Проектирование ЖРД. Текст. Ракетные двигатели
 Скачать 9.59 Kb.
|
|
Ракетные двигатели «Ракета сама собой не полетит» — эту фразу приписывают многим известным ученым. И Сергею Королеву, и Вернеру фон Брауну, и Константину Циолковскому. Считается, что идею полета ракеты сформулировал чуть ли ни сам Архимед, но даже он не представлял себе как заставить ее полететь. К настоящему времени существует много разновидностей ракетных двигателей. Химические, ядерные, электрические, даже плазменные. Впрочем ракеты появились в Китае в годы правления династии Хань (III-II вв. до н. э.), когда появились первые упоминания о порохе. Ракета, которая поднималась вверх благодаря силе, возникшей при взрыве пороха, ни что иное, как фейерверк. Следующий шаг был сделан только в 1556 году немецким изобретателем Конрадом Хаасом. Хаас считается создателем первой боевой ракеты. Хотя, он не создал ее, а лишь заложил теоретические основы. Именно Хаасу принадлежала идея многоступенчатой ракеты. Ученый подробным образом описал механизм создания летательного аппарата из двух ракет, которые разделялись бы в полете. «Такой аппарат, — уверял он, — мог бы развивать огромную скорость». Идеи Хааса вскоре развил польский генерал Казимир Семенович. В 1650 году он предложил проект создания трехступенчатой ракеты. Британский офицер Уильям Конгрив. В 1805 году, он продемонстрировал в Королевском Арсенале созданные им пороховые ракеты небывалой по тем временам мощности. Он разработал установку, способную запускать 6 таких зарядов залпом. В России пионером ракетостроения считается генерал-лейтенант Александр Засядко. Он усовершенствовал ракету Конгрива, и задумался об использовании ракет в мирных целях. Засядко первым высказал идею о том, что с помощью ракеты можно совершить полет в космос. Инженер даже точно подсчитал, сколько пороха понадобиться, чтобы ракета достигла Луны, но потом понял, что столько пороха невозможно вместить в ракету. Идеи Засядко позже легли в основу многих работ Константина Циолковского. Циолковский - это великий учёный, отдавший свою жизнь наукам, таким как физике, химии, арифметике и космосу. Большую часть жизни он изучал воздухоплавание и ракетодинамику. Что касается воздухоплавания, то он написал большую научную работу «Теория и опыт аэростата», в которой он собрал амбициозный дирижабль и доказывал его целесообразность. Конструкция его была следующей: дирижабль имел тонкую металлическую оболочку, а внутри находился тёплый воздух, подогреваемый за счет работы двигателей. Он мог изменять свою форму в зависимости от погодных условий. Циолковский отправил свою работу в 7 воздухоплавательный отдел русского технического общества с запросом о финансовой поддержке. Но ему отказали. Циолковский также занимался Самолётостроением. В 1894-м году он публикует статью под названием »Аэроплан или птице подобная летательная машина». В ней описывалось строение принципиально нового для своего времени цельно-металлического моноплана. Этот моноплан сильно опередил своё и поэтому тоже не был принят обществом. Далее он создаёт аэродинамическую трубу, в которой изучает воздействие потоков воздуха на обьекты. Когда он доработал воздуходувку, он получил аэродинамические результаты его дирижабля и выяснил, что был прав, что сопротивления воздуха на его дирижабль не велико, а значит он стал ближе к своей мечте создать дирижабль, а затем и космической ракеты. Наибольший вклад в ракетостроение Циолковский внёс, когда в 1903-м году опубликовал статью «исследование мировых пространств реактивными приборами». В ней он доказывает, что именно ракета является аппаратом для совершения космических полётов. Вместо одной ракеты с жидким топливом для улучшения дальности полёта он предлагает использовать ракетные поезда то есть многоступенчаты ракеты, ну и важнейшей частью этой работы была формула Циолковского. По ней определяется максимальная скорость, которую может получить одноступенчатая ракета без воздействия внешних сил. По выводам она была очень близка к уравнению Мещерского, но именно формула Циолковского направлена на решение практических задач. В ракетодинамике эта формула используется при создании ракет и по сей день. Аналогичные идеи высказывал младший современник Циолковского Герман Оберт. Он также разрабатывал идею межпланетных перелетов. Ученый предложил идею ракетного двигателя. Он даже проводил экспериментальные испытания подобных устройств. Эра ракетостроения. 16 марта 1926 года. Американский физик и инженер Роберт Годдард, работающий в институте, провёл первый экспериментальный полёт ракеты с толп. парой бензин кислород. Ракета размером с руку подлетела на 12 метров и показала, что полеты возможны. Любопытно, что позднее на основе трудов Годдарда будет создана Базука. В СССР уже в 1933 году был создан Реактивный институт. В том же году появился и принципиально новый тип оружия — реактивные снаряды. Установка для их запуска вошла в историю под именем «Катюша». В Германии развитием идей Оберта занимался уже знакомый нам Вернер фон Браун. Именно он придумал баллистическую ракету ФАУ 2, которая исп. во времена ВМВ. Американские и советские военные с 1944 года вели «охоту» за Брауном. Обе страны были заинтересованы в его идеях и разработках. Он отдался Американцам. В США он начал работать над мирными ракетами. Он дал колоссальный толчок к развитию американской космической отрасли, сконструировав для США первые ракеты-носители. Его команда в феврале 1958 запустила в космос первый американский искусственный спутник Земли. Советский Союз опередил США с запуском спутника почти на полгода. 