десять раз более длинный путь.
С ростом начальной скорости дуга, по которой летит снаряд, будет все больше и больше вытягиваться. При горизонтальной скорости около восьми километров в секунду снаряд, летящий в плоскости, которая проходит через центр земного шара, будет двигаться вокруг Земли и станет маленькой луной, спутником нашей планеты.
Так случилось с незадачливыми артиллеристами из романа Жюля Верна «500 миллионов Бегумы». Они не попали в избранную ими цель на Земле потому, что снаряд их вылетел из пушки со слишком большой скоростью, и своим выстрелом подарили планете крошечную искусственную луну.
Но это было лишь в фантастическом романе. На деле победителем из первой схватки с тяжестью вышла все же ракета, только особого устройства — об этом немного позже. Именно она позволила достигнуть «первой космической» скорости и создать спутники Земли.
Поделиться книгой: