Карл Александрович Гильзин
В небе завтрашнего дня
Издание второе, дополненное
Обложка Г. Алимова
Эта книга представляет собой живой, увлекательный рассказ об авиации, ракетной технике и космонавтике, их настоящем и будущем. Она вводит юного читателя в мир необычных летательных аппаратов атмосферной и заатмосферной авиации. Сегодня эти аппараты еще только рождаются в замыслах ученых и конструкторов, на чертежных досках и экспериментальных аэродромах, но именно им принадлежит будущее.
В 1959 году книга «В небе завтрашнего дня» удостоена второй премии на конкурсе Министерства просвещения РСФСР на лучшую книгу о науке и технике для детей.
Автор книги — ученый-специалист и талантливый популяризатор науки. Созданные им книги («Путешествие к далеким мирам» и др.) переизданы во многих странах мира.
Вступление
Немногим более полувека прошло с тех пор, как в воздух поднялись первые смельчаки на громоздких и неуклюжих сооружениях из полотна и жердочек. Но сколько теперь нужно воображения, чтобы в этих «летающих этажерках» и «летающих гробах», с тарахтением поднимавшихся в небо над толпами изумленных людей, узнать прообразы современных самолетов, молниями пронизывающих небосвод!
Можно ли сегодня рассказать, какой будет авиация через десять, двадцать, пятьдесят лет? Сделать это, пожалуй, труднее, чем говорить о будущем любой другой отрасли техники. Ведь ни одна область техники не знает такого бурного прогресса, таких высоких темпов развития, как авиация.
Особенно это заметно с тех пор, как началась предсказанная Циолковским эра реактивной авиации. Все новые и новые самолеты поднимаются в воздух, все быстрее, выше и дальше летают они. Далеко позади остался казавшийся непреодолимым «звуковой барьер», и авиация вышла на просторы сверхзвуковых скоростей. Не за горами время, когда обычными станут скорости полета в две, три, четыре тысячи километров в час, а потом и еще больше…
Быстро растет не только скорость полета, но и его дальность и высота. Уже сейчас самолеты проникают в преддверие космоса, авиация теснит свою младшую сестру — астронавтику, всерьез претендуя на околоземное космическое пространство.
Авиационная и космическая техника завтрашнего дня рождается уже сегодня в лабораториях и кабинетах ученых, в светлых залах конструкторских бюро, на зеленой глади и бетонных полосах опытных аэродромов, в ажурных переплетах пусковых башен космодромов. О ней, об этой технике, о будущем авиации и астронавтики, о замечательных реактивных двигателях, потому что именно они прокладывают путь в будущее, и рассказывается в нашей книге.
Конечно, не все будет так, как мы предполагаем. Невозможно предвидеть точные сроки и угадать детали. Могут быть — и наверняка будут — неожиданные повороты в развитии и авиации, и астронавтики. Впереди много неизведанных трудностей, да и кто предусмотрит еще не сделанные открытия! И все же наука позволяет с уверенностью заглянуть в будущее, хотя бы ближайшее, различить в нем основное, главное, потому что и сейчас, как много лет назад, пророчески справедливо изречение великого Жуковского: «Человек… полетит, опираясь не на силу своих мускулов, а на силу своего разума».
Часть первая. Двигатели фантастических скоростей
Глава I. На дальних подступах
В этой главе рассказывается о последних успехах поршневых авиационных двигателей и закате их славы, о том, почему они не смогли преодолеть «звуковой барьер» и навсегда потеряли свое былое значений в авиации.
Это было в 1934 году. Все страны облетела сенсация — установлен новый абсолютный мировой рекорд скорости полета. Летчик Аджелло на итальянском гоночном гидроплане «Макки Кастольди» пролетел три километра с огромной, невиданной для того времени скоростью — 709 километров в час.
Нельзя было не залюбоваться грациозным гидропланом. Его узкое, стремительно вытянутое тело было высоко приподнято над ножевидными поплавками и напоминало гигантскую стрекозу, опустившуюся на гладь моря. Даже неспециалист видел, сколько инженерного искусства понадобилось для создания этого самолета: в нем не было ни одного грамма лишнего веса, ни одного кубического сантиметра лишнего объема. В изящном фюзеляже с совершенными аэродинамическими очертаниями конструктор скупо отмерил место для летчика — все остальное было занято двумя мощнейшими для того времени поршневыми двигателями, по 1600 лошадиных сил каждый. Они стояли друг за другом, и их объединенная мощность использовалась для вращения общего винта. Все было подчинено только одному — поставить рекорд во что бы то ни стало. Пусть на этом самолете потом нельзя будет летать, пусть перенапряженные двигатели выйдут из строя, лишь бы поставить рекорд!
И вот цель достигнута. Старый рекорд, установленный год назад, превзойден на 27 километров. Это означало увеличение скорости на 4 процента — большой скачок за год.
Отчего же вслед за этим некоторые специалисты стали высказывать мрачные прогнозы, заговорили о тупике, о «кризисе» авиации? Почему десятки научных работ доказывали, что эта последняя победа авиации — пиррова победа, что у авиации нет будущего в борьбе за скорость? Ученые писали, что самые невероятные усилия смогут лишь ничтожно продвинуть авиацию на пути к недостижимой мечте — скорости звука.
Шли годы, и казалось, действительность подтверждает взгляды самых мрачных скептиков.
Ученые и инженеры выжали все, что можно, из аэродинамики, облагородив внешние формы самолета. Машина с двумя крыльями — биплан, — прочная, хорошо проверенная, маневренная, уступила свое место самолету с одним крылом — моноплану — главным образом потому, что моноплан обладает меньшим лобовым сопротивлением и позволяет летать быстрее. Была осуществлена давнишняя мечта авиаконструкторов — убирающееся шасси. Теперь ничто не выступало за контуры летящего самолета, ничто не мешало ему лететь со все большей скоростью.
Вместе с этим широкое применение получили так называемые высотные авиационные двигатели — двигатели с наддувом, сохраняющие постоянную мощность до высоты в несколько километров. Это позволило летать с максимальной скоростью на значительной высоте, где воздух разрежен и оказывает меньшее сопротивление. У двигателей без наддува мощность стремительно падает с высотой — почти так же, как и плотность атмосферного воздуха, — на высоте 5 километров она примерно вдвое меньше, чем у земли. Двигатель с наддувом снабжен нагнетателем, который сжимает воздух, так что в цилиндры все время
