Исследование мировых пространств реактивными приборами кратко
Обновлено: 12.05.2024
В 1912–19 гг. Россия была первой и единственной в мире страной, в которой проблема межпланетных путешествий, как тогда было принято говорить, начала обсуждаться массами заинтересованных людей, обсуждаться взвешенно, серьезно, с пониманием трудностей ее решения и видением перспектив, которые откроются с выходом человечества в космос (за рубежом начало этого процесса относится к 1920–22 гг.).
Copyright © ГМИК имени К.Э. Циолковского. Все права защищены.
Права на материалы тезисов докладов принадлежат авторам докладов.
Для перепечатки материалов необходимо письменное разрешение.
Он предвидел ракеты, искусственные спутники, орбитальные станции и выход в открытый космос задолго до того, как они стали реальностью. Константин Циолковский — основоположник теоретической космонавтики. Мы изучили основные космические предсказания ученого и посчитали, сколько лет отделяло теорию от практики.
До Циолковского ракеты ассоциировались с двумя вещами: фейерверками и войной. Ученый впервые предложил взглянуть на них как на транспорт. Космическая ракета Циолковского — это пилотируемый аппарат с двигателем на жидком топливе и достаточно сложной системой управления и жизнеобеспечения.
В своих работах исследователь не только подробно описал теорию полета ракеты, но и перечислил ее преимущества перед альтернативным космическим транспортом, например гигантской пушкой (по мнению Циолковского, создание ракет было значительно дешевле).
Схематический вид ракеты, 1902–1903 годы
На протяжении нескольких лет Циолковский дорабатывал внешний вид и конструкцию своих ракет.
Первым практическим шагом к воплощению идей Циолковского стала ГИРД-09 — экспериментальная советская ракета на гибридном топливе. В 1933 году Группа исследователей реактивного движения запустила ее с подмосковного полигона в Нахабине. По характеристикам ракета сильно уступала современным: ее стартовая масса составляла 19 кг, а полет продлился 18 секунд, в течение которых ракета поднялась всего на 400 метров. Но даже такие результаты впечатлили Циолковского.
Ракета ГИРД-09 на гибридном топливе, 1933 год
Первый искусственный спутник Земли ПС-1 , 1957 год
С другой стороны, ПС-1 был мало похож на то, что описывал ученый: он был слишком мал и не предполагал наличие пилота. Впрочем, первый космонавт не заставил себя долго ждать.
Циолковский перечислял способы передвижения в свободном пространстве, описывал воздействие невесомости на человека и на другие живые организмы, указывал оптимальную форму космического корабля, предупреждал об изменении восприятия и т. д.
Юрий Гагарин, 1961 год
Так, Циолковский понимал, что космонавту нельзя выйти в безвоздушное пространство без скафандра и специальной подготовки: предварительно необходимо провести некоторое время в шлюзовой камере, чтобы выровнять давление.
Исследователь также подчеркивал, что в космосе нельзя находиться незакрепленным. На эскизах Циолковского присутствует прообраз специальных страховочных тросов (фалов), связывающих космонавтов с космическим кораблем.
Первым человеком, реализовавшим идею Циолковского о выходе в безвоздушное пространство, стал Алексей Леонов. 18 марта 1965 года он успешно вышел в открытый космос и провел в нем 12 минут 9 секунд.
Алексей Леонов, 1965 год
Ученый описывал станции нескольких типов: от простых, состоящих из одного обитаемого отделения, до сложных, представляющих собой связки из нескольких модулей.
Внешний вид космических станций, 1933 год
Ученый также предлагал восполнять запасы кислорода на станции при помощи орбитальных оранжерей.
Редакторы: Кристина Недкова, Сабина Вахитова. Иллюстраторы: Анастасия Зотова, Александр Волков. Ведущий дизайнер: Антон Мизинов.
Циолковский К.Э. Исследование мировых пространств реактивными приборами.
Циолковский К.Э. Исследование мировых пространств реактивными приборами. Часть I-я. Научное обозрение. Ежемесячный научно-философский и литературный журнал. Под ред. М. Филиппова. №5, май. Спб., Типография Э.Л. Пороховщиковой, 1903. Стр. 45-75: (всего в журнале — 4 н.с., 288 стр.). В п/к переплете того времени, мягкие издательские обложки сохранены. Формат: 25х16 см.
