Отклонение струи газа, вызываемое рулями, приводит к созданию достаточно больших управляющих усилий.

При значительном разгоне летательного аппарата надобность в газовых рулях отпадает и они могут быть удалены из струи, чтобы не снижать тягу двигателя.

Многие его технические предвидения и предложения полностью себя оправдали.

Например, идея создания ракеты, работающей на жидком топливе, высказанная им ещё в 1903 году, была осуществлена на практике в 20-х годах.

Чрезвычайно важной была математическая разработка Циолковским идеи многоступенчатых ракет (Космические ракетные поезда), осуществлённой в структуре современных космических ракет.

Многие другие теоретические и технические указания Циолковского также были осуществлены после его смерти.

Например, его предложение управлять движением ракеты с помощью рулей, помещённых в газовой струереактивного двигателя, было использовано немецкими конструкторами V-2.

Рули были сделаны из графита.

У Циолковского в качестве огнеупорной облицовки сопла указывались углерод или вольфрам.

Газовые рули и сопло тормозного двигателя.

В 1911 году была опубликована вторая часть труда «Исследование мировых пространств реактивными приборами», где Циолковский вычисляет работу по преодолению силы земного тяготения, определяет скорость, необходимую для выхода аппарата в Солнечную систему («вторая космическая скорость») и время полёта.

Циолковский выдвинул идею использования для космических полётов составных (многоступенчатых) ракет (или, как он их называл, «ракетных поездов») и предложил два типа таких ракет (с последовательным и параллельным соединением ступеней).

Своими расчётами он обосновал наиболее выгодное распределение масс ракет, входящих в «поезд».

Металлический дирижабль.

Заявочные материалы на изобретение. 1929 год.

В 1926-1929 годы Циолковский решает практический вопрос: сколько нужно взять топлива в ракету, чтобы получить скорость отрыва и покинуть Землю.

Выяснилось, что конечная скорость ракеты зависит от скорости вытекающих из неё газов и от того, во сколько раз вес топлива превышает вес пустой ракеты.

В 1929 году Циолковский издаёт новую книгу - «Космические ракетные поезда».

«Ракетные поезда» Циолковского – это комплексы ракет, которые по мере отработки топлива сбрасываются на Землю.

Учёный предположил, что благодаря такому принципу к моменту отсоединения последней ракеты скорость поезда будет позволять ему унестись в космос.

В 1935 году в своей работе «Наибольшая скорость ракеты» Константин Эдуардович доказал, что что при уровне технологии того времени достичь первой космической скорости (на Земле) можно только с помощью многоступенчатой ракеты.

Вывод формулы Циолковского (автограф).

Циолковский вывел формулу, позволяющую рассчитать максимальную скорость, которую может развить ракета.

Здесь v_max – максимальная скорость ракеты,

v₀ – начальная скорость,

v_r – скорость истечения газов из сопла,

M – начальная масса топлива,

M – масса пустой ракеты.

Как видно из формулы, эта максимально достижимая скорость зависит в первую очередь от скорости истечения газов из сопла, которая в свою очередь зависит прежде всего от вида топлива и температуры газовой струи.

Чем выше температура, тем больше скорость.

Значит, для ракеты нужно подбирать самое калорийное топливо, дающее наибольшее количество теплоты.

Из формулы следует также, что эта скорость зависит и от начальной и конечной массой ракеты, т.е. от того, какая часть её веса при­ходится на горючее, и какая - на бесполезные (с точки зрения скорости полёта) конструкции: корпус, механизмы, и т.д.

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) m/M называется числом Циолковского

Z = m/M.

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.

Это утверждение остаётся верным до сих пор, но проверить на практике теорию Циолковского смогли только в 1944 году, когда немцы запустили «Фау-2», совершившую суборбитальный космический полёт.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Абсолютное и относительное отклонение по категориям показателей 1991 и 1983 г.
2. Автоматическое конструирование (computer – aided engineering – САЕ)
3. Анкета для экспресс-опроса приводится в Приложении 2.
4. Атеросклероз. Патофизиология коронарной недостаточности»
5. Больных бронхиальной астмой, приводит к разрушению сетчатки глаза и глаукоме.
6. В настоящее время используется классификация ХНК Н.Д.Стражеско и В.Х.Василенко, в основе которой лежит классификация сердечной недостаточности, предложенная Г.Ф.Лангом.
7. Валентные моды в больших молекулах: карбонилы металлов
8. Взаимозаменяемые товары (субституты) – это товары, для которых рост цен на один товар приводит к росту спроса на другой
9. Виды и характеристика больших социальных групп
10. Внутрифирменная регламентация деятельности управляющих компаний
11. Возникновение больших проблем
12. ВПД 2. Конструирование швейных изделий