|
См. также: РАКЕТОСТРОЕНИЕ.
ЗОЛОТАЯ КНИЖНАЯ КОЛЛЕКЦИЯ.
Содержание
 Предисловие (Борис Черток)
РАКЕТЫ. ИХ УСТРОЙСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ
Предисловие к книге
От авторов
Введение
ГЛАВА I. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ
1. Реактивная сила и скорость истечения
2. Скорость ракеты
ГЛАВА II. ПОЛЕЗНОЕ ДЕЙСТВИЕ РАКЕТЫ
1. Коэфициент полезного действия ракетного двигателя
2. Полетный коэфициент полезного действия ракеты
3. Экономический коэфициент полезного действия ракеты
ГЛАВА III. ПРИМЕНЕНИЕ РАКЕТ
1. Общие замечания
2. Ракеты на твердом и жидком топливе
3. Ракетная артиллерия
4. Применение ракет в авиации
ГЛАВА IV. УСТРОЙСТВО ПОРОХОВЫХ РАКЕТ
1. Общие замечания
2. Устройство ракетной камеры и заряда
3. Взаимное расположение ракетной камеры и боевой части
4. Способы стрельбы ракетными снарядами
5. Приспособления для придания снаряду устойчивости в полете
6. Пороховые ракеты специального назначения
ГЛАВА V. ЖИДКОЕ ТОПЛИВО ДЛЯ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ
1. Общие соображения
2. Жидкие окислители
3. Жидкие горючие
4. Способы повышения качества топлива
ГЛАВА VI. УСТРОЙСТВО РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ НА ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ
1. Предварительные замечания
2. Подача топлива в камеру сгорания
3. Образование рабочей смеси
4. Поведение топлива в двигателе
ГЛАВА VII. УСТРОЙСТВО РАКЕТ НА ЖИДКОМ ТОПЛИВЕ
1. Взлет и спуск ракеты
2. Устойчивость ракеты и стабилизация пути
3. Понятие о деталях устройства ракет
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
Предисловие. Борис Черток
| |
Б. Черток. Фото 1945 г. |
|
В те годы я грубо нарушил режим, установленный для хранения научных трудов «врагов
народа». В 1935 году в киоске завода № 22 я увидел книгу, на обложке которой было изображено
нечто похожее на авиационную бомбу. В этот период я увлекался проблемами автоматики
бомбосбрасывания с самолетов и другими проблемами авиационного вооружения и поэтому,
выложив 1 рубль 50 копеек, тут же приобрел эту книгу.
Это оказался труд Г.Э. Лангемака и В.П. Глушко «Ракеты, их устройство и применение»,
написанный еще в 1934 году и выпущенный Главной редакцией авиационной литературы тиражем
всего 700 экземпляров. Просмотрев очень бегло, я не обнаружил в книге почти ничего, что меня
тогда интересовало, но понял, что есть люди и организации, которые работают над летательными
аппаратами, не имеющими ничего общего с самолетами. В 1937 году, когда зашла речь о
установке на наши самолеты нового вида оружия – реактивных снарядов, а мне как руководителю
конструкторской бригады оборудования и вооружения по долгу службы полагалось быстро понять,
что это такое, я вспомнил об этой книге, отыскал ее в своем книжном шкафу и так увлекся, что
считаю себя приобщенным к проблемам ракетной техники с этого 1937 года. Но дела авиационные
снова захлестнули, книга снова была запрятана в шкаф.
В 1941 году при эвакуации на Урал моя небогатая библиотека осталась в старом деревянном
доме, где я жил с родителями на «ватной» фабрике. Об этой книге я вспомнил только в Билимбае
на Урале, когда Исаев и Болховитинов вернулись в 1942 году из Казани, где встречались в
спецтюрьме НКВД с неким разработчиком ЖРД Валентином Глушко. Я рассказал Исаеву о
наличии такого издания. Он решил отыскать эту книгу в библиотеках Свердловска.
Но там ее не оказалось. Как только я вернулся в Москву, к великой радости обнаружил,
что моя библиотека цела. Исчез только один том из уникального дореволюционного
восьмитомного собрания сочинений Гоголя. Книга Лангемака и Глушко сохранилась!
В 1944 году при объединении нашего ОКБ 293 с НИИ-3 я пользовался этим трудом для
восполнения своих знаний о принципах ракетной техники. Потеряв бдительность, я как-то принес
ее на работу в НИИ-1. Один из моих новых сотрудников, но старый работник РНИИ, отлично
знавший Лангемака и Глушко, увидев на моем столе эту книгу, не на шутку заволновался и предупредил, чтобы я ее унес и больше в институт не приносил: «Лангемак расстрелян, а Глушко
хоть и жив, но осужден. В институтской библиотеке эта книга в особом фонде и получить ее
невозможно. Вы нарушаете режим, рискуете, заработав неприятности, лишиться хорошей книги».
Естественно, что я снова спрятал этот труд за другие книги. Но могу похвастаться, что, сохранив книгу до сих пор, являюсь владельцем раритета.