Циолковский К.Э. Исследование мировых пространств реактивными приборами. Часть II-я. Вестник воздухоплавания. Revue de navigation aerienne. Двухнедельный иллюстрированный журнал посвященный воздухоплаванию. Русское воздухоплавание. Научно-технический отдел. Новые аэропланы. Новые рекорды. Хроника воздухоплавания. Спб., типо-литография Ю.А. Римана, 1911-1912.
1911: №19, стр. 16-21.
№20, стр. 29-32.
№21-22, стр. 31-37.
1912: №2, стр. 2-7.
№3, стр. 15-16.
№5, стр. 2-5.
№6-7, стр. 6-9.
№9, стр. 7-11.
Полный комплект. Мягкие издательские обложки сохранены. Формат: 25,5 х 20,0 см.
Циолковский К.Э. Исследование мировых пространств реактивными приборами (дополнение к I и II части труда того же названия). Калуга, Коровинская, д. №61, К.Э. Циолковскому. Издание и собственность автора. Цена 15 коп. Калуга, тип. С.А. Семенова, 1914. 16 стр. Мягкие печатные издательские обложки. Формат: 26х18 см.
Библиографические источники:
1. Люди русской науки, т.2, М-Л, ГИЗ, 1948, стр. 1039-1046.
3. Книжные сокровища ГБЛ. Отдел редких книг, выпуск 3, Москва, 1980, № 85. Приведено только Дополнение к I и II части, и написано, что этот труд еще при жизни автора стал библиографической редкостью!
Последний номер журнала, который впоследствии был конфискован и стал безусловной редкостью!
Подзаголовки 1-й части:
2. Преимущества ракеты.
3. Ракета под влиянием тяжести. Вертикальное поднятие.
4. Среда тяжести (гравитация). Отвесное возвращение на Землю.
5. Среда тяжести (гравитация). Наклонное поднятие.
Подзаголовки 2-й части:
2. Сопротивление атмосферы.
3. Картина полета.
5. Кривые движения снаряда и его скорость.Баллистика.
6. Средства существования во время полета.
7. Спасение от усиления тяжести.
8. Борьба с отсутствием тяжести.
9. Мечты. Будущее реактивных приборов.
10. Невозможное сегодня станет возможным завтра.
11. Ожидающие Землю бедствия устранит реактивный прибор.
Изслѣдованіе міровыхъ пространствъ реактивными приборами
(дополненіние къ I и II части труда
того-же названія).
КАЛУГА 1914.
Типографія С. А. Семенова,
Никитскій пер.,со6. д..
Содержание
Предисловие
Изслѣдованіе міровыхъ пространствъ реактивными приборами
Для справокъ
Пусть желающіе пріобрѣсти эту работу сообщатъ свои адреса. Если ихъ наберется достаточно, то я сдѣлаю изданіе съ расчетомъ, чтобы каждый экземпляръ (6–7 печатныхъ листовъ, или болѣе 100 страницъ) не обошелся дороже рубля.
Предупреждаю, что это изданіе весьма серьезно и будетъ содержать массу формулъ, вычисленій и таблицъ.
Для сближенія съ людьми сочувствующими моимъ трудамъ, сообщаю имъ мой адресъ:
Калуга, Коровинская, 61,
Изслѣдованіе міровыхъ пространствъ
реактивными приборами
(Дополненіе къ первой и второй части труда того-же названія).
К. Ціолковскаго.
Стремленіе проникнуть за атмосферу подобно желанію изучить морское дно, впутренность земной коры, открыть новую страну, изобрѣсти подводную лодку, летать по воздуху, улучшить жизнь, излѣчить болѣзнь, изучить небо.
Когдато всѣ эти желанія были дерзновенны и карались или осуждались многими. Но, конечно, напрасно, ибо эти желанія дали добрые плоды людямъ.
Давно доказано, что одинъ и тотъ же свѣтъ освѣщаетъ билліоны планетъ, имѣющихъ одинъ и тотъ же матеріальный составъ, т. е. тѣже, приблизительно, земли, руды, металлы, жидкости и атмосферы.
