 |
|
 |
|
|
|
|
|
А. А. Родных
Госмашметиздат. Москва•Ленинград 1933
|
Идея о ракетном двигателе возникла в разных частях света, и мы встречаем за последние годы ряд проектов реактивного летания, появившихся независимо друг от друга. В 1919 г. американский профессор физики Годдард поместил в «Сообщениях смитсоновского института» в Вашингтоне статью «Метод достижения крайних высот», которая возбудила в Америке необычайную сенсацию и доставила ученому некоторые средства для производства его опытов в более крупном масштабе. В 1923 г. в Германии, в Мюнхене, появилось сочинение метеоролога и астронома Оберта под заглавием «Ракета на планетные расстояния», причем только при печатании своего труда автор узнал о работе проф. Годдарда. Что касается основоположника идеи ракетного летания в междупланетных пространствах, русского самоучки Циолковского, то о нем ни Годдард ни Оберт ничего не знали, приступая к своим изысканиям. Известно, что Оберт начал свою работу в 1907 г., проводя ее постепенно в течение 16 лет к окончательной шлифовке, давшей возможность представить ему свой труд для общего ознакомления и пользования лишь в 1923 г.
Ознакомимся сначала с предложением проф. Годдарда, появившимся в 1910 г., причем сперва опишем те опыты, которые явились следствием сомнения некоторых (даже специалистов) в том, чтобы ракета могла продвигаться в пустоте силой вырывающихся из нее газов. Прежде всего Годдард указывал, что взрывы в пустоте, вопреки общераспространенному взгляду, отличаются гораздо большей силой, нежели взрывы в воздухе. В самом деле, если бы воздух обладал большой плотностью, то взрывы, вместо того чтобы давать сильный поступательный толчок, не оказывали бы вовсе никакого действия. Имея это в виду, можно утверждать, что силой, сообщающей ракете поступательное движение, является газ, выбрасываемый ею назад в сторону, противоположную ее движению. Ведь если мальчик, стоящий на роликовых коньках (рис. 23), будет бросать назад от себя какие-нибудь тяжести, то силой этого своего движения он будет подталкиваться вперед и покатится на коньках тем легче и скорее (можно добавить), чем менее плотна будет окружающая его атмосфера. Последнее важно и для уменьшения сопротивления при отбрасывании тяжестей и для уменьшения сопротивления поверхности мальчика, откатывающегося в сторону, противоположную отброшенным тяжестям. В пустоте газы из ракеты будут вырываться с большей скоростью, и поэтому под действием их ракета будет продолжать поступательное движение.
Чтобы не быть голословным, Годдард произвел для сомневающихся опыт с ракетой в пустоте. Ракета А была помещена в резервуар, воздух в котором был разрежен до 1/1500 нормального атмосферного давления, и висела на спиральной пружине Б, будучи к тому же оттянута вниз при помощи грузиков. При поджигании ракеты газы, начинавшие вырываться из нее по направлению вниз, поднимали оболочку ракеты вверх, в чем можно было наглядно убедиться по черте, проведенной этой оболочкой по закопченному стеклу. Таким образом данный аппарат явился приспособлением для измерения реактивных действий в пустоте. Что касается отработанных газов, то для их отвода был устроен особый кругообразный резервуар (рис. 25), в котором они совершали поступательное движение, постепенно замедляя свое движение вследствие трения о стенки. Нет худа без добра – сомневающиеся заставили Годдарда произвести опыты, рассеявшие их сомнения и давшие для науки ценные материалы в области реактивного летания. Результаты 50 опытов показали, что ракета имеет в пустоте на 20 процентов больше подъемной силы, чем в воздухе при нормальном атмосферном давлении.
Еще важным достижением Годдарда является то, что в его ракете вследствие надлежащего подбора формы выводной трубы для истечения газов целых 64 процента энергии бездымного пороха (нитроцеллюлозы) превращались в механическую работу истечения газов. Между тем в обыкновенных ракетах полезное действие равно всего лишь 2 процентам. Сам изобретатель объясняет необычайную силу действия своей ракеты тремя причинами: отсутствием трения, малой потерей тепла вследствие быстроты взрывания и высокой температурой сгорания. При своих лабораторных опытах Годдард достиг скорости истечения газов из ракеты в 2434 метра в секунду, т. е. более 2 километров в секунду, причем такая ракета в пустом междупланетном пространстве будет двигаться с большей скоростью, достигающей почти 3 километров в секунду. «Это не оставляет никаких сомнений в том», – сказал Годдард после опытов, – «что скорость, достаточная для преодоления земной тяжести, вполне достижима помощью ракеты со взрывчатыми веществами». Показанная на рис. 26 в разрезе ракета Годдарда является одной из его первых моделей. Она из стали; в конце ее находится коническая труба T для выпуска пороховых газов. В камеру P закладывались различные количества бездымного пороха. Кроме того в ракетах Годдарда были устроены приспособления для постепенного возгорания пороха не в одной, а в нескольких камерах, и приспособление для освобождения ракеты от ненужных более частей, именно – частей конической трубы P, отчего уменьшалась масса ракеты во время ее полета, сообщая полету вследствие этого нужное ускорение. Годдард предназначает проектируемые им ракеты для трех целей: военного дела, исследования высших слоев атмосферы и наконец для достижения ближайшей планеты – Луны. Для