Циолковский, ничего не подозревая об идее своего трагически погибшего предшественника, не только блестяще доказал его абсолютную правоту. Он развил его замечательнейшую идею, облек ее в новую техническую форму, продвинул далеко вперед результат творческих усилий Н. И. Кибальчича.
И если Н. И. Кибальчич по праву считается родоначальником реактивных летательных аппаратов, то великая честь быть их научным основоположником, бесспорно, принадлежит К. Э. Циолковскому, разработавшему теорию полета ракеты.
Слово «ракета» — иностранное и в переводе на русский язык означает «трубка». В чем же, собственно, заключается сущность полета ракеты? Какие силы вызывают ее перемещение в пространстве?
Всем нам хорошо известно, что в момент производства выстрела орудие всегда откатывается назад, а приклад винтовки ударяет в плечо стреляющего.
Пороховые газы в канале орудия или в стволе винтовки, оказывая равномерное давление на все окружающие их стенки, действуют только в двух взаимно противоположных направлениях, одно из которых есть направление полета снаряда или пули, а другое — обратное направление, идущее к основанию канала орудия или ствола винтовки, то-есть к закрытым их концам.
В момент выстрела происходит обратное (реактивное) действие пороховых газов, называемое отдачей.
Во всех остальных направлениях (например, боковое давление) пороховые газы действия не проявляют, потому что стенки канала пушки, точно так же как и ствола винтовки, оказывают газам сопротивление и тем самым заставляют их действовать в обратном направлении, что в конечном итоге приводит к потере ими механической энергии.
Ракета будет перемещаться по принципу отдачи, но этот принцип сам по себе есть не что иное, как следствие закона «действие равно противодействию».
Чрезвычайно интересно отметить следующий факт. В природе существуют такие живые существа, как, например, каракатица, медуза, которые передвигаются по принципу отдачи. Каракатица набирает в себя воду и стремительно выбрасывая ее вперед через хоботообразную воронку, перемещается в обратном направлении.
Сила отдачи ракеты велика вследствие того, что газы, вылетающие из ее канала в результате взрыва, имеют колоссальную скорость.
Обыкновенная сигнальная ракета (эффектно взлетающая вверх) является прообразом будущего межпланетного корабля.
Принцип действия реактивного прибора с предельной ясностью и четкостью был изложен еще Н. И. Кибальчичем. В его проекте, ставшем известным лишь в 1918 году, можно прочитать следующее:
«…при горении взрывчатых веществ образуется более или менее быстро большое количество газов, обладающих в момент образования громадной энергией. Никакие другие вещества в природе не обладают способностью развивать в короткий промежуток времени столько энергии, как взрывчатые.
Но каким образом можно применить энергию газов, образующихся при воспламенении взрывчатых веществ, в какой-либо продолжительной работе? Это возможно только при том условии, если та громадная энергия, которая образуется при горении взрывчатых веществ, будет образовываться не сразу, а в течение более или менее продолжительного промежутка времени.
Если мы возьмем фунт зернистого пороху, вспыхивающего при зажигании мгновенно, спрессуем его под большим давлением в форму цилиндра, то увидим, что горение не сразу охватит цилиндр, а будет распространяться довольно медленно от одного конца к другому и с определенной скоростью. Скорость распространения горения в прессованном порохе определена из многочисленных опытов…
На этом свойстве прессованного пороха основано устройство боевых ракет. Сущность этого устройства состоит в следующем. В жестяной цилиндр, закрытый с одного основания и открытый с другого, вставляется плотно цилиндр из прессованного пороха. Горение начинается с поверхности этого канала и распространяется в течение определенного промежутка времени к наружной поверхности прессованного пороха; образующиеся при горении пороха газы производят давление во все стороны, но боковые давления газов взаимно уравновешиваются, давление же на дно жестяной оболочки пороха, не уравновешенное противоположным давлением (так как в эту сторону газы имеют свободный выход), толкает ракету вперед по тому направлению, на котором она была установлена в станке до зажигания…