Всѣ милліоны солнцъ подобны между собою и есть только громадныя, не успѣвшіе еще остыть планеты – земли.
Все это – матеріальный міръ и ничто не мѣшаетъ намъ его изучать, проникать въ него и имъ пользоваться, какъ пользуемся мы благами Земли. Достигать ихъ есть удѣлъ человѣка.
Но есть другое небо – метафизическое, высшее, мысленное, въ какое мы проникнемъ, когда потеряемъ эту тѣлесную оболочку.
Есть другой міръ – духовный, который откроется намъ, когда мы кончимъ нашъ жизненный путь; этотъ міръ не доступенъ нашимъ чувствамъ, но онъ возникнетъ передъ нами въ свое время, когда мы предстанемъ передъ Нимъ. Сонъ нашей жизни прервется, протремъ мы свои духовные очи и увидимъ то, о чемъ сейчасъ не думаемъ.
Пока же мы живы, пока продолжается нашъ крѣпкій сонъ, мы не можемъ не думать о земномъ, о матеріальномъ, каково видимое небо.
Безчисленныя планеты – Земли есть острова безпредѣльнаго эфирнаго океана. Человѣкъ занимаетъ одинъ изъ нихъ. Но почему онъ не можетъ пользоваться и другими, а также и могуществомъ безчисленныхъ солнцъ!
Ему угодно, чтобы все Его твореніе было на благо человѣку и чтобы сонъ, въ которомъ пребываетъ человѣчество, имѣлъ значеніе, подобно тому какъ имѣетъ значеніе обыкновенный нашъ ночной сонъ, укрѣпляющій душу и тѣло. Пусть же и сонъ жизни будетъ свѣтелъ и радостенъ.
Привожу изъ нея то, что мнѣ кажется наиболѣе полезнымъ для моего дѣла.
Вотъ что онъ, между прочимъ, пишетъ.
«Существуетъ до сихъ поръ еще мало разработанная отрасль воздухоплаванія при помощи реактивныхъ двигателей, т. е. по принципу полета ракеты, которая, какъ извѣстно летитъ и въ безвоздушномъ пространствѣ. Этотъ родъ воздухоплаванія, строго научный и отнюдь не являющійся фантазіею, позволитъ когда нибудь человѣку проникнуть за предѣлы земной атмосферы, въ далекую область многочисленныхъ окружающихъ нашу планету небесныхъ міровъ. Онъ открываетъ передъ человѣческимъ творчествомъ широчайшіе, положительно безконечные горизонты.
Прибавлю отъ себл, что несомнѣнное мое право на пріоритетъ начинается со времени опубликованія моихъ работъ, т. е. съ 1903 года, или за 10 лѣтъ до доклада Эсно Пельтри.
Я ищу поддержки моимъ стремленіямъ быть полезнымъ, и вотъ почему привожу тутъ все мнѣ извѣстное, что можетъ внушить довѣріе къ моимъ трудамъ.
Тяжело работать въ одиночку, многія годы, при неблагопріятныхъ условіяхъ и не видѣть ни откуда просвѣта и содѣйствія.
Вотъ нѣкоторыя изъ теоремъ, доказанныхъ мною ранѣе, здѣсь же я буду ихъ только пояснять, если онѣ несовсѣмъ убѣдительны.
Теорема 1. Пусть сила тяжести не уменьшается съ удаленіемъ тѣла отъ планеты. Пусть это тѣло поднялось на высоту, равную радіусу планеты; тогда оно совершитъ работу, равную той, которая необходима для полнаго одолѣнія силы тяжѳсти планеты.
У меня взрываніе быстрѣе и продолжается только 110 сек. Такимъ образомъ, въ секунду снарядъ вѣсомъ въ тонну долженъ выдѣлять 57.870 тонно-метровъ, что составляетъ 771.600 лошадиныхъ силъ. Всѣ, конечно, скажутъ: возможно ли это?! Снарядъ вѣсомъ всего въ тонну, или 61 пудъ выдѣляетъ чуть не милліонъ лошадиныхъ силъ!!
