Стечкин

Тоненький ежемесячный научно-технический журнал с чертежами и фотографиями зарубежных бипланов, похожих на наши «кукурузники», со статьей об испытании первого цельнометаллического дирижабля... И вдруг читаем:

«Под реактивным двигателем (сокращенно РД) надо понимать такое сочетание воздушного двигателя и тепловой машины, в котором располагаемое тепло сообщается рабочему воздуху и идет на увеличение его количества движения, в результате чего получается движущая сила. В настоящей статье мы дадим элементарный анализ определения силы тяги и КПД реактивного двигателя, работающего в упругой среде. Для случая несжимаемой жидкости, когда тепловая сторона отсутствует, вопрос о силе реакции подробно рассмотрен H. Ев. Жуковским».

Так начинается статья профессора Стечкина. Борис Сергеевич рассматривает сжимаемый поток и выводит формулу силы R, которую называет свободной тягой реактивного двигателя, равнодействующей сил давления воздуха на внутреннюю и внешнюю поверхности двигателя:

R = m(V-Vo),

где

m — масса потока;

V — скорость выбрасываемого двигателем потока;

Vo — скорость набегающего на двигатель воздуха.

Формулой тяги ВРД и по сей день пользуются во всем мире.

В этой статье Стечкин показал, что при большой скорости полета воздух можно сжимать без компрессора. В приемном устройстве огромные скорости, с которыми воздух поступает во всасывающую систему, преобразуются в давление. Борис Сергеевич очень увлекся этим явлением. Его небольшая статья предвосхитила развитие авиации, стала, как говорили, «путь прокладывающей работой». О ней сразу пошла молва в нашей стране и за рубежом. Статья утвердит приоритет Советского Союза в воздушно-реактивных двигателях и создаст мировую славу ученому. Стечкину пишут многие зарубежные специалисты. В 1930 году приходит письмо от итальянского ученого генерала Артура Джиовани Крокко. Он просит разрешения назвать один из основных теоретических циклов воздушно-реактивных двигателей «циклом Стечкина»...

Ничто, как время, не может определить подлинную ценность работы или идеи в любой отрасли. Проходят десятилетия, и нередко главным оказывается не то, что когда-то нашумело, а то, на что, может, и должного внимания не обратили.

Однако то, к чему стремился Стечкин, через десятилетия стало главным направлением развития авиации. Почти вся авиация у нас теперь воздушно-реактивная. Это, пожалуй, и есть высшая, земная и небесная оценка предвидению Бориса Сергеевича Стечкина!

Долго шло человечество к этому открытию. Если верить восточной легенде, китаец Ван Гу еще в 1500 году пытался подняться в воздух на собственной пороховой ракете. В 1740 году во Франции по приказу Людовика XV из специальной пушки стреляли в небо крупным ядром, и ученые некоторое время были уверены, что удался запуск искусственного спутника Земли. В начале XIX века Клод-Фортуне Рюжжери поднял на 200 метров на ракете ягненка и опустил с парашютом на землю. Наверно, в истории можно найти немало подобных примеров ракетных дерзаний.

Но авиация пошла по иному пути, и человек стал по-настоящему летать на самолетах с поршневыми моторами. Они, казалось, на многие годы определили судьбу авиации. Некоторые крупные конструкторы моторов и авиационные деятели даже спустя полтора-два десятка лет после стечкинской статьи считали, что на их век поршневых двигателей хватит. Еще бы! Несколько десятилетий, постоянно совершенствуясь, надежно работает на самолете поршневой мотор. Но если заглянуть в века сквозь круглый диск пропеллера, то задолго до его гула, еще при Петре I русские мастера запускают пороховые ракеты. Вышли высочайшие указы о создании «ракетных заведений» для изготовления ракет и подготовке специалистов по ракетному делу. Создателем первых отечественных боевых ракет, применявшихся в 1825 году на Кавказе и в 1828 году в войне с Турцией, был генерал А. Д. Засядко. Артиллерист-пиротехник генерал К. И. Константинов в конце XIX века, а М. М. Поморцев в начале нашего века пишут работы, связанные с изучением и практическим применением боевых ракет. К. И. Константинов первым делает вывод о неэкономичности полета ракет на малых скоростях и успешно применяет свои ракеты в Балканской войне 1877–1878 годов. А еще до этого русские инженеры Третесский, Соковнин, Телешов и Гешвенд предлагают различные проекты реактивных двигателей для летательных аппаратов. Но идею применения ракетного двигателя на аппарате тяжелее воздуха впервые обосновал Николай Иванович Кибальчич. Студент Петербургского института инженеров путей сообщения, осужденный за участие в покушении на императора Александра II, за несколько дней до смертной казни в марте 1881 года чертит проект воздушного корабля с ракетным двигателем, где фактически решает вопрос и о регулировании тяги: в камеру сгорания взамен сгоревшего пороха вводились новые пороховые шашки. Газ, вырывающийся из камеры, где сжигается порох, толкает не поршень, заставляющий вращаться вал с пропеллером, а летит назад, создавая реактивную силу, толкающую вперед тело, из которого он вылетает. За два дня до смерти Кибальчич пишет министру внутренних дел: «По распоряжению вашего сиятельства мой проект воздухоплавательного аппарата передан на рассмотрение технического комитета; не можете ли, ваше сиятельство, сделать распоряжение о дозволении мне иметь свидание с кем-либо из членов комитета по поводу этого проекта, не позже завтрашнего утра, или, по крайней мере, получить письменный ответ экспертизы, рассматривавшей мой проект, тоже не позже завтрашнего дня». Конверт с проектом Кибальчича вскрыли через 36 лет, после Великого Октября. Символично, что внук Н. И. Кибальчича

А. Ев. Голованов станет известным летчиком и полководцем, Главным маршалом авиации...

В конце прошлого и в начале нынешнего века русские ученые H. Е. Жуковский, К. Э. Циолковский, Н. В. Мещерский публикуют важные теоретические работы по реактивному движению. В 1882 году в труде Жуковского «О реакции вытекающей и втекающей жидкости» выводится формула для силы реакции струи жидкости, вытекающей из сосуда, движущегося с любой скоростью. В 1903 году появляется работа Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами», в которой впервые дается теория полета ракеты, расчеты расхода топлива, предлагается схема жидкостного реактивного двигателя и определяется его коэффициент полезного действия. «За эрой аэропланов винтовых должна следовать эра аэропланов реактивных», — говорит провидец.

Много выдвигалось различных проектов, были среди них и воздушно-реактивные двигатели. Так, в 1906–1914 годах инженеры Караводин, Герасимов, Горохов, Никольский создают проекты пульсирующих, турбокомпрессорных, воздушно-реактивных и турбовинтовых двигателей.

В 1924 году В. И. Базаров дает схему турбокомпрессорного двигателя с центробежным компрессором.

В. В. Уваров, известный ученый, выдвигает новые перспективные идеи в гаэотурбостроении.

И вот 1929 год, статья Стечкина. Конечно же, она родилась не на голом месте. Весь предыдущий опыт гидродинамики, труды Жуковского привели Стечкина к важным выводам. Интересно отметить, что статья сказала о целесообразности применения воздушно-реактивного двигателя при весьма больших скоростях. Это предвидение полностью оправдалось практикой скоростного воздушного флота. Докладывая в ЦАГИ о своей новой работе, Стечкин уделил большое внимание вопросу о том, следует ли делать прямоточный ВРД или турбокомпрессорный. В то время КПД компрессора был не выше 0,6, а КПД турбины 0,65–0,75, что при температуре 600–650° С исключало возможность выполнения турбокомпрессора для ВРД. Стечкин же, решая задачу для прямоточного двигателя, говорит о возможности турбокомпрессорного реактивного двигателя и дает общие уравнения. Через несколько лет, в 1932–1935 годах, в коллективе, руководимом Ю. А. Победоносцевым, будут построены первые воздушно-реактивные двигатели.

«Есть ученые, которыми гордится все человечество. Их работы озаряют путь современной научно-технической революции. К таким ученым принадлежит академик Борис Сергеевич Стечкин, — пишут в статье, опубликованной в № 12 за 1971 год журнала «Гражданская авиация» генерал-полковник А. Пономарев, академик С. Туманскин и заслуженный деятель науки и техники И. Варшавский. — Если бы, кроме этого, — говорят они о работе 1929 года, — Б. С. Стечкин ничего не создал, то все равно бы вошел в историю авиационной науки и техники. Но он был разносторонним ученым и сумел внести капитальный вклад в развитие гидроаэромеханики, теплотехники, в конструкторско-инженерную практику».