4 октября 1957 года на орбиту Земли был выведен первый искусственный спутник. При его запуске была использована советская ракета Р-7, созданная Сергеем Королевым. Р-7 стала первой в мире межконтинентальной баллистической ракетой, а также первой ракетой, использованной для космического полета. Вернер фон браун: вёл разработку революционной ракеты фау 2. Первая в мира баллистическая ракета дальнего действия. Первый объект, совершивший суборбитальный космический полёт достигнув высоты 188км. В 1944 г Сергей Павлович Королев: строил самолеты, ГИРД (группа изучения реактивного движения) создание жидкостно баллистических ракет. Затем был создан НИИ в Ленинграде. Где Королев стал начальником отдела Ракетных летательных аппаратов. Под его руководством были разработаны проекты: Жидкостная баллистическая ракета дальнего действия; авиационные ракеты для стрельбы по воздушным и наземным целям; зенитный твердотопливные ракеты. Но в 1938 его осудили на 10 лет за соучастие в контрреволюционной деятельности внутри НИИ, призв подорвать гос промышленность и сроки сдачи новых образцов вооружения. Его ссылали в разные места, по итогу сослали в ЦПГ-29 в Москве. Там работали осуждённые ученые, инженеры и техники. Здесь под руководством А. Н. Туполева он разрабатывает бомбордировщики Пе-2 и Ту-2, затем его переводят в такое же место в Казани, где он работает над использованием ракетный двигателей в авиации. В июле 1944 по распоряжению Сталина он был освобождён. После окончания 2МВ его назначают главным инженером Советско-германского института Норд-Хаузен. Главной целью предприятия было: изучение и воспроизведение ракет ФАУ-2. В 1948 году начинаются запуски советской ракеты р-1 и к 1950 она встаёт на вооружение. На протяжении след 7 лет Королев занимается модификациями Р-1, в результате получается Целое семейство ракет с префиксом Р. Нас интересует Р-7. Изначально она была разработана для ядерного сдерживания сша. В начале холодной войны Америка была единственной державой в мире обладающей ядерной бомбой, затем Советский Союз тоже ее придумал, но не имел ни одной военной базы достаточно близкой, чтобы нанести ужат. В связи с этим было принято решение создать совершенно новый носитель межконтинентальную баллистическую ракету. Но грозному оружию нашлось другое примнение после значительного облегчения конструкции оборудования Р семь идеально подошла для того чтобы вывести на орбиту первый в истории человечества искусственный спутник Земли. 4 октября 1957г. мы запустили спутник и это было началом космической гонки на этой прекрасной ноте начинается активная стадия космического противостояние СССР и США. В ходе космической гонки были достигнуты такие успехи: Ссср 4 октября 1957 — вывод на околоземную орбиту первого ИСЗ; 3 ноября 1957 — вывод на околоземную орбиту первого исследовательского ИСЗ с живым существом на борту; 2 января 1959 — первая автоматическая межпланетная станция, первый искусственный объект на солнечной орбите; 12 сентября 1959 — посадка автоматической межпланетной станции на Луне с исследовательскими целями; 4 октября 1959 — беспилотный облёт Луны автоматической межпланетной станцией с фотографированием её обратной стороны; 12 апреля 1961 — первый полёт человека в космос (Юрий Гагарин); 6 августа 1961 — полет в космос второго космонавта (Германа Титова) КК «Восток-2»; 11-12 августа 1962 — тандемный полёт двух пилотируемых Космических аппаратов; 1 ноября 1962 — первая автоматическая межпланетная станция на марсианской орбите с исследовательскими целями; 12 октября 1964 — первый полёт экипажа в составе трёх человек; 18 марта 1965 — первый выход человека в открытый космос. 17 ноября 1970 — посадка на Луну первого планетохода «Луноход-1». 19 апреля 1971 — вывод на орбиту первой орбитальной станции «Салют-1». 15 июля 1975 года — стыковка советского и американского кораблей в космосе по программе «Союз — Аполлон». 20 февраля 1986 год — вывод на орбиту первой многомодульной орбитальной станции «Мир». У США: Май 1961 года — вступление в «лунную гонку». Старт программы «Аполлон» (задумана в начале 1960 года, ещё при администрации Эйзенхауэра, как продолжение программы «Меркурий»). 20 февраля 1962 года — Джон Гленн стал первым гражданином США, совершившим орбитальный космический полёт. 3 апреля 1965 был запущен КА SNAPSHOT с первым в мире действующим на орбите ядерным реактором. 21 декабря 1968 — первый пилотируемый облёт Луны («Аполлон-8»). 21 июля 1969 года — посадка пилотируемого КА («Аполлон-11») и выход на поверхность (Нил Армстронг) Луны. За этим последовали еще пять успешных (ноябрь 1969, февраль и июль 1971, апрель и декабрь 1972) и один неуспешный (апрель 1970, «Аполлон-13») полёт. 14 мая 1973 года — запущена первая и единственная национальная орбитальная станция Скайлэб; приняла три экспедиции на кораблях «Аполлон» с мая 1973 по февраль 1974 года, сошла с орбиты и разрушилась 11 июля 1979 года. 1975 год — совместная с СССР программа Союз — Аполлон. Перерыв в запусках на орбиту на шесть лет, идет разработка проекта «Спейс шаттл». 12 апреля 1981 года — вывод первого многоразового орбитального аппарата (Колумбия, STS-1) по программе «Спейс шаттл» на орбиту. 28 января 1986 года — катастрофа шаттла «Челленджер». Перерыв в полётах до сентября 1988. 1 февраля 2003 года — катастрофа шаттла «Колумбия». Перерыв в полётах до июля 2005. |