Борис Черток,
Из книги «Ракеты и люди».
Книга первая. Глава 3.
РАКЕТЫ. ИХ УСТРОЙСТВО И ПРИМЕНЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ
| |
Г.Э. Лангемак |
|
В.П Глушко |
Успехи социалистического строительства обеспечили Советскому союзу высокие достижения во всех областях науки и техники.
В настоящее время одной из новых и наиболее сложных научно-технических задач является развитие ракетного движения, открывающего широкие перспективы перед целым рядом областей народного хозяйства и приобретающего большое значение в укреплении обороны страны.
В частности, в области изучения и завоевания стратосферы, в которой советская наука заняла первое место в мире, ракетным летательным аппаратам суждено играть доминирующую роль. Уже сейчас наука ставит вопрос о необходимости изучения больших высот, порядка 80–100 км, достижение которых неосуществимо ни с помощью стратостатов, ни способом шаров-зондов, ни тем более на самолетах с винтомоторной установкой. Достижение таких высот возможно только ракетными аппаратами, которые являются таким образом необходимостью для дальнейшего развития научных исследований.
При развитии стратосферной авиации и достижении сверхзвуковых скоростей полета ракетные двигатели явятся наиболее рациональными и на определенном этапе дополнят и заменят в соответствующих областях современные авиационные двигатели.
Под руководством Центрального совета Осоавиахима СССР в настоящее время развертывается научно-исследовательская работа и пропаганда ракетного движения.
Предлагаемая книга двух крупнейших специалистов ракетной техники Г. Э. Лангемака и В. П. Глушко является ценным вкладом в литературу по ракетному движению и является одной из первых технических книг по данному вопросу.
Большая часть вопросов, трактуемых в этом труде, впервые рассматривается в советской литературе, и многие из них являются вполне оригинальными самостоятельными исследованиями, изложенными в доступной форме, что является большим достоинством книги. Книга послужит ценным источником технических знаний по ракетной технике и будет содействовать развитию научных исследований и массовому рабочему изобретательству в этой области.
Руководитель ракетной группы
BHK ЦС ОAX СССР
Меркулов.
* * *
Книга излагает основные сведения о реактивном движении, об основах устройства ракетных аппаратов на твердом и жидком топливах и о возможных областях применения этих аппаратов.
Авторы дают также систематическое описание и критический разбор наиболее характерных из предлагавшихся до сих пор конструкций ракетных аппаратов, описанных в общей литературе и в иностранных патентах.
Книга рассчитана на читателя, владеющего элементарной математикой.
* * *
ОТ АВТОРОВ
Предлагаемая работа предназначается для широких кругов читателей, интересующихся вопросами реактивного движения.
Основная задача, которую ставят себе авторы, заключается в освещении главнейших технических вопросов, связанных с осуществлением и применением ракет на твердом и жидком топливах.
Читатель не найдет здесь полного решения этих вопросов, ибо, как известно, опытный материал по ракетам весьма и весьма беден, а имеющаяся литература относится почти исключительно к «межпланетным» ракетам. Эту последнюю область мы умышленно оставляем в стороне, считая, что и в земных условиях проблема ракеты представляет вполне самостоятельную и чрезвычайно актуальную задачу.
Мы неоднократно подчеркиваем те трудности, которые должна преодолеть ракета, прежде чем ей удастся занять подобающее место в современной технике. С этой точки зрения наша работа является своего рода темником для изобретателей и конструкторов.
Работа распределилась между авторами следующим образом: главы II, V, VI и VII написаны В. Глушко, остальные главы и общая редакция книги выполнены Г. Лангемаком. За содержание книги в целом авторы несут полную солидарную ответственность.
Мысль о написании этой книги принадлежит Б. С. Петропавловскому, который еще в 1933 г. привлек авторов для разработки ее плана. Безвременная кончина его в том же году не дала ему возможности принять участие в дальнейшей работе.
Светлой памяти этого талантливого инженера и чудесного товарища авторы посвящают свой скромный труд.
Авторы
Декабрь, 1934 г.
* * *
ВВЕДЕНИЕ
Ракетный двигатель является представителем того немногочисленного класса машин, в которых энергия, заключенная в топливе, преобразуется в тяговую силу без участия передаточных механизмов. Создание такого двигателя при всей кажущейся на первый взгляд простоте его устройства представляет весьма большие трудности, для преодоления которых требуется обширная научно-исследовательская проработка целого ряда новых и сложных технических вопросов, с которыми до сих пор не приходилось сталкиваться техникам и конструкторам.
Основная трудность заключается в том, что в ракетном двигателе для получения достаточной мощности нужно сжигать в единицу времени очень большое количество топлива, продукты сгорания которого, извергаясь под напором из камеры сгорания наружу, и создают так называемую реактивную тягу.
Ракета как техническая проблема выдвинулась только в самые последние годы, хотя ракета как простейший самодвижущийся аппарат известна человечеству уже много сотен лет. От обыкновенной фейерверочной ракеты до ракетного аппарата в том виде, в каком мы его в настоящее время себе представляем, – огромная дистанция. Решение ракетной проблемы может быть основано только на базе современных достижений техники, главным образом в области теплотехники, а также в металлургии специальных сталей и легких прочных сплавов (дуралюмин, электрон и т. п.).
История двигателей до современного авиационного двигателя прошла через ряд этапов, причем усовершенствование двигателей шло по пути увеличения мощности на единицу веса двигателя. Ракетный двигатель в этом отношении, как мы увидим, является более совершенным, чем всякий другой двигатель внутреннего сгорания, и потому может с полным основанием расцениваться как двигатель наиболее передовой техники.
Ракетный двигатель коренным образом отличается от всех других известных и пригодных для технических целей двигателей тем, что он способен сообщать движение связанным с ним аппаратам вне всякой материальной среды, в то время как аппараты, снабженные другими двигателями, могут передвигаться только при наличии внешней материальной опоры (земля, вода, воздух). Поэтому с применением ракетного двигателя издавна связывались проекты летания в весьма разреженных слоях атмосферы, а также и в межпланетном пространстве. Эти последние проекты, хотя и вполне научно обоснованные, пока еще далеки от осуществления. Однако ракетный двигатель весьма плодотворно может быть использован и в более скромных земных рамках, которые послужат для него ступенью для выхода на более широкую арену. Одной из таких ступеней является применение ракетных аппаратов для исследования стратосферы.
Вторая особенность ракетного двигателя заключается в возможности получения с его помощью весьма больших тяговых усилий при ничтожно малом весе самого двигателя при условии, что работа его кратковременна. В этом отношении ракетный двигатель можно сравнить с артиллерийским орудием, в котором, как известно, в течение сотых долей секунды совершается колоссальная работа.
В ракетном двигателе в качестве топлива могут быть использованы вещества твердые, жидкие и газообразные. В качестве твердого топлива наиболее целесообразным является применение пороха, так как порох содержит кислород, необходимый для горения и, следовательно, топливо состоит в этом случае только из одного компонента.
В двигателях с газообразным топливом могут применяться как готовые газовые смеси, так и смеси газообразного кислорода с каким-либо горючим газом, которые подводятся в камеру сгорания порознь. К этой же категории можно отнести и такие двигатели, в которых в камеру сгорания вводится жидкое горючее в испаренном или распыленном состоянии, а потребный кислород берется из окружающего воздуха или из особого резервуара при двигателе. Этот последний тип двигателя мы называем двигателем на карбюрированной смеси, так как в нем подача топлива производится теми же приемами, что и в обыкновенных двигателях внутреннего сгорания. Наибольший интерес представляют ракетные двигатели на жидком топливе. Под этим названием мы разумеем только такие двигатели, в которых и горючее и окислитель вводятся в камеру сгорания и сжигаются в ней в жидком виде. Эти двигатели имеют бесспорное преимущество перед пороховыми двигателями по той причине, что жидкое топливо обладает теплотворной способностью в два–три раза большей, чем порох. Кроме того, постепенная подача жидкого топлива в камеру сгорания представляет несравненно меньшие трудности, чем такая же подача пороха. Более подробная сравнительная оценка обоих типов двигателей дана ниже.
Таким образом первой задачей при разработке ракетной проблемы является создание мощного и надежно действующего ракетного двигателя. В настоящее время этой задаче уделяется во всем мире весьма большое внимание, над ее разрешением работают за границей десятки выдающихся инженеров разных специальностей. Вопросам реактивного движения посвящено большое количество технических книг и журнальных статей. Во многих капиталистических странах как правительства, так и частные фирмы тратят большие средства на опытную работу.
Особое внимание вопросам реактивного движения за границей уделяют военные ведомства, так как ракетные аппараты сулят блестящие перспективы в деле их боевого использования. С этой точки зрения весьма характерным является тот факт, что наиболее видные работники в области реактивного движения в капиталистических странах, проделавшие значительную опытную работу, буквально ничего не опубликовали в печати ни из результатов своих опытов, ни из своих достижений. Нужно полагать, что на эту часть работ наложили свою руку военные ведомства. Ту же участь, пови-димому, претерпели и некоторые патенты на изобретения, сделанные в этой области.
Нет ничего удивительного, что доброкачественная техническая литература по реактивному движению пока еще бедна. Все изданные до сих пор капитальные труды1 относятся исключительно к межпланетной части реактивного движения и в них, к сожалению, меньше всего говорится о самом двигателе, а между тем именно в нем сейчас вся суть вопроса.
В нашей работе мы низводим ракетные аппараты на землю, включая сюда и ее воздушную атмосферу, и в этих рамках отводим наибольшее место самому двигателю. Особое внимание мы уделяем двигателям на жидком топливе, которым, несомненно, принадлежит ведущая роль в ракетной технике.
________________
1 Обзор главнейших работ имеется в книге проф. Н.A. Pынина «Теория космического полета», 1931; подробная библиография помещена в его же книге «Астронавигация», 1932.
* * *
|
