– Од.., однако этот Цандер об-обнаглел порядочно, – раздался позади Стормера голос Маршаля.
– Мерзавец! – отозвался Стормер. – Он чувствует себя хозяином положения. Ну, мы еще посмотрим, кто кого.
– Овладеем теорией и практикой звездоплавания и тогда поговорим с ним иначе, – подпевал Пинч.
– Овладейте сначала, потом хвалитесь, – прикрикнул на своего секретаря задыхающийся Стормер.
– Д-да и захочет ли Цандер действительно передать нам свои знания? – выразил сомнение Маршаль. – Он п-прекрасно учитывает, как это может быть невыгодно для него.
– Молчите, когда вас не спрашивают! – грубо оборвал его Стормер. В тот же день – бесконечный «небесный ночной день» с сияющим солнцем на темном звездном небе – состоялся первый урок звездоплавания.
Опасения Маршаля как будто не оправдывались. Цандер очень внимательно и терпеливо относился к своим ученикам.
– Ну что, начнем свой первый урок? – сказал он. – Постараюсь дать вам сначала общие понятия. Почему мы полетели на ракете, а не на аэроплане? Потому что аэроплан может летать только в атмосфере. Воздух поддерживает крылья аэроплана; его гребной винт – пропеллер – своими лопастями отталкивает воздух назад и тем придает аэроплану поступательное движение вперед. Следовательно, и здесь, как и в ракете, происходит отдача по закону, установленному Ньютоном: действующая сила всегда вызывает равную ей силу противодействия.
– Значит, и аэроплан можно отнести к реактивным двигателям? – спросил Блоттон.
– Да, но с реакцией непрямого действия. Что это значит? В ракете выходящие газы непосредственно толкают ракету в направлении, противоположном выходу газов; в аэроплане же энергия бензина посредством мотора приводит в движение пропеллер, который, таким образом, является.., ну.., комиссионером...
– Комиссионером?.. – удивился Стормер, услыхав знакомое слово.
– Представьте, без комиссионера не обходится и аэроплан, и это очень плохо. Комиссионеры всегда ложатся накладным расходом. Итак, аэроплан может летать только в воздухе. Уже на высоте немногим более десяти километров он «чувствует» себя плохо. В разреженном воздухе пропеллер не может уже тянуть так, как в плотной атмосфере. Притом и самому аэроплану надо «дышать» кислородом, без которого невозможно сгорание горючей смеси в цилиндрах его мотора. При недостатке кислорода мотор начинает задыхаться, приходится ставить специальные насосы-компрессоры для сжатия и наддува редкого атмосферного воздуха в цилиндры. В безвоздушном же пространстве аэроплан и совсем не полетел бы. Даже если сконструировать специальный герметический мотор, то все равно аэроплан не двинулся бы с места. Казалось бы, для полетов над атмосферой – в пустом пространстве – существует непреодолимое препятствие. Но ведь и полет на аппаратах тяжелее воздуха считался невозможным. И невозможное стало возможным. Человеческий ум нашел способ летать в пустоте при помощи реактивных двигателей, действующих на принципе отдачи. В безвоздушном пространстве ракеты летят даже лучше, чем в атмосфере, которая является препятствием для движения и замедляет полет. Как же действует ракета?
– Газы, встречая сопротивление воздуха, отталкиваются от него, – сказал Пинч.
– Очень распространенное и совершенно ошибочное мнение, – заметил Цандер.
– Ну а в безвоздушном пространстве? Пинч пожал плечами.
– Вопрос сложнее. Вы выстрелили из ружья и почувствовали толчок в плечо. Отдача. Пушка при выстреле откатилась назад. Отдача. Поставьте пушку на рельсы – она силой отдачи откатится назад. Посмотрим, что же происходит в дуле ружья и пушки во время взрыва пороха? При взрыве образуются газы, которые с большой силою давят во все стороны. Заметь – во все стороны. Давление газа на боковые стенки ствола уравновешено, потому что каждому удару частицы газа в одну стенку соответствует такой же удар в противоположную стенку. Замковая часть ствола закрыта. Противоположный же конец, из которого вылетает пуля, открыт. Естественно, что в этом направлении газы, не встречая препятствия, вытекают свободно. Таким образом, получается разность давлений: в сторону выхода из ствола давление наименьшее, в сторону замка – наибольшее. Ясно, что в эту сторону замка, назад, и будет происходить отдача. По этой же причине летит и обыкновенная фейерверочная ракета. Сделайте ракету гигантских – сравнительно с пиротехнической – размеров, в которой могли бы поместиться люди, горючее и прочее, и ваш «Ноев ковчег» готов. Понятно?
