Техника - молодёжи 1953-02, страница 33

Рис. К. АРЦЕУЛОВА и А. ЛЕБЕДЕВА

А. ШТЕРНФЕЛЬД

Мы живем в эпоху, когда авиация — теория yi практика перемещения по воздуху—перерастает в космонавтику — теорию и практику перемещения в пустом мировом пространстве. Современная техника стоит накануне создания межпланетной ракеты.

Жидкостные ракеты, применяемые сейчас в разных странах, построены по схеме, впервые предложенной К. Э. Циолковским. По опубликованным данным, они поднимаются на высоту 200 с лишним километров. Составные жидкостные ракеты достигают еще более высокого «потолка» — поднимаются на 400 км. В этих конструкциях ракете до ее запуска сообщается первоначальный разгон с помощью другой ракеты. Когда нижний двигатель отработал, он автоматически отцепляется и опускается на парашюте. В работу вступает второй двигатель.

400 км высоты — много ли это?

По сравнению с расстояниями до небесных тел—это, •конечно, очень немного. Даже спутник Земли - Аутна -находится от нас почти в тысячу раз дальше.

Но все-таки, и с точки зрения межпланетных полетов, 400 км - это высота весьма значительная.

Необходимо учитывать одно обстоятельство: сила притяжения Земли, как и всех других небесных тел, быстро уменьшается по мере удаления от ее центра. Она ослабевает так же быстро, как освещенность предметов по мере их удаления от источников света. Это обстоятельство в значительной степени облегчает задачу межпланетных путешествий.

Подъем груза на высоту 2 м требует в 2 раза большей работы, чем подъем его на 1 м. Но для того чтобы поднять груз на миллиард метров, вовсе не требуется совершать в миллиард раз большую работу. На самом деле здесь получается огромная экономия— энергии потребуется в полтораста раз меньше предполагаемой величины.

Величину работы, которую нужно совершить для того, чтобы вырваться за сферу земного притяжения, можно представить себе из такого примера: энергия, затрачиваемая на поднятие груза в 6,4 т на 1 м над поверхностью Земли, равна энергии, нужной для того, чтобы выбросить камешек весом в 1 г в мировое пространство.

Обозначим работу, необходимую для удаления данного тела с поверхности Земли в бесконечность, еди

ницей (эта работа, отнесенная к единице массы, представляет собой потенциал Земли). Какую долю данной работы необходимо затратить, чтобы поднять или подбросить это же тело на определенную высоту?

Математический анализ показывает, что эта величина равна максимальной высоте, до которой дойдет или будет поднято данное тело, деленной на его максимальное расстояние от центра Земли (высота плюс радиус Земли). Чтобы поднять тело на высоту в десять радиусов Земли, потребуется ⁹/₁₀ этой энергии, а в сто радиусов - »/,оо. Пользуясь этим законом, мы адожем

Изменение величины силы тяжести по мере удаления от центра планеты. Толщина спирали изображает величину силы тяжести в любой точке, расположенной на ее внутреннем крае. Круги с радиусом, кратным радиусу планеты, служат для глазомерной оценки расстояний от центра.

ГЧ4