Техника - молодёжи 1958-12, страница 15

to атомарных газов становится все •-еныие и меньше.

Чтобы ионизировать газы, надо затратить много больше энергии, чем на то, чтобы диссоциировать их. Например, чтобы от электронной оболочки кислорода оторвать один электрон, надо на каждый килограмм газа потравить около 9 800 ккал (больших кало-оий) энергии, в то время как на диссоциацию этого же количества кислорода расходуется только около 3 700 ккал. Таким образом, когда при-юдящее излучение уже потеряло

ДО РАССВЕТА

/ — обычное состояние атомов кислорода и азота в атмосфере Земли; 2 — диссоциация газа; 3 — рекомбинация (возвращение в прежнее состояние) диссоциированного газа.

столько энергии, что не может ионизировать газ, оно имеет еще достаточно энергии для его диссоциации.

В результате работы всех видов излучений в. атмосфере образуются различные слои с разной степенью ионизации газов — ионосфера. На широтах от тропика Рака до тропика Козерога, где Солнце светит всего сильнее и воздух относительно более разрежен, слои диссоциированного кислорода в полдень могут находиться на высотах от 40—50 км над уровнем моря, причем чем ниже, тем меньший содержит-

Самолет-лаборатория с двигателем «ЖРД» крыльев.

ся в них процент диссоциированного кислорода.

Слои атмосферы непостоянны по степени ионизации и происходящим в них процессам. Когда Солнце стоит в зените, его лучи всего «сильнее» удерживают атомы и молекулы газов в ионизированном и диссоциированном состоянии. Когда же Солнце начинает опускаться к горизонту, путь его лучей в воздухе удлиняется, диссоциированные слои поднимаются выше, а в нижних слоях начинается так называемая рекомбинация: атомы снова соединяются друг с другом. При этом высвобождается та энергия, которую они получили от Солнца. Эта энергия выделяется теперь в виде тепла и света. Ионизированные атомы при рекомбинации жадно захватывают близрасполо-женные электроны и тоже выделяют энергию. Энергия эта огромна. Только при рекомбинации диссоциированного кислорода выделится 848 ккал на каждый кг воздуха. При быстрой рекомбинации этого количества было бы достаточно для того, чтобы нагреть весь воздух этого слоя более чем на 3000°С. Более того, если бы весь кислород вдобавок был еще хотя бы единожды ионизирован, то он выделил бы еще по 1 960 ккал на 1 кг воздуха. Наконец, если в воздухе будет еще диссоциирован весь азот, то на 1 кг воздуха выделится еще по 4 250 ккал.

И эта гигантская энергия пока что пропадает без пользы для^человека.

Схема ПАР Да: 1 — центральное тело с двумя рядами форсунок А и Б. Форсунки А работают при торможении, Б — при разгоне и полете. 2 — кольцевой канал; в нем циркулирует охлаждающая жидкость, которая подводится и отводится по двум трубам 3. 4 — механизм, выдвигающий центральное тело с помощью трех тяг. 5 — по одной из тяг поступает катализатор в, центральное тело. 6 и 7 — воздухозаборник и сопло.

в фюзеляже и двумя ПАРДами на концах

НЕОБЫКНОВЕННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ

м ы уже видели, что днем лучи Солн-' ца препятствуют диссоциированным атомам кислорода соединиться друг с другом. Однако имеются вещества, которые как бы «лишают» лучи Солнца этой способности. Эти вещества могут быть газообразными, жидкими, в виде пара или твердыми, в мелко распыленном состоянии. Все они действуют как катализаторы, то есть не соединяются с газом во время рекомбинации его атомов, а помогают реакции лишь своим участием и присутствием. Достаточно ввести в атомарный газ такой катализатор, и диссоциированный газ почти мгновенно превращается в молекулярный, выделяя всю заключенную в нем энергию. Катализатора при этом расходуется ничтожно малое количество. Если б он не разрушался под действием высоких температур, то даже небольшого его количества было бы достаточно, чтобы неограниченное количество диссоциированных газов соединилось в молекулы. Если катализатор вводить под большим давлением и придать ему еще и большую скорость, то газ ре-комбинируется еще быстрее.

Оказывается, это явление можно использовать для разгона и торможения самолетов и ракет.

-В 1954 году была предложена идея двигателя для самолетов и ракет, который мог бы использовать естественные атомарные газы атмосферы.

о МОЛЕКУЛА КИСЛОРОДА

• ■*

с

АШМОСФЕРА

ЗЕЛЛЛЯ