Юный техник 1996-10, страница 73

ем, опираясь на эти данные. Разделив 20 г на 0,037, получим 540 г. Такую стартовую массу должна была бы иметь сверхминиатюрная копия «Востока», которой под силу вывести на орбиту наш мини-спутник. Но не спешите радоваться. На изготовление точной копии любителю понадобятся тысячелетия. К тому же многочисленные масштабные эффекты, например, капиллярные в трубопроводах и системе охлаждения двигателя, сделают мин и-ракету абсолютно неработоспособной .

Нет, при создании космических ракет механическое копирование бессмысленно.

В школьной программе, к сожалению, не нашлось места для рассказа об основных проблемах космических ракет. Постараемся восполнить пробел, хотя «юному технику» старшего поколения тут придется немного поскучать.

Лучше всего «запускать» космические ракеты с помощью математических формул. Обратим внимание на то, что всякого рода научно-инженерные расчеты можно делать на очень простом и надежном отечественном микрокомпьютере МК85М. Стоит он сегодня не дороже среднего плейера, между тем по своим возможностям значительно превосходит электронно-вычислительную машину БЭСМ-6, на которой С.П.Королев обсчитывал свои первые ракеты.

Начнем с формулы К.Э.Циолковского, характеризующей полет одноступенчатой ракеты:

v = С*In А., В

где V — скорость ракеты к моменту сгорания всего запаса топлива; А — начальная масса (ракета на старте); В — масса конечная после выгорания всего запаса топлива (т.е. баки, двигатели, насосы, система уп

равления, полезная нагрузка); С — скорость истечения газов из сопла реактивного двигателя.

Люди искушенные, несомненно, заметят, что обозначения у нас отличаются от общепринятых. Это сделано исключительно с целью простоты написания программы. Программа №1

10 input А,В,С 20 v = С* In (А/В) 30 print у 40 GOTO 10

Теперь сообщим некоторые справочные данные, которые понадобятся при расчетах

Скорости истечения продуктов сгорания различных топлив:

Керосин + кислород — 3080 м/с Водород + кислород — 4200 м/с Твердое топливо — 2400 — 2800 м/с Литий + фтор + водород — 5000 м/с Атомарный водород — 11 000 м/с Отношение массы ракеты с полным запасом топлива к ее массе, когда все оно израсходовано, в существующих конструкциях выглядит так: А/В = 7 — 10.

Эти цифры позволят нам неплохо «поиграть». Мы убедимся, что одноступенчатая ракета может развить первую космическую скорость только на водороде с кислородом

Совсем не пригодно твердое топливо, а два последних вида относятся пока к области инженерной фантастики.

Трехкомпонентное топливо известно 20 лет, но из-за фтора оно крайне токсично, а температура сгорания столь высока, что пока не найдено способа сохранить стенки двигателя от разрушения. Температура соединения атомов атомарного водорода в молекулы 6000 градусов — как на Солнце, но его умеют хранить лишь миллиграммами — в виде мономолекулярной пленки на поверхности

69