'Ракеты Годдар'да

Проф. Годдард перед пуском своей первой жидкостной ракеты.

10 февраля 1936 г. на озере Принвуд в Нью-Йорке был испытан почтовый ракетоплан с ракетным двигателем на жидком топливе. Ракетоплан должен был доставить 4 тысячи почтовых открыток в Гевигу,- лежавший в 5 км от озера. Алюминиевый ракетный самолет имел размах крыльев 4,5 м и длину 3,7 м. Весил он 54 кг. В передней части помещалось отделение для •почтового груз^, за ним были расположены три бака с топливом. Помещенный в конце фюзеляжа ракетный двигатель должен был развивать тягу 18 кг за 35 секунд.

Две попытки пустить ракетоплан окончились неудачно. При первой попытке замерзла кислородная трубка, при втором пуске ракетоплан, поднявшись в воздух, упал в 30 м от старта.

Не Лучше закончились и повторные испытания 23 февраля того же года. На этот раз испытывались два ракетных, самолета. После небольшого пробега по льду,первый самолет поднял ся в воздух, но через несколько се-кунд прогорела, камера сгорания, газы стали вылетать не только.через сопло, но и через образовавшееся сбоку отверстие. Потерявший устойчивость ракетоплан упал в 300 м от старта. У второго ракетоплана через 15 секунд полета развалились крылья, и он упал.

Как, вероятно, известно читателям, основы теории реактивного движения были разработаны русским ученым К. Э. Циолковским и опубликованы им еще в 1903 г. в «Научном обозрении». В своих классических трудах замечательный ученый первый дал расчеты полета-ракеты, расхода горючего и коэфициента полезного действия. Он показал, что все работы в области ракетной техники окажутся бесплод; ными, если не создать надежный ракетный мотор, обладающий высоким иоэфициентом полезного действия, и не подобрать для него наиболее калорийное топливо. Таким топливом, как показал Циолковский, рох (он быстро* выделяет ную в нам энергию, но имеет сравнительно иизкую теплотворную способность), а жидкие горючие омеси: бензин и жидкий кислород или жидкие кислород и водород.

Одним из первых ученых, которые стали заниматься проблемой реактивного движения, является американский профессор Роберт Годдард. Первые его работы относятся к 1914 г., когда он разработал проект ракеты с двигателем на жидком топливе. Ракета имела сравнительно простую схему. Горючее и окислитель должны были под, давлением подаваться в камеру j" ^ ния с коническим соплом. топливо позволяло уменьшить ние в камере сгорания, облег ее вес.

Однако, приступая к работам, Годдард начал практические опыты с пороховых ракет, как более простых и безопасных. Уже при первых опытах удалось улучшить форму сопла ракетного двигателя и поднять термический коэфициент полезного действия ракеты с 2 до 62%. Скорость истечения газов из сопла превосходила 2 000 м в секунду.

Для сохранения устойчивости ракеты в полете Годдард делал у нее -вращающуюся головку, используя получающийся жироскопический эффект. Головка приводилась в действие струями газов, вытекающих из, боко-

Блатгодаря тому, что каналы были расположены косо, реактивная сила вытекающей струи заставляла головку вращаться.

Годдардом был составлен также проект составной ракеты из нескольких камер сгорания.

После выгорания пороха в одной камере автоматически зажигался порох в другой, а использованная сбрасывалась вниз, чтобы не обременять Полета ракеты.

В' результате 50 опытов с ракетами, работающими в пустоте, или, точнее, выпускающими свои газы в сильно разреженное пространство, Годдард доказал, что ракета Не нуждается для движения во внешней среде и может лететь в безвоздушном пространстве. Сила, увлекавшая ракету в пустоте, была на 20% больше, чем в воздухе нормальной плотности.

С 1920 г. Годдард приступил к испытанию ракет на жидком топливе: на жидком кислороде в качестве окислителя, на бензине и других углеводородах в качестве горючего. В декабре 1925 г. была сконструирована ракета с двигателем, работающим та бензине и жидком кислороде. В этом двигателе инертный (невоспламеняег мый) газ находился под большим дав-, лением в баке и оттуда по двум трубкам поступал в топливные баки, вытесняя из них бензин и кислород, которые по длинным трубкам подавались в камеру сгорания, расположенную впереди баков. 16 марта 1926 г. эта ракета поднялась за 2₍5 секунды на 56,8 м при скорости до 30 м в секунду.

. .Другой короткий полет ракеты на Жйдком топливе (бензин и кислород) был произведен 17 июля 1929 г. Камера сгорания на этот раз была расположена у хвоста ракеты, что было, по мненшр Годдадаа, «лучшим местом, ввиду того, что ни одна часть ракеты не находится в потоке газов, вылетающих из соп л а с большой скоро-м поток газов не направлен -либо углом к оси ракеты», ела диаметр 80 мм и длину

м. Она поднялась на 300 if, имея маленький барометр и фотоаппарат.

В ИМЯ г. ракетами заинтересовался американский летчик Чарльз Линд-берг, известный после своего знаме-одиночного перелета через Атлантический океан. Благодаря средствам, собранным Линдбергом, а также некоторой субсидии Вашингтонского института Карнеджи Годдард построил вблизи Росв_елла (штат Новая Мексика) ракетную станцию. Здесь в 1930—1932 гг. были проведены многочисленные испытания.

Первыми были испытаны камеры сгорания, построенные в jtoi ар коком университете.

После испытаний была выбрана наилучшая камера (диаметр — 146 мм, вес —2 кг, максимальная тяга —131 кг, время работы — около 20 секуид). Скорость истечения газов была около 1 500 м в секунду, что соответствует мощности около 1 030 л. с.

Удельная мощность ракетного двигателя (мощность, приходящаяся на 1 кг веса двигателя) достигла более 400 л. с. на килограмм. (Лучшие авиадвигатели дают не более 2 л. с. на килограмм.)

На основе испытаний Годдард построил ракету для полета. Она имела длину 3,36 м и весила 15,3 кг. Подачу топлива в камору осуществлял сжатый азот, помещенный в особом баллоне.

В первом полете, 30 декабря 1930 г., ракета поднялась на 610 м, достигнув скорости 243 м в секунду (875 км в час).

В дальнейших испытаниях профессор Годдард работал над автоматиче ской устойчивостью ракеты в верти-ном полете. Во время полета ч находится Под действием сил т сопротивления воздуха, веса