– Вполне, и без высшей математики, – отозвался Стормер.
– Да, но без математики вы ничего не сделаете. Вы могли бы взорваться вместе с ракетой при первом же опыте.
– Опыты я могу поручить другим, – быстро ответил Стормер.
– И однако же, полет на «ковчеге» вы не поручили другим? Для полета на ракете в межпланетном пространстве требуется произвести много сложнейших расчетов, – продолжал Цандер. – Надо подсчитать прежде всего, какая необходима сила, чтобы преодолеть сопротивление атмосферы и, главное – земного притяжения. Атмосфера представляет огромное препятствие, но все же несравнимое с земным тяготением – с этими невидимыми цепями, которые приковывают нас к Земле. Сопротивление атмосферы уменьшает скорость хорошо обтекаемой ракеты при пролете через воздушный слой примерно на одну двухсотую часть.
Средством преодоления земного притяжения является скорость. Подсчитано, что при начальных скоростях менее восьми километров в секунду тело, брошенное с Земли, упадет обратно на Землю; при скорости в восемь километров – будет обращаться вокруг земного шара, как спутник; от восьми до одиннадцати километров – летать вокруг Земли по эллипсу, то приближаясь, то удаляясь, как периодическая комета, и лишь при скоростях более одиннадцати километров тело, брошенное с Земли, окончательно преодолеет земное тяготение и улетит навсегда в мировое пространство.
Чтоб достигнуть таких скоростей, необходимо затратить огромную мощность. Энергия дает горючее. И для звездоплавания встает новый вопрос – о наиболее легком и энергоемком горючем. Ведь горючее само имеет вес. Расходуется оно постепенно. Значит, в момент отлета приходится сообщать скорость и самому горючему. Это необходимо учесть.
Далее, горючего можно взять тем менее, чем совершеннее двигатель, чем выше коэффициент его полезного действия. Наиболее совершенными в этом отношении являются двигатели так называемого прямого действия, к каковым и относятся реактивные двигатели...
– Но ведь все эти трудности уже побеждены, все вопросы разрешены, все подсчитано, – возразил Стормер. – И нам, быть может, не придется заниматься такого рода подсчетами. Мы интересуемся практикой управления ракетами...
– Вот эта-то практика и невозможна без длительной подготовки, – ответил Цандер. – Расчеты нужны не только при подъеме, но и при самом полете, а также и при посадке. Не забывайте, что земное притяжение ослабевает с расстоянием, но нигде не прекращается. На летящую ракету ! действует притяжение не только Земли, но и Луны, и Венеры, и Солнца, это притяжение изменяет направление полета. Астронавигация требует беспрерывных вычислений. Инструменты дают лишь материал для этих вычислений. Я пользуюсь и акселерометрами, показывающими величину ускорения полета, и жироскопами, регистрирующими изменения в направлении, и волчками, то есть теми же жироскопами, контролирующими направление руля; по угловым размерам планет и Солнца мне приходится измерять расстояние от них до ракеты и самоопределяться. Мне надо вычислять количество потребляемого горючего и отсюда – уменьшение общей массы ракеты, влияние этого на скорость и прочее. Чтобы высадиться на планету, необходимо знать ее положение на орбите и связать со скоростью и направлением движения ракеты. Всякая ошибка ведет здесь к напрасной трате горючего – в лучшем случае. Само по себе управление ракетой хорошо автоматизировано, и научиться пускать в ход дюзы или прекращать взрывы, менять направление ракеты не так уж трудно. Повернуть штурвал может и ребенок. Но куда придет корабль управляемый таким капитаном?
