Возьмите воздушный шарик, надуйте его и, не полностью завязав отверстие, отпустите. Упругая резиновая оболочка, сжимаясь, будет выталкивать воздух из отверстия, а он будет толкать шарик. В результате струя воздуха и опадающий шарик будут двигаться в противоположных направлениях. Этот опыт дает представление о принципе реактивного движения и о способе действия реактивного двигателя, который пришел на смену поршневому двигателю, когда самолеты начали летать на высоте 10, 15, 20 километров со скоростью большей, чем 1200–1500 километров в час, уже превышающей скорость звука.
В реактивном двигателе химическая энергия топлива превращается в кинетическую энергию раскаленного потока газов. Этот поток непрерывно выталкивается из двигателя с гигантской скоростью и сам при этом толкает двигатель, а с ним и самолет в противоположную сторону.
Раскаленные газы образуются в результате сгорания топлива. Чтобы сжечь его, нужно гигантское количество воздуха. Поэтому реактивный двигатель внешне немного напоминает отрезок трубы. Воздух входит через переднее отверстие, сжимается специальным компрессором и непрерывным потоком поступает в камеру сгорания. Раскаленный газ под большим давлением выталкивается через выходное отверстие двигателя, создавая реактивную силу, толкающую самолет. В выходном потоке газов устанавливают газовую турбину. Газ, обдувая ее лопасти, заставляет турбину вращаться, отдавая ей часть своей мощности. Эта мощность используется для вращения компрессора, сжимающего воздух.
Реактивный двигатель буквально в несколько лет вытеснил все поршневые двигатели сначала из скоростной авиации, там, где его преимущества были сразу очевидны, а теперь уже вторгся и в пассажирскую авиацию. Почему? Да потому же, почему паровая турбина вытеснила паровую машину!
В двигателях внутреннего сгорания, так же как в паровых двигателях, способ непрерывного преобразования энергии оказался намного целесообразнее, чем преобразование ее отдельными тактами.
Предельно простыми и обтекаемыми кажутся формы внутренних полостей реактивного двигателя. Но это только кажущаяся простота. Она достигнута в результате сложнейших исследований и бесчисленных опытов. И конечная цель их сводится к тому, чтобы в предельно малом объеме получить максимально возможный поток механической энергии, а затем наилучшим образом его использовать.
Поток газов из сопла реактивного двигателя вырывается со скоростью, превышающей 3–4 тысячи километров в час. Благодаря этому реактивный двигатель развивает мощность до 100 тысяч лошадиных сил. И уже стали обычными самолеты, летающие со скоростью 1500 и 2 тысячи километров в час и забирающиеся при этом на высоту 15–20 километров. Но оказалось, что и это не предел! Скорее наоборот. Скорость 2–3 тысячи километров в час и высота 20–25 километров — это только подготовительный этап наступившей в наши дни эры — эры космических полетов.
4 октября 1957 года произошло одно из замечательных чудес XX века. Машина, созданная человеком, вырвалась в космос. Для этого ее надо было снабдить двигателем, который мог сообщить ей гигантскую скорость — 30 тысяч километров в час, нужную, чтобы преодолеть силу земного притяжения.
Сообщение о том, что в Советском Союзе запущен первый в мире искусственный спутник Земли, взволновало весь мир. А действительная история этого «чуда» началась давно, еще тогда, когда люди только мечтали о создании летательных аппаратов тяжелее воздуха. И связана она с именем русского ученого и изобретателя Константина Циолковского.
Хорошо известна истина, что человек — продукт своего времени, что его знания и опыт определяются средним уровнем знаний и опыта, накопленных его современниками. И само собой разумеется, что новое изобретение или открытие никогда не возникает на совершенно пустом месте. При раскопках стоянок древнего человека никто не рассчитывает найти остатки радиоприемника; в трудах ученых средневековья не ищут формулировок законов, управляющих внутриядерными процессами; наши современники пока еще не знают, как добраться до дальних галактик, что такое талант и почему все же яблоко падает на землю.
И вместе с тем мозг человека обладает гигантской творческой силой, позволяющей подчас увидеть будущее настолько далеко вперед и настолько отчетливо, что, когда это будущее становится настоящим, остается только поражаться точности и смелости предвидения, основанного не на случайных догадках и фантазии, а на строгих научных гипотезах и теориях, согласующихся с законами окружающего нас мира.