Реактивное движение

В течение многих веков человечество мечтало о космических полётах. Писатели-фантасты предлагали самые разные средства для достижения этой цели. В XVII веке появился рассказ французского писателя Сирано де Бержерака о полёте на Луну. Герой этого рассказа добрался до Луны в железной повозке, над которой он всё время подбрасывал сильный магнит. Притягиваясь к нему, повозка всё выше поднималась над Землёй, пока не достигла Луны. А барон Мюнхгаузен рассказывал, что забрался на Луну по стеблю боба.

Но ни один учёный, ни один писатель-фантаст за многие века не смог назвать единственного находящегося в распоряжении человека средства, с помощью которого можно преодолеть силу земного притяжения и улететь в космос. Это смог осуществить русский учёный Константин Эдуардович Циолковский(1857-1935). Он показал, что единственный аппарат, способный преодолеть силу тяжести - это ракета, т.е. аппарат с реактивным двигателем, использующим горючее и окислитель, находящиеся на самом аппарате.

Реактивный двигатель-это двигатель, преобразующий химическую энергию топлива в кинетическую энергию газовой струи, при этом двига­тель приобретает скорость в обратном направлении. На каких же принципах и физических законах основывается его действие?

- уравнение Мещерского

- уравнение Циолковского

Каждый знает, что выстрел из ружья сопровождается отдачей. Если бы вес пули равнялся бы весу ружья, они бы разлетелись с одинаковой скоростью. Отдача происходит потому, что отбрасываемая масса газов создаёт реактивную силу, благодаря которой может быть обеспечено движение как в воздухе, так и в безвоздушном пространстве. И чем больше масса и скорость истекающих газов, тем большую силу отдачи ощущает наше плечо, чем сильнее реакция ружья, тем больше реактивная сила. Это легко объяснить из закона сохранения импульса, который гласит, что геометрическая (т.е. векторная) сумма импульсов тел, составляющих замкнутую систему, остаётся постоянной при любых движениях и взаимодействиях тел системы, т.е.

Эта формула Циолковского является фундаментом, на котором зиждется весь расчёт современных ракет. Отношение массы топлива к массе ракеты в конце работы двигателя(т.е. по существу к весу пустой ракеты) называется числом Циолковского.

Основной вывод из этой формулы состоит в том, что в безвоздушном пространстве ракета разовьёт тем большую скорость, чем больше ско­рость истечения газов и чем больше число Циолковского. Более двух тысяч лет назад китайцы изобрели и применили для военных целей ракеты простейшего устройства. По-видимому, китайская ракета была сходна с теми ракетами, которые применяются сейчас для фейерверка и сигнализации. Китайцы использовали свою ракету как зажигательное средство главным образом при осаде вражеских городов. Ракетная трубка с небольшим запасом пороха привязывалась к стреле. Выбрасывая такую стрелу из лука, китайские воины сообщали ракете большую начальную скорость и увеличивали дальность ее полета.

Неоднократно использовались ракеты для военных целей и в более позднее время, в самых различных частях земного шара. Так, в XV веке знаменитый чешский полководец и государственный деятель Ян Г ус применял при осаде городов зажигательные ракеты, которым придавал внешний вид птиц. Надо полагать, что вид огненных птиц, стремительно летящих и выбрасывающих на лету пламя и дым, должен был производить на осаждаемых устрашающее действие. А кроме того, ракеты вызывали пожары, которые в скученных средневековых городах были особенно опасными.

В XVIII веке англичане встретились в Индии с индийскими войсками, имевшими особые подразделения ракетометчиков, применявших ракеты организованно и в значительном количестве. Английский полковник Конгрев, находившийся в оккупационной армии, заинтересовался этим не применявшимся в ту пору в Европе видом оружия и по возвращении на родину разработал новый тип боевой ракеты, соответствующий уровню тогдашней европейской техники. Первые испытания, сделанные в 1804 году, были не очень удачными. Но в дальнейшем Конгрев настолько усовершенствовал свою ракету, что она получила серьезное боевое значение. В частности, при осаде англичанами Копенгагена в 1807 году с кораблей британского флота было выпущено по городу несколько тысяч «конгревовых» ракет. Этот эпизод известен в истории под названием «сожжение Копенгагена ракетами».

В последующие десятилетия «конгревовы» ракеты приобрели в Европе широкую популярность и распространение и были приняты с теми или иными изменениями на вооружение почти всех европейских армий. Англичане и французы применяли ракеты в Севастопольскую кампанию 1854 - 1855 годов. Эти ракеты обладали довольно высокими техническими и тактическими свойствами. Скорость их полета равнялась примерно 350 метрам в секунду, дальность - нескольким километрам. Вероятное боковое отклонение в полете составляло около 2% от дальности, что при стрельбе на один километр давало отклонение в 20 метров.

В середине XIX века реактивное оружие было принято на вооружение также и в русской армии. Творцом русской ракеты был крупнейший ученый-артиллерист генерал-лейтенант К. И. Константинов. В 1850 году в Петербурге под его руководством работал специальный «ракетный завод». Второй, еще более крупный завод боевых ракет был основан в г. Николаеве по проекту того же генерала Константинова. Максимальная дальность полета русских ракет доходила до четырех километров, при общем весе до 80 килограммов. По условиям техники того времени эти данные можно считать рекордными. Практическое применение ракет в русской армии также оказалось вполне удачным. Так, генерал Скобелев успешно применял ракетные боевые средства для рассеивания иррегулярной конницы противника. В своих ««Воспоминаниях» генерал Брусилов указывает, что во время войны с Турцией в 1877 году, он, будучи молодым офицером, был свидетелем успешного применения русской армией ракет.

Несмотря на такие успехи, дальнейшего развития ракетное оружие ни в Европе, ни в России не получило. Его быстро обогнала орудийная артиллерия, более соответствовавшая новым тактическим условиям боя. Мощные технические достижения орудийной артиллерии во второй половине XIX века привели к тому, что ракета с ее сравнительно малой дальностью полета, слабой меткостью и огневой силой была в 80-х годах снята с вооружения.

И только накануне второй мировой войны ракетное оружие, возродившееся на новой технической основе, стало снова завоевывать себе место в военной технике, отнюдь не вытесняя орудийную артиллерию, но помогая ей решать многие задачи.

Поиск по сайту: