Создатели двигателей

Выбор Николая Егоровича пал на тяготевшего к энергетической технике студента, бывавшего часто в Воздухоплавательном кружке, Бориса Сергеевича Стечкина.

Это был очень удачный выбор. Стечкин воспитывался в Орловском кадетском корпусе как раз в те годы, когда кадетские корпуса перестраивали свои учебные программы, приближая их к вопросам естествознания. Орловский кадетский корпус, в частности, отличался такой хорошей постановкой преподавания естественных наук и математики, что Стечкин по окончании его в 1908 году без всякой дополнительной подготовки выдержал конкурсный экзамен для поступления в Московское высшее техническое училище, где и начал учиться.

Юноша, часто бывавший в доме Жуковского и испытывавший на себе огромное влияние его светлого ума, принял совет Николая Егоровича и, еще будучи студентом, начал заниматься вопросами авиационного моторостроения. В 1915 году, когда открылись Курсы авиации, Стечкин заведовал моторной лабораторией курсов. Общее руководство занятиями в лаборатории осуществлял профессор, ныне академик, Н. И. Кулебакин, читавший на курсах лекции по вопросам авиационного моторостроения.

По окончании училища, в 1918 году, Стечкин был оставлен при нем для научно-исследовательской работы. Моторная лаборатория Курсов авиации помещалась, как и курсы, на Вознесенской улице. Когда тут организовался по инициативе Н. Е. Жуковского и А. Н. Туполева Экспериментально-аэродинамический отдел Народного комиссариата путей сообщения, моторная лаборатория вошла в его винтомоторную секцию, которой заведовать стал Стечкин.

А в конце того же 1918 года Б. С. Стечкин вместе со своей лабораторией вошел в состав ЦАГИ, возглавив здесь винтомоторный отдел.

В непосредственной близости к Жуковскому Стечкин формировался скорее как ученый и исследователь, нежели как конструктор. Он ставил перед винтомоторным отделом чисто исследовательские задачи. С организацией ЦАГИ ему удалось превратить моторную лабораторию из учебной в научно-исследовательскую и создать для этой цели экспериментальную базу.

Отдельных оригинальных и ценных научно-исследовательских работ сотрудниками винтомоторного отдела было проведено очень много.

Вопросами реактивного движения с особенной страстностью занимался здесь Ф. А. Цандер, человек совершенно необычайной целеустремленности, скромный, застенчивый и тихий в жизни, но исполненный внутренне грандиознейших замыслов и непреклонной веры в их осуществление.

Подобно Циолковскому, он мечтал о межпланетных сообщениях, давал своим детям имена планет и, увлеченный расчетами, заставлял вздрагивать углубленных в свои занятия сотрудников лаборатории, когда восклицал, высоко подняв голову:

— О Марс, о Юпитер! Я увижу вас…

Он рано умер от туберкулеза легких, не успев высказать всех своих идей и не дожив даже до появления реактивных самолетов, но и сделанные им предложения показывают, каким оригинальным и изобретательным умом энтузиаста обладал этот скромный, тихий человек.

Цандер начал заниматься реактивным движением еще до революции. После целого ряда работ по вычислению скорости истечения газов и по изучению сверхвысотного самолета с обычной винтомоторной группой он предложил в 1917 Году присоединить к этому самолету ракеты для полетов на больших высотах.

В 1923 году Цандер разрабатывает идею применения металла в качестве топлива в жидкостных реактивных двигателях с использованием для той же цели и отдельных частей конструкции летательного аппарата, с тем чтобы таким образом увеличить запас топлива. По его проекту летательный аппарат должен был во время полета постепенно втягивать крылья в камеру сгорания, расплавляя втянутые части и используя их далее в качестве топлива. К концу полета аппарат, таким образом, превращается в самолет с маленькими крыльями, необходимыми только для спуска и посадки. Проведенные Цандером позднее опыты подтвердили возможность сжигания в воздухе сплавов, содержащих магний и алюминий.

Из других предложений Цандера интересны крылатые ракеты для полетов в высшие слои земной атмосферы. В низших слоях атмосферы он рекомендовал пользоваться реактивными двигателями, приспособленными для полетов в воздухе.

Незадолго до смерти им была разработана схема реактивного двигателя весьма оригинальной конструкции.

Но самой интересной из работ, выполненных в винтомоторной лаборатории ЦАГИ, остается работа самого Стечкина «О теории воздушно-реактивного двигателя», опубликованная им в 1929 году.

Реактивное движение теперь уже вышло из своего младенческого возраста, но тридцать лет назад надо было обладать большой смелостью и предвидением, чтобы ввести вопросы реактивных двигателей в научное хозяйство исследовательского института.

Стечкин имел замыслы более скромные, чем полет на Луну, но и более близкие к осуществлению. Поэтому он занялся не ракетным, а воздушно-реактивным двигателем, столь простым и легким, что у техников он получил название «свистульки». Схематически воздушно-реактивный двигатель представляет собой сосуд с более узким горлом спереди и более широким — сзади. При быстром движении летательного аппарата с таким двигателем воздух входит в узкое горло сосуда, затем несколько уплотняется в расширяющемся сосуде и поступает в камеру сгорания. Газообразные продукты сгорания выходят из широкого горла со значительно большей скоростью, чем имеет воздух, поступающий в двигатель. Разность между скоростями поступления и выхода и сообщает всему аппарату движущую силу.

Ракета пленяет «звездоплавателей» тем, что она может лететь и в безвоздушном пространстве, так как не нуждается в кислороде для сгорания топлива. Кислород входит в состав горючего, как это имеет место при начинке ракеты порохом, или же запасается в жидком виде, как это проектировал Циолковский. В безвоздушном пространстве, конечно, только и можно летать на ракете, скорость которой будет при этом очень большой, так как тут нет сопротивления воздуха.

Но если мы собираемся летать в пределах земной атмосферы, то, разумеется, выгоднее не таскать с собой в баллонах жидкий воздух, а брать его прямо из атмосферы.

Вот такому-то воздушно-реактивному двигателю Стечкин и дал теоретическое обоснование; поставив вопрос на научную почву, он приблизил реактивный самолет к практическому осуществлению.

В течение последующего десятилетия вопросами реактивного движения у нас занимались мало, и это понятно: воздушно-реактивный двигатель становится выгодным лишь при очень большой скорости полета, приближающейся к звуковой. Но авиации в те времена такие скорости были еще не по силам, и в области реактивного движения продолжал работать только Циолковский.

Одна из работ этого страстного мечтателя все же имела очень интересное практическое приложение. В 1932 году Циолковский опубликовал свое сочинение «Стратоплан полуреактивный», посвященное описанию и приблизительным расчетам некоторых деталей своеобразного самолета, который «движется одновременно силою тяги воздушного винта и отдачей продуктов горения».

Это предложение Циолковского было тогда же использовано моторостроителями, знавшими по опыту, что при все возрастающих скоростях выхлопные трубы начинают действовать как реактивные двигатели. Углубившись в физическую сущность явления, В. И. Поликовский дал его теорию и показал, что, используя выхлопные трубы по предложенному им методу, можно повышать мощность двигателя на 15 процентов, что и подтвердилось практикой самолетостроения.