Ši istorijos diena: Robert H. Goddard atlieka skystų kuro elementų pirmojo skrydžio testą

2024 Autorius: Sherilyn Boyd | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2023-12-16 09:38

Ši istorija: 1926 m. Kovo 16 d

Šią dieną istorijoje, 1926 m. Robertas Goddardas atliko pirmąjį skystųjų kuro raketų skrydžio bandymą Auburn, Massachusetts. Ši benzino ir skysčio deguonimi varoma reaktyvinė variklio dalis sudegė maždaug 20 sekundžių prieš ištraukiant iš žemės ir vėliau pakilo iki 41 pėdų aukščio, pasiekusi didžiausią 60 mph greitį. Deja, fotoaparatas Esther Goddardas, norėdamas filmuoti pirmąjį skrydį, pabėgo iš filmo prieš tai, kai raketai pavyko palikti žemę, todėl nėra jokio įvykio vaizdo, kaip būtų buvę.

"Goddard" savo dienoraštyje užrašė tokius įrašus:

Kovo 16 d. Atvyko į Auburn su Sachs am. Estera ir p. Roope išėjo į 13 val. Bandyta raketa 2,30 val. Ji pakilo po 41 pėdų ir praėjo po 184 pėdų po 2,5 sekundžių po to, kai apatinė pusė išpūstos antgalio. Pateiktos medžiagos laboratorijoje….

Nepaisant to, kad išleidimas buvo ištrauktas, anksčiau reaktyvioji raketa nepasižymėjo, tačiau išplaukė liepsna ir buvo nuolatinis riaumojimas. Po kelių sekundžių ji pakilo lėtai, kol ji išvalo rėmą, o paskui greitojo traukinio greitis, kreivas į kairę ir ledas bei sniegas, vis dar vyksta sparčiai.

Nuo 1921 m. "Goddard" eksperimentavo su skystojo kuro raketomis. Prieš tai jis eksperimentavo, naudodamas greitą ugnies kietų skysčių srautą, tačiau tai pasirodė nepraktiška, todėl jis pradėjo naudoti skystąjį kurą; ką jis pirmiausia pagalvoja savo knygoje, kurią jis parašė 1909 m. vasario 2 d., tačiau tuo metu to nepadarė. Galų gale jis sėkmingai sukūrė 1923 m. Skystojo kuro raketos variklį ir nuolat tobulino konstrukciją, išbandydamas jį statinėse stovuose laboratorijoje.

Jo pradiniame skystojo kuro elemento raketų projekte buvo degimo kamera raketos viršutinėje dalyje su degalų baku, esančiu nugaroje, labai šilumai apsaugota (kaip matote paveikslėlyje). Jis tai padarė taip, kaip manė, kad tai pagerins stabilumą, kai bus užpakalinė trauka. Pasibaigus šiam bandomajam skrydžiui, jis suprato, kad šis dizainas iš tikrųjų nesukūrė raketos stabilumo ir taip pakeitė, kad būtų patogiau uždėti degimo kamerą raketos gale. Praėjus penkeriems metams, jo raketos dabar labai atrodė, kaip šiandien žiūri raketos, ir jis pradėjo sutelkti dėmesį į tai, kad jie būtų stabilesni, naudojant giroskopinę orientavimo sistemą. Jis netrukus sugebėjo kurti tokią orientavimo sistemą, o 1935 m. Kovo 28 d. Jis paleido savo A-5 raketą iki 4800 pėdų aukščio, o tuo metu pasiekdamas viršgarsinius greičius.

Goddardo svajonės, kad kada nors pastatė prietaisą, kuris galėjo paleisti žmogų į mėnulį ir už jo ribų, prasidėjo dar 1899 m., Tuo tarpu genėti vyrą. Tai jo įvykio ataskaita:

1899 m. Spalio 19 d. Popietę aš užkopiau aukštu vyšniniu medžiu ir, ginkluoto pjūklu, kurį vis dar turiu, ir kirvį, pradėjo apdailos mirusius galus iš vyšnios medžio. Tai buvo viena iš ramią, spalvingą grožio popietę, kurią mes turėjome spalio mėnesį Naujojoje Anglijoje, ir, žiūrėdama į laukus rytuose, įsivaizdavau, kaip nuostabu būtų sukurti tam tikrą prietaisą, kuris turėjo net galimybę kilti į Marsą ir kaip jis atrodys nedideliu mastu, jei jis išsiunčiamas iš pievos prie mano kojų … Aš buvau skirtingas berniukas, kai aš nusileido medį nuo tada, kai aš pakilo buvimui, pagaliau atrodė labai tikslinga.