Самые легчайшіе двигатели не выдѣляютъ въ настоящее время на тонну (1.000 килом.) своего вѣса не болѣе 1.000 лош. силъ.
Но дѣло въ томъ, что здѣсь рѣчь идетъ не объ обычныхъ двигателяхъ. а о снарядахъ, подобныхъ пушкѣ.
Представьте себѣ пушку длиною въ 10 метровъ, выбрасывающей снарядъ въ тонну вѣсомъ, со скоростъю 1 километра въ секунду.
Это не далеко отъ дѣйствительности. Какова же работа, произведенная взрывчатымъ веществомъ и полученная ядромъ? Нѣтъ ничего легче, какъ разсчитать, что она составляетъ около 50.000 тонно-метровъ – и это въ теченіе малой доли секунды. Средняя скорость ядра въ пушкѣ не менѣе 500 метр. въ 1 сек. Слѣдовательно, пространство въ 10 метровъ ядро пробѣгаетъ въ 1/50 сек. Значитъ работа пушки въ секунду составитъ 2.500.000 тонно-метровъ, или около 33.300.000 лошад. силъ.
Отсюда видно, что полезная работа артиллерійскаго орудія въ 500 разъ больше, чѣмъ требуетъ ракета Эсно Пельтри и въ 43 раза больше, чѣмъ мой реактивный приборъ.
Итакъ, въ количественномъ отношеніи, нѣтъ ничего общего между реактивными снарядами и обыкновенными моторами.
Если, напр., имѣемъ ядро съ трубой и вырывающуюся изъ нея такую же массу водорода при нулевой температурѣ, то скрывающаяся энергія водорода раздѣлится пополамъ, причемъ одна половина передается ядру. Скорость молекулъ водорода, какъ извѣстно, составляетъ около двухъ километровъ въ секунду. Поэтому ядро получитъ скорость около 1.410 метровъ въ секунду. Но если принять въ расчетъ теплоемкость водорода или вращательное движеніе двухъ атомовъ, изъ которыхъ состоитъ каждая молекула водорода, то ядро получитъ около 2 киллометровъ скорости въ секунду.
Послѣ этого уже не трудно повѣрить моимъ расчетамъ, по которымъ выходитъ, что при химическомъ соединеніи водорода съ кислородомъ, скорость новообразованнымъ молекулъ воды, вырывающихся изъ неподвижной трубы составляетъ болѣе 5 километровъ въ секунду; слѣдовательно, скорость, полученная подвижной трубой такой же массы, болѣе 3 килом. въ секунду. Дѣйствительно, если бы вся теплота горѣнія передалась соединенію, т. е. водяному пару, то температура его достигла бы 10,000° Ц. (если бы не было его расширенія); при этомъ скорость частицъ пара будетъ, приблизительно, въ 6 разъ больше, чѣмъ при нулѣ (+273° абсол. темп.).
Скорость молекулъ водяного пара при нулѣ, какъ извѣстно, болѣе 1 килом. въ секунду: слѣдовательно, при образованіи пара изъ кислорода и водорода развивается, благодаря химической реакціи, скорость до 6 килом. въ секунду.
Я, конечно, только дѣлаю грубую и наглядную провѣрку моихъ прежнихъ вычисленій.
Этотъ законъ выразимъ двумя рядами чиселъ:
масса: 2, 4, 8, 10, 32, 64, 128.
скор.: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
Положимъ, напр., что масса ракеты и взрывчатыхъ веществъ составляетъ 8.
Я отбрасываю 4 единицы взрывч. вещ. и получаю скорость, которую мы примемъ за единицу.
Затѣмъ я отбрасываю 2 единицы взрывч. матеріала и получаю еще единицу скорости; наконецъ отбрасываю послѣднюю единицу массы взрывчатыхъ веществъ и получаю еще единицу скорости; всего 3 единицы скорости.
Изъ этой теоремы видно, что скорость далеко не пропорціональна массѣ взрывчатаго матеріала: она растетъ весьма медленно но безпредѣльно.
Есть наиболѣе выгодное относительное количество взрывчатыхъ веществъ, при которомъ ихъ энергія используется лучше всего. Это число близко къ 4.
Читайте также: