Ракеты и ракетные двигатели [Лев Абрамович Гильберг] (pdf) читать постранично

Л.А.Гильверг
« *

\

|

РАКЕТЫ
И РАКЕТНЫЕ
ДВИГАТЕЛИ

Л. А. Гильберг

РАКЕТЫ
И РАКЕТНЫЕ
ДВИГАТЕЛИ

ИЗДАТЕЛЬСТВО
Москва 1972

«ЗНАНИЕ»

6Т6
Г47

Гильберг Лев Абрамович
Г47
Ракеты и ракетные двигатели. М., «Знание»,
1972,
’
64 стр. (Новое в жизни, науке, технике. Серия «Космонавти­
ка, астрономия», № 9).
О ракетных двигателях — могучем сердце ракет и космических
аппаратов — рассказано в этой брошюре. Читатель найдет в ней све­
дения о первых советских ракетных двигателях и их создателях, о
мощных современных жидкостных ракетных двигателях, которые дали
возможность вывести в космос искусственные спутники Земли и косми­
ческие корабли с космонавтами на борту, осуществить полеты на Луну,
■ послать на Венеру и Марс автоматические межпланетные станции. В
брошюре рассказывается также о ракетных двигателях твердого топ­
лива, атомных ракетных двигателях, об электрических ракетных дви­
гателях, которым в будущем предстоит сыграть большую роль в освое­
нии космического пространства. Впервые в научно-популярной литера­
туре подробно описаны эксперименты советских ученых, производивших
с помощью геофизических ракет запуски автоматических ионосферных
лабораторий «Янтарь» с плазменно-ионными двигателями для цсследо.
вания перспектив управляемого полета в верхних слоях атмосферы.
Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.

2-6-5
т. п. 1972 г. № 36

6Т6

Могучее сердце ракеты
Спутники и лунники, космические корабли «Восток» и
«Восход» с космонавтами на борту, автоматические меж­
планетные станции, космические корабли «Союз» и орби­
тальная станция «Салют», американские космические аппара­
ты и капсулы с космонавтами, лунные космические корабли
«Аполлон» — всех их вынесли на просторы космоса ракетные
двигатели.
Мощную современную космическую ракету движет та же
сила, что и праздничный увеселительный фейерверк в парке
культуры и отдыха — сила реакции газов, вытекающих из
сопла ракеты. Вырываясь огненным столбом из ракетного
двигателя, они толкают сам двигатель и все, что с ним кон­
структивно связано, в противоположном направлении.
Ракетный двигатель — могучее сердце ракеты, летатель­
ного аппарата, движущегося за счет реактивной силы, возни­
кающей при отбросе части собственной массы. Именно нали­
чие ракетного двигателя и превращает летательный аппарат
в ракету.
Космическая ракета представляет собой весьма сложный и
совершенный летательный аппарат- Она состоит из собствен­
но ракеты-корпуса, двигателей и их систем, систем управле­
ния движением ракеты и полезной нагрузки*— космического
корабля или космического автоматического аппарата.
Ограниченные энергетические возможности ракетных топ­
лив (подробнее об этом-речь впереди) приводят к тому, что
для достижения даже первой космической скорости (около
8 километров в секунду) запас топлива для одноступенчатой
ракеты должен составлять более 90% (до 95—96%) ее обще­
го веса.'
Даже используя новейшие сверхлегкие «и сверхпрочные
материалы и выдающиеся достижения конструкторской мыс­
ли, практически очень трудно создать ракету, у которой вес
корпуса, двигателей, различных систем и полезной нагрузки
составлял бы всего 5—7% общего веса заправленной топли­
вом ракеты. Поэтому современные космические ракеты-носи3

тели состоят обычно из 2, 3 или 4 ступеней. И каждая ступень
имеет свои двигатели. После -выработки топлива работающей
ступени она отделяется, и двигатели следующей ступени про­
должают разгонять облегченную ракету, уже имеющую зна­
чительную -скорость. Это позволяет многоступенчатой ракете
при одинаковых запасе топлива и весе полезной нагрузки раз­
вить значительно большую -скорость, чем одноступенчатой.
Ракетные двигатели представляют собой могучую ветвь
обширного семейства реактивных двигателей, двигателей
прямой реакции.
Главное принципиальное отличие любого реактивного
двигателя состоит в том, что он непосредственно вырабаты­
вает движение, сам приводит в движение связанный с ним
транспортный аппарат без участия промежуточных агрегатов,
называемых движителями.
У самолета с поршневым или турбовинтовым двигателем
мотор заставляет вращаться воздушный винт, пропеллер, ко­
торый, врезаясь в воздух, отбрасывает массу воздуха назад и
заставляет самолет лететь вперед. В этом случае движителем
служит воздушный винт. Аналогично работает гребной винт
корабля — только он отбрасывает массу воды. У автомобиля
или поезда движителем служит колесо. И только реактивный
двигатель не нуждается в опоре в окружающей среде, в мас­
се, от которой отталкивался бы аппарат. Масса, отбрасывая
-которую назад, реактивный двигатель получает движение
вперед, находится в нем самом. Она называется рабочим те­
лом, или рабочим веществом двигателя.
Обычно раскаленные