Vėliau jis šventė asmeninę šventę kiekvieną spalio 19 dieną, jo "Jubiliejaus dieną". Jo svajonė panaudoti raketą, kad pasiektų Mėnulį ir po jo, iš tikrųjų jį išjuokė žiniasklaidoje. Tai visų pirma atsirado iš paskelbto pranešimo 1920 m., Kuriame jis išdėstė eksperimentą, kuriuo siekiama šaudyti raketą į mėnulį, o tada raketą, į kurį įdėta blykstės miltelių, kurie uždegs, kai jis nukris mėnulį. Tai leistų žmonėms ant Žemės turėti pakankamai galingų teleskopų, kad pamatytų blykstę, ir taip būtų galima patvirtinti, kad raketas pateko į mėnulį. 1920 m. Sausio 13 d., Po jo pranešimo paskelbimo; as Niujorko laikas galėjo pasakyti apie tai redakcijos straipsnyje:

Po to, kai raketa palieka mūsų orą ir iš tikrųjų prasideda ilgesnėje kelionėje, ji nebus pagreitinta ir neišlaikyta sprogdamos mokesčių, kurias jis galėjo palikti. Reikėtų teigti, kad būtų atsisakyta pagrindinio dinamikos įstatymo, ir tik daktaras Einšteinas ir jo pasirinktas dešimtis, taip mažai ir tinkami, turi teisę tai daryti.

Tas profesorius Goddardas savo "kėdėje" Clarko koledže ir Smithsonian Institution remti nežino veiksmų ir reakcijos santykio ir būtinybės turėti kažką geresnio nei vakuumas, nuo kurio reaguoti - pasakyti, kad tai būtų absurdas Žinoma, tik atrodo, kad trūksta žinių, kurios kiekvieną dieną yra aukštosiose mokyklose.

Žinoma, tai buvo "Times" žurnalistai, kurie turėjo klaidingą fizikos supratimą, o ne "Goddard", kuris buvo fizikos profesorius. Tiesą sakant, Goddardas suprato, kad tai būtų įmanoma, kol tebėra vidurinėje mokykloje, kai jis perskaitė Niutono "Principia Mathematica" ir pamatė, kad Trečiojo Niutono įstatymas leidžia kažką erdvės vakuume būti laivybai. Redaktoriaus pareiškimas šiek tiek nurodo šį įstatymą, bet jis nesugeba suvokti, kad raketos, išmetančios savo degalus dideliu greičiu, suteikia "veiksmą ir reakciją", reikalingą vakuume išsekti.

Goddardo atsakas į šią kritiką iš pradžių iš pradžių nebuvo mokslinis, paprasčiausiai: "Kiekviena vizija yra pokštas, kol pirmasis žmogus ją įgyvendins; kai tik supratau, tai tampa įprastu."

1924 m. Jis turėjo daugiau mokslinio atsakymo. Jis paskelbė straipsnį Populiariausi mokslo mėnesį kur jis nurodė eksperimentą, kurį jis ką tik baigė, tvirtai įrodydamas, kad tiems, kurie vis dar abejojo, kad raketa veiktų vakuume. Šiame eksperimente jis parodė, kad raketas iš tikrųjų dirbs geriau vakuume. Konkrečiai jis bandė 50 bandymų raketų kameroje, kurioje buvo 1/1500 normalus atmosferos slėgis. Rakete ne tik buvo sukurta trauka šioje aplinkoje, bet ji iš tiesų suteikė 20% daugiau traukos nei ta pati sąranka ir bandymas atliktas esant įprastam atmosferos slėgiui.

Nepaisant šio įtikinamo įrodymo, žiniasklaida vis dar dažnai kritikavo šį klausimą. Ne tik dieną po Apollo 11 paleidimo, kol eina į mėnulį, tai buvo Niujorko laikas 1920 m. paskelbė pareiškimų atšaukimą:

Tolesnis tyrimas ir eksperimentai patvirtino Isaac Newton išvadas 17 amžiuje, ir dabar yra tikrai nustatyta, kad raketa gali veikti vakuume ir atmosferoje. "The Times" apgailestauja dėl klaidos.

"Goddard" citatos:

Kaip ir moksluose mes sužinojome, kad mes esame pernelyg neišmanantys, kad negalime nieko paskelbti nieko neįmanomu, taigi asmeniui, nes mes negalime žinoti, kokie yra jo apribojimai, mes vargu ar galime pasakyti, kad kažkas būtinai priklauso ar neapsiriboja. Kiekvienas turi prisiminti, kad niekas negali numatyti, kokių aukštumų turtų, šlovės ar naudingumo jis gali pakilti, kol jis bus sąžiningai stengiamasi, ir jis turėtų drąsiai remtis tuo, kad kai kurie mokslo dalykai buvo tokioje pat padėtyje kaip ir jis, ir kad jis dažnai pasirodė tiesa, kad vakar svajonė yra tikimybė šiandien ir tikrovė rytoj. (Ištrauka iš jo vidurinės mokyklos valediktorinės kalbos "Dėmesio dovanojimui", pristatyta 21 metų amžiaus, baigusi mokytis dėl ligos)

Nesunku atskirti nesėkmingus sėkmingus eksperimentus…. [Labiausiai] darbas, kuris pagaliau yra sėkmingas, yra daugelio nesėkmingų bandymų, kuriais palaipsniui pašalinami sunkumai, rezultatas.

Premijos faktai:

