Юный техник 1969-01, страница 14
АТОМНЫЙ КОСМИЧЕСКИЙ А. СТАРОВОЙТОВ В паяльной лампе и в ракетном двигателе (не в каждом, разумеется) горит керосин; лампа берет для этого кислород из воздуха, а ракета везет его или иной окислитель с собой. Но, конечно, ракетные двигатели поражают воображение масштабами: за несколько минут работы двигатель с тягой 680 тонн сжигает две цистерны жидкого кислорода и одну — керосина! И все-таки, не в обиду будет сказано ракетчикам, этот двигатель — всего лишь большая паяльная лампа. Она нас устраивает лишь до поры до времени. Для дальних космических рейсов нужны большие, тяжелые космические станции. Чтобы они смогли улететь и вернуться, нужны мощные и одновременно легкие, а главное — не требующие много топлива двигатели. Мощность, а вернее, большую тягу ракетного двигателя можно получить, сжигая горючее, вылетающее из сопла с большой скоростью. А что такое скорость7 Это температура. Ведь именно эти тысячи градусов, заключенные в камере сгорания, и разгоняют молекулы газа до скоростей, измеряемых тысячами метров в секунду. Сидят химики в лабораториях, составляют высокотемпературные «адские коктейли» из горючего и окислителя. Керосин жечь в кислороде? Хорошо! Водород в кислороде? Еще лучше! Наконец, нашли «самую-самую адскую» смесь: водород сжигать во фторе, 4400°С — чуть ли не солнечный жар1 Ну, а каков выигрыш по сравнению, скажем, с кислородокеросинным двигателем? Увы, небольшой. Температура поднялась всего в полтора раза, а скорость газов — и того меньше. Ведь чтобы нагреть газ, горючее нужно сначала сжечь, соединить с окислителем. А молекулы окислителя — что кислорода, что фтора, что азотной кислоты — тяжелые. Температура развивается высокая, а разогнаться до большой скорости тяжелые молекулы не могут. Вот если бы удалось нагреть газы, ничего не сжигая! Тогда мы смогли бы взять самый легкий из газов — водород, и уж тут тяга зависела бы только от температуры, до которой мы бы его нагрели. Впрочем, как это: нагреть, ничего не сжигая? Откуда взять тепло? Пусть его доставляет реакция ядерного распада! Ядер ный реактор плюс водород — вот он, идеальный ракетный двигатель! Килограмм урана в 20 миллионов раз богаче энергией, чем смесь водорода со фтором. Химический двигатель сжигает железнодорожные составы топлива. Реактор — доли грамма урана. Правда, не следует забывать и о «рабочем теле» — газе, который придется выбрасывать, чтобы создать тягу. Но здесь экономить сравнительно просто: лишь поднимай температуру в реакторе. Да и при той же самой температуре водородный ядерный двигатель дает тягу втрое выше химического! Короче: атомный двигатель по всем показателям побьет двигатель химический. Я не зря сказал «побьет». Пока успехи более чем скромны. Между тоненькими пластинками урана, которыми, начинен реактор, пробирается водород. В атомном котле идет своим чередом цепная реакция, и ее тепло греет молекулы газа. Но выше температуры плавления урана они нагреться не могут: когда уран начинает плавиться, реактор выходит из строя. Правда, для первых исследований и такой реактор неплох. Именно такого типа реактор построили, например, в 1959 году американские специалисты. Во время испытаний люди находились в подземных бункерах за несколько километров от реактора. Все работы шли с помощью телеуправляемых тележек с механическими с<руками». Они монтировали реактор, перевозили его к стенду для испытаний. Понятно, что о старте с Земли с помощью такого двигателя не могло быть и речи. Он надолго заразил бы радиацией территорию стартовой площадки. Вот почему ядерные двигатели предполагается использовать только после того, как косми- 12 |