последней цели Годдардом спроектирована особая лунная ракета (с рис. 27), которая не только должна долететь до Луны, но и дать видимое доказательство этого, произведя при столкновении с Луной световую вспышку пороховых газов, которую можно будет свободно увидеть с земли при помощи мощных телескопов. Чтобы перебросить ракету такого рода на Луну, согласно вычислениям Годдарда необходимо приготовить ракету весом не менее 17 тонн, или 1020 пудов. «Предмет исследования», – заявляет Годдард, – «есть во всяком случае нечто большее, чем простое развлечение. Можно с уверенностью предсказать, что изыскания приведут к результатам, представляющим громадный интерес и недостижимым никаким иным путем». Повидимому логичность рассуждений и правильность опытов проф. Годдарда уже приняты во внимание, и мы вследствие этого лишены возможности услышать новости, касающиеся современного положения его работ, так как они засекречены военным ведомством САСШ. В названном выше труде немецкий метеоролог и астроном Оберт путем математических выкладок доказывает следующие положения. 1. При современном состоянии науки и техники осуществима постройка машин, могущих подниматься за пределы земной атмосферы. 2. С дальнейшим усовершенствованием такого рода машины могут достигать столь значительных скоростей, что предоставленные самим себе в эфирных областях они уже не должны падать обратно на земную поверхность и вполне могут преодолеть земное притяжение. 3. Подобного рода машины допускают такое устройство, что в них смогут подниматься люди (надо полагать, без особого вреда для своего здоровья). Как метеоролог проф. Оберт проектирует одну из своих ракет для исследования высоты, состава и температуры земной атмосферы. Она должна быть снабжена самопишущими приборами, чтобы отметить давление воздуха, температуру и влажность до той высоты, которой достигнет ракета и которая может быть вычислена из начальной скорости. Эта метеорологическая ракета, в 544 килограмма весом, имеет 5 метров длины и 0,5 метра ширины. Внутри ее находятся еще две ракеты: спиртовая и водородная. Такую тройную ракету проф. Оберт советует пускать либо с вершины горы либо с воздушных шаров или дирижаблей.
Посредством двух дирижаблей, к которым ракета подвешена на тросах, можно предварительно поднять ее на 5,5 километра, чтобы действие газов началось в более разреженной атмосфере. Затем в 6 сек. сложная ракета поднимается на 2 километра, расходуя запас энергии, принадлежащей наружной ракете. Тогда уже с высоты 7,5 километра начинается расходование сил внутренних ракет, причем, после того как спиртовая ракета отработает, она отпадает. Водородная ракета продолжает работать, и после 6 мин. ракета, совершившая подъем до высоты 9,5 километра, спускается. Что касается самопишущих приборов, то они начинают свой спуск на автоматически освобождающемся парашюте, как только ракета прекращает подъем из-за израсходования горючих веществ. Кроме метеорологической ракеты проф. Оберт спроектировал также мощную ракету на двух пассажиров, весом 400 тонн. Алюминиевая каюта для двух лиц помещается в передней части ракеты -и снабжена парашютом; из нее пассажиры помощью перископов могут наблюдать окружающий мир. Движущая часть пассажирской ракеты также состоит из двух ракет (как и в метеорологической): спиртовой, зажигаемой сначала, и водородной, действующей после того, как спиртовая ракета отработала. Ракета должна подниматься (в видах безопасности) с водной поверхности. При этом подъемы могут совершаться несколько десятков раз. На каждый полет потребуется до 25 000 килограммов спирта, 4000 килограммов водорода и столько же кислорода. Помимо применения в научных экспедициях по исследованию мало доступных областей, на земле такая пассажирская ракета может явиться неоценимым орудием во время военных действий. Самые же главные ее достоинства проявятся в области астрономии, так как в безвоздушном пространстве, куда проникнет астрономическая ракета, наблюдение облегчится черной окраской неба и отсутствием воздуха, что лишит звезды мерцания и потому позволит применять телескопы с гораздо большим успехом, чем на земной поверхности. Явится возможность разрешить вопросы о населенности планет и строении звезд и туманностей. Обертом также предложены на первый взгляд фантастические, но на самом деле вполне осуществимые помощью ракет проекты; например сосредоточение огромного количества зеркал, укрепленных на особых сетках на большой высоте, и изменение климата путем направления солнечных лучей зеркалами туда, где в этом встречается надобность. Последнее время к разработке принципов реактивного действия приступило немало специалистов-профессоров и инженеров. То, к чему стремились люди уже так давно и что не удавалось вследствие тех или иных технических затруднений, в настоящее время при современном уровне техники явится вполне возможным и обещает изменить не только технику, но и самую жизнь. Самая идея о ракетных кораблях Циолковского, Годдарда и Оберта уже подвергается изменениям и улучшениям. Так недавно скончавшийся инж. Цандер работал над усовершенствованиями ракетного корабля, между прочим предлагая ввести выдвижные крылья, которые могли бы дать ракете возможность скользить по спирали при подъемах и спусках, сообщая тем ее полету необходимую плавность. Ракетного корабля еще нет, но путь для создания его уже готов. .
|
|
|
|
|