1951 m. NASA ir JAV kariuomenė turėjo sumokėti 1 mln. JAV dolerių Goddard'o našlei už tai, kad pažeisdavo "Goddard" patentus savo raketų konstrukcijose. Tai buvo tuo metu didžiausias patento sprendimas, kurį vyriausybė kada nors turėjo sumokėti. Be to, tai buvo kur kas daugiau pinigų nei pats Goddardas buvo kada nors duota atlikti savo raketų tyrimus.
Goddardas ne tik buvo skysčių kurą deginančių raketų pradininkas, bet ir jis buvo pirmasis, kuris 1916 ir 1917 m. Eksperimentavo su jonais. Vėliau jis nenorėjo pasinaudoti šiais varikliais, kad galėtų paleisti raketą į kosmosą, o naudoti juos kažkada varo, kai jau buvo kosmose. Nors jis iki 1916 m. Su ja nesidarbavo, jis iš tikrųjų minėjo apie tai tik dvejus metus iš vidurinės mokyklos, paminėdamas jį 1906 m. Rugsėjo 6 d. Žurnalo įraše. Nuo to laiko tokio tipo variklis buvo naudojamas daug kartų realiosios erdvės taikymas ir netgi yra laikoma Tarptautinės kosminės stoties. Šiuo metu kosminė stotis naudoja chemines raketas, kad stumtų save į teisingą orbitą, nes atmosferos tempimas sulėtina ir sukelia nusileidimą. Tai kainuoja 210 milijonų JAV dolerių per metus. Tai manoma naudojant jonų variklius, ši kaina gali būti sumažinta iki maždaug 11 milijonų JAV dolerių per metus.
"Goddard" pirmieji raketų dizainai pasiekė tik 2% efektyvumą, kuris šilumos varikliui yra neįtikėtinai mažas. Tačiau jis netrukus bandė taikyti specialų antgalį savo raketoms, sukurtas Gustav De Laval garo varikliams. Šis purkštuvas padidino "Goddard" raketos efektyvumą iki 63%.
"Goddard" dizainas, norint panaudoti jau reikalingą skysčio deguonį, kad atvėsintumėte degimo kamerą, būtų naudojamas kaip deguonies tiekimas raketoms. Tai labai svarbu, kad degimo kameros kietosios medžiagos būtų deginamos, kol užsidega raketa.
"Smithsonian" paskelbtame "Goddard" 1920 m. Dokumente jis aiškiai išdėstė šilumos skydo dizainą, kuris turėtų būti naudojamas siekiant greitai patekti į Žemės atmosferą. Jo konstrukcijoje tam tikros medžiagos sluoksniai, kurie galėtų atlaikyti aukštą šilumą, būtų sudegę, kai grįžtantys laivai nusileido, o prastas šilumos laidas tarp kiekvieno sluoksnio izoliuotų kitus sluoksnius. Tokiu būdu, esant pakankamai sluoksnių, būtų įmanoma išlaikyti plaukiojančių laivų deginimą iš naujo.
Goddardas turėjo daugybę sveikatos problemų per visą jo gyvenimą, pradedant nuo tada, kai jis buvo jaunas. Būdamas berniukas, jis nuolat susidūrė su skrandžio problemomis, dėl ko jis vis dar buvo labai plonas ir silpnas. Jis taip pat patyrė įvairias bouts su bronchitu ir įvairiais peršalimo ligomis. Visa tai sukėlė jam praėjus dvejiems metams už kitų mokinių amžių mokykloje. Tačiau, visą šį laiką sėdėdamas lovoje, jis netrukus tapo autodidaktu, dažnai tikrino iš bibliotekos įvairias fizinės mokslų knygas ir juos žvalgydavo. Suaugusiuoju, jis ir toliau buvo linkęs į ligą, labiausiai po to, kai jis įgijo daktaro laipsnį ir užėmė poziciją Princetone, jis užsikrėtė tuberkulioze ir buvo priverstas palikti Prinstoną ir sugrįžti namo.
Goddardas mirė nuo vėžio 1945 m. Rugpjūčio 10 d., Kai buvo 62 metai. Praėjus vos 12 metų po 1957 m. Spalio 4 d., Tarybų Sąjunga sėkmingai panaudos skysčio kurą naudojančią raketą, kad į orbitą paleistų žmogaus sukurtą objektą "Sputnik 1" ("Satellite 1"). 1961 m. Balandžio 12 d. Jurijus Gagarinas tapo pirmuoju žmogumi, kuris bus paleistas į kosmosą. Netrukus po 8 metų Neilas Armstrongas ir Edvinas Aldrinas Jr. vaikščiojo ant mėnulio. Jei jis vis dar būtų gyvas, Goddardui būtų buvę 78 metai, kai pagaliau pasiekta jo svajonė, dėl kurios jis buvo taip išnaudotas.
Iš pradžių kinai buvo išradę raketos, kai atrado tai, kas galiausiai būtų pavadinta šarvuočiu. "Juodųjų miltelių" išradimas buvo gana nelaimingas atsitikimas, kai alchemikai bandė sukurti Gyvybės elicyrą, o ne kurdami miltelius. Žmonės yra žmonės, todėl greitai atsiranda įvairių įkaitusių įtaisų, įskaitant raketų varomąsias ugnies strėlės, plėtra. Čingischanas vėliau pavogė šią technologiją iš Kinijos ir naudojo raketas, užkariavus Rytų ir Vidurio Europos dalis. Didžiosios Britanijos neleido naudoti raketų iki 19 amžiaus pradžios, kai prieš juos kovojo su kovos su Indijos kareiviais pabaigoje 18 a.
Raketos, naudojamos "Fort McHenry" kovoje netoli Baltimorės, įkvėpė JAV nacionalinį himną, buvo "Congreve" raketos. 1804 m. Sir William Congreve sugalvojo raketos. Šie raketai turėjo geležies korpusą ir juose panaudoti juodi milteliai kuro su sprogstamaisiais bangolaidiais viršuje, dažnai su šrapneliais. Jie buvo pritvirtinti prie medinių stulpų ir paleisti iš metalinių rėmų. Šios raketos nebuvo labai veiksmingos, dažnai sprogdamos ore, o ne pagal tikslą. Be to, jų beveik neįmanoma tiksliai nukreipti. Tačiau jie turėjo apie dviejų mylių diapazoną ir gerai dirbo kaip psichologinis ginklas.
Nepaisant daugybės pastangų įtikinti juos kitaip, JAV kariuomenė iš pradžių nebuvo suinteresuota "Goddard" raketomis, nes nemanė, kaip jie bus naudingi. Galų gale, karinio jūrų laivyno komanda su "Goddard" sudarė sutartį dėl skystųjų kuro elementų sukūrimo, kad padėtų lėktuvams kilti iš laivų.
Pirmojo pasaulinio karo metu Goddardas pradėjo dirbti panašiu į bazuoką prietaisu, kurį turėjo naudoti kariuomenė. Jis netgi sukūrė šios lengvosios pėstininkų prototipą, nesunaikino ginklo ir parodė jį JAV kariuomenei. Tačiau karas pasibaigė penkias dienas po demonstravimo, todėl jo išradimas šiuo metu nebuvo naudojamas. Antrojo pasaulinio karo metu kariuomenė pradėjo naudoti raketų granatas, labai panašus į dizainus, kuriuos Goddardas atsirado daugiau kaip prieš du dešimtmečius. Tai nenuostabu, nes šią "bazooka" sukūrė vienas iš "Goddard" kolegų iš Clarko universiteto, dr. C. N. Hickmano, kuris taip pat dirbo su "Goddard" Pirmojo pasaulinio karo prototipu.
De Laval ne tik padarė svarbų įnašą garo varikliams ir, žinoma, netyčia, sukūrė raketą su jo purkštuku, bet taip pat sukūrė pirmąjį pasaulyje išcentrinį miltelių atskyriklį 1894 m.