Дорога на космодром

В 1897 году, когда Циолковский в Калуге вывел основную формулу движения ракеты, 38-летний Мещерский в Петербурге защищал магистерскую диссертацию на тему «Динамика точки переменной массы». (Кстати, ничего об этом не зная, Циолковский сам «для себя» вывел уравнение движения точки переменной массы и опубликовал это частное решение уравнения Мещерского в 1903 году.) И до наших дней ничего более обстоятельного и полного на эту тему не написано: Мещерский открыл в механике целый раздел, как открывают остров в океане, – тут что-то прибавить трудно. Известный советский механик, много сделавший для космонавтики, профессор А. А. Космодемьянский писал об этой работе Мещерского: «Прозревать будущее развитие науки на десятилетия вперед, даже в какой-нибудь узкой области, дано немногим. Настаивать на необходимости новых путей развития теоретической механики в течение сорока лет, не получая до конца жизни решающих подтверждений важности своих теоретических работ, было очень трудно».

Иван Всеволодович умер в 1935 году, так и не дождавшись того часа, когда работа его кому-нибудь понадобится. Даже среди механиков не все знали о его работах: итальянец Леви-Чивита, например, «открыл» уравнения Мещерского через 31 год.

И вдруг – космическая ракета. Ее масса на активном участке полета меняется в 8-10 раз. И уже нельзя рассчитывать ее движение по Ньютону. И никак без Мещерского это не сосчитать. И вообще выясняется, что второй закон Ньютона просто частный случай уравнения Мещерского.

Знал ли Иван Всеволодович, что уравнения его потребуются ракетной технике? Ведь до 1935 года немало писалось о ракетах, о межпланетных путешествиях. Не знаю. Труды написаны строго, если не сухо, вообще никаких примеров применения его уравнения, даже намеков на возможные применения. Труды как бы говорят: вот смотрите, это – истина. И можете делать с ней, что вы считаете нужным…

Иван Всеволодович МЕЩЕРСКИЙ (1859-1935) – советский ученый в области механики. Создал общую теорию движения точки переменной массы для случая отделения (или присоединения) частиц и для случая одновременного присоединения и отделения частиц. Сам того не подозревая, И. В. Мещерский в этих работах изложил основные уравнения ракетодинамики: ведь в космических ракетах масса на активном участке полета меняется в 8-10 раз.

Весной 1972 года я был в командировке в Швеции. В плане знакомства с достопримечательностями шведы устроили поездку в городок Тумбу, расположенный километрах в двадцати от шведской столицы. В городке этом находится завод фирмы «Альфа-Лаваль». Предприятие процветающее, прославилось оно тем, что изготовляет лучшие в мире сепараторы – машины для отделения молока от сливок и другую сельскохозяйственную технику.

Мы продолжаем традиции Лаваля, – с гордостью говорили шведы. – Ведь это он построил здесь первый турбинный сепаратор.

Карл Густав Патрик де Лаваль вошел в историю ракетной техники, хотя, как и Мещерский, никогда не думал ни о ракетах, ни о межпланетных путешествиях. Он занимался химией, а потом увлекся конструированием сепараторов. Стремясь избавиться от зубчатых передач, он решил прямо на оси сепаратора поставить паровую турбину. Пар на колесо турбины он подавал через конические расширяющиеся сопла. Лаваль был очень дотошный и добросовестный человек, и коль уж он решил эти сопла поставить, то считал себя обязанным довести их до совершенства. Так родилось «сопло Лаваля». Дальнейшие исследования и теоретическое обоснование формы сопла, предпринятые учеными разных стран, привели к тому, что «сопло Лаваля» перекочевало с сепаратора на космическую ракету.