Юный техник 1997-06, страница 27

ОДИССЕЯ РАКЕТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

В 1849 году русский изобретатель И.И.Третесский создал безопасный пороховой реактивный двигатель для дирижабля. Порох в его камеру сгорания подавался небольшими порциями, а поэтому весь его запас сразу взорваться не мог.

Следующий шаг сделал испанский изобретатель Ариас, обнародовавший в 1872 году в печати идею жидкостного двигателя: в камеру сгорания подавались раздельно жидкое горючее и окислитель, находящиеся в баках ракеты. Тут уж о взрыве говорить вообще не приходилось. К сожалению, чертежи и более подробное описание работы Ариаса не найдены до сих пор.

Почти одновременно с испанцем двигатель подобной конструкции предложил и наш соотечественник С.С. Неждановский. Он собирался применить его на самолете своей конструкции.

Большие надежды изобретателей на реактивный двигатель были следствием недостаточного еще развития термодинамики и теории воздушного винта. Как только в этих науках был достигнут заметный прогресс, стало ясно, что для приемлемых в то время скоростей (ведь никто тогда и не помышлял более чем о 300 милях в час) гораздо выгоднее пользоваться винтом и паровой машиной. Например, вся винтомоторная установка аэроплана А.Ф.Можайского была в целом в...50 раз экономичнее реактивного двигателя Неждановского.

Так что вполне могло случиться, что о ЖРД — жидкостных реактивных двигателях — за ненадобностью могли и забыть, если бы не вышедшая в свет в 1903

году работа К.Э.Циолковского «Исследование межпланетных пространств реактивными приборами». Он первый нашел достойное применение теоретически достаточно проработанному им ЖРД. Ученый, во-первых, обратил внимание на то, что подобные двигатели выгоднее пороховых ракет и могут создавать тягу в пустоте космического пространства. Он дал уравнение ракеты и показал, что главное требование к ее двигателю — это высокая скорость истечения продуктов. Циолковский к тому же предложил дополнить реактивный двигатель соплом Лава-ля — специальным устройством, позволяющим значительно повысить скорость, до того применявшимся лишь на паровых турбинах. Только в такой редакции ЖРД мог претендовать на роль двигателя космического предназначения. Поговорим о нем подробнее.

Первые опыты по созданию ЖРД для ракет начались лишь в 20-е годы нашего века. На первый взгляд может показаться, что ЖРД — это попросту... печка. Но если цель последней — получить тепло, то от ЖРД требуется обеспечить максимально высокую скорость истечения продуктов сгорания. Потому сгорание приходится вести при очень большом давлении и температуре, а камере, где все это происходит, надо обязательно придавать особую форму.

Устройство ЖРД показано на рисунке 1. Основная камера сгорания дана в разрезе. Она имеет форму перевернутого кувшина. Здесь идут очень сложные процессы. Топливо и окислитель впрыскиваются через несколько