Logo sk.emedicalblog.com

Tento deň v histórii: Robert H. Goddard vykonáva prvý letový test rakety na kvapalinu

Tento deň v histórii: Robert H. Goddard vykonáva prvý letový test rakety na kvapalinu
Tento deň v histórii: Robert H. Goddard vykonáva prvý letový test rakety na kvapalinu

Sherilyn Boyd | Editor | E-mail

Video: Tento deň v histórii: Robert H. Goddard vykonáva prvý letový test rakety na kvapalinu

Video: Tento deň v histórii: Robert H. Goddard vykonáva prvý letový test rakety na kvapalinu
Video: Robert H. Goddard: The Original Rocketman 2024, Marec
Anonim
Image
Image

Tento deň v histórii: 16. marca 1926

V tento deň v histórii, 1926, Robert Goddard vykonal prvý letový test rakety kvapalného paliva v Auburnu, Massachusetts. Táto raketa poháňaná benzínom a kvapalným kyslíkom spaľovala asi 20 sekúnd, predtým, než sa zdvihla zo zeme a následne stúpla do výšky 41 stôp a dosiahla maximálnu rýchlosť 60 mph. Bohužiaľ, kamera Esther Goddard použila na natáčanie prvého letu z filmu predtým, ako raketa podarilo opustiť krajinu, takže nie je žiadne video udalosti, ako by to bolo.

Goddard zaznamenal nasledovné informácie o tomto štarte v denníku:

16. marca prešiel na Auburn so Sachsom v am. Esther a pán Roope vyšli o 1 hod. Vyskúšala raketa pri 2,30. Zvýšil sa o 41 stôp a zašiel o 184 stôp, za 2,5 sekundy, po spálení dolnej časti trysky. Privedené materiály do laboratória.,,,

Napriek tomu, že uvoľnenie bolo vytiahnuté, raketa na začiatku neprichádzala, ale plameň vyšiel a bol tu stály hukot. Po niekoľkých sekundách sa pomaly zdvihol, až kým nevyčistil rám a potom rýchlosťou rýchleho vlaku, zakrivený doľava a zasiahnutím ľadu a snehu, stále rýchlo.

Goddard od roku 1921 experimentoval s raketami poháňanými kvapalinou. Predtým experimentoval s použitím prúdu pevných nábojov, ale to sa ukázalo ako nepraktické, a tak sa obrátil na kvapalné palivo; čo on najprv premýšľal v článku, ktorý napísal 2. februára 1909, ale v tom čase sa nesnažil. Nakoniec úspešne vytvoril motor pre raketu poháňaný kvapalinou v roku 1923 a neustále zlepšoval dizajn a testoval ho v statických regáloch v laboratóriu.

Jeho počiatočná konštrukcia s raketou poháňanou kvapalinou mala spaľovaciu komoru v hornej časti rakety s palivovou nádržou na zadnej strane, ktorá bola veľmi tepelne chránená (ako vidíte na obrázku). Urobil to takým spôsobom, pretože si myslel, že to zlepší stabilitu pred tým, ako bude mať tú zadnú časť. Po tomto skúšobnom lete si uvedomil, že tento dizajn v skutočnosti nerobil stabilitu rakety a tak ju modifikoval, aby umiestnil spaľovaciu komoru do zadnej časti rakety, čo je výhodnejšie. O päť rokov neskôr jeho rakety vyzerali veľmi rád, ako dnes vyzerajú rakety a začal sa sústreďovať na ich stabilizáciu pomocou gyroskopického navádzacieho systému. Čoskoro úspešne vytvoril takýto systém vedenia a 28. marca 1935 spustil svoju raketu A-5 do výšky 4800 ft., Pričom dosiahol nadzvukové rýchlosti tohto letu.

Goddardove sny, že jedného dňa postavia zariadenie, ktoré by mohlo spustiť človeka na mesiac a za ním, začalo až v roku 1899, zatiaľ čo prerezávanie čerešňa. Toto je jeho účet o udalosti:

Odpoledne 19. októbra 1899 som vyliezol vysokú čerešňu a ozbrojenou pílou, ktorú stále mám a sekerou, začal odrezávať mŕtve končatiny z čerešne. Bola to jedna z tichých, farebných popoludní jedinej krásy, ktoré sme mali v októbri v Novej Anglicku, a keď som sa pozrel na polia na východe, predstavoval som si, aké by bolo báječné vytvoriť nejaké zariadenie, ktoré by malo dokonca možnosť vzostupu na Mars a ako to bude vyzerať v malom meradle, ak by som bol poslaný z lúk na nohách … Bol som iný chlapec, keď som zostúpil z stromu, odkedy som vystúpil na existenciu, nakoniec sa zdal veľmi účelný.

Neskôr oslávil osobný sviatok každý 19. október, jeho "výročie". Jeho sen o použití rakety, aby sa dostal na mesiac a za ním, ho skutočne dostal do médií. Vyplýva to predovšetkým z publikovanej správy z roku 1920, kde sa načrtol pokus o vystrelenie rakety na mesiac a potom raketa naložená s práškom blesku, ktorý by sa zapálil, keď dopadol na mesiac. To by umožnilo ľuďom na Zemi dostatočne silné ďalekohľady vidieť blesk a tým dokázať, že raketa sa dostala na Mesiac. 13. januára 1920, deň po jeho zverejnení; New York Times mal o tom povedať v redakcii:

Keď raketa opustí náš vzduch a naozaj začína na svojej dlhšej ceste, nebude akcelerovaná ani udržiavaná výbuchom nábojov, ktoré by potom mohli zanechať. Tvrdenie, že by to bolo, je poprieť základný zákon o dynamike a len doktor Einstein a jeho zvolený desiatok, tak málo a fit, sú na to oprávnení.

Ten profesor Goddard so svojou "stoličkou" v Clark College a zdržanlivosť Smithsonianskej inštitúcie nevie o vzťahu akcie a reakcie ao potrebe mať niečo lepšie ako vakuum, proti ktorému by reagovalo - povedať, že to bude absurdné. Samozrejme, zdá sa, že mu chýbajú poznatky, ktoré denne vychádzajú z vysokých škôl.

Samozrejme, to bol reportér Times, ktorý mal chybné chápanie fyziky, nie Goddard, ktorý bol profesorom fyziky. Goddard si v skutočnosti uvedomil, že by to bolo možné ešte počas vysokej školy, keď čítal Newtonovu Principiu Mathematica a uvidel, že tretí zákon Newtonovho umožní, aby niečo vo vesmírnom vákuu bolo možné splaviť. Vyjadrenie redaktora nad ňou trochu odkazuje na tento zákon, ale nedokáže si uvedomiť, že raketa vysúvajúca palivo pri vysokých rýchlostiach poskytuje "akciu a reakciu" potrebnú na poskytnutie ťahu vo vákuu.

Goddardova odpoveď na túto kritiku nebola pôvodne vedeckou vecou, jednoducho: "Každá vízia je vtip, kým ju prvý človek nedosiahne; akonáhle sa to stane, stáva sa samozrejmosťou."

V roku 1924 mal viac vedeckej odpovede. Publikoval článok v Populárna veda mesačne kde načrtol experiment, ktorý práve preukázal presvedčivo, pre tých, ktorí stále pochybovali, že raketa bude fungovať vo vákuu. V tomto experimente ukázal, že raketa by skutočne fungovala lepšie vo vákuu. Konkrétne vykonal 50 testov rakety v komore, ktorá mala 1/1500 normálny atmosférický tlak. Nielen, že raketa stále poskytuje v tomto prostredí tlak, ale v skutočnosti poskytuje o 20% väčší tlak, než je rovnaké nastavenie a test vykonaný pri normálnom atmosférickom tlaku.

Napriek tomuto presvedčivému dôkazu ho stále médiá často kritizovali. Až do dňa po vypustení Apolla 11, keď bol na ceste na Mesiac, nebolo to New York Times publikovali odvolanie na svoje vyhlásenia v roku 1920:

Ďalšie vyšetrovanie a experimentovanie potvrdili zistenia Isaaca Newtona v 17. storočí a teraz je rozhodne stanovené, že raketa môže fungovať vo vákuu aj v atmosfére. The Times ľutuje chybu.

Goddard Citáty:

Rovnako ako vo vede sme sa dozvedeli, že sme príliš nevedomí bezpečne, aby sme vyslovili niečo nemožné, takže pre jednotlivca, pretože nemôžeme vedieť, aké sú jeho obmedzenia, sotva môžeme s istotou povedať, že čokoľvek je nevyhnutne v jeho alebo mimo neho. Každý si musí pamätať, že nikto nemôže predpovedať, na aké výšky bohatstva, slávy alebo užitočnosti by mohol vzrásť, kým sa čestne nezaoberal, a odvodiť odvahu od toho, že všetky vedy boli v istom čase v rovnakom stave ako on, a že sa často ukázalo, že sen včera je nádejou dneška a skutočnosťou zajtrajška. (Výňatok z jeho vystúpenia na vysokej škole, "Keď vezmeme veci za udelenie", dodané vo veku 21 rokov, ktoré boli neskoro ukončené kvôli chorobe)

Nie je jednoduché rozlišovať neúspešné z úspešných experimentov.,,. [Väčšina] práce, ktorá je nakoniec úspešná, je výsledkom série neúspešných testov, v ktorých sa ťažkosti postupne odstraňujú.

Bonusové fakty:

  • V roku 1951 museli NASA a armáda Spojených štátov zaplatiť Goddardovej vdove 1 milión dolárov za porušenie Goddardových patentov vo svojich vlastných raketových vzorkách. Toto bolo v tom čase najväčšie patentové riešenie, ktoré vláda v minulosti musel vyplatiť. Ďalej to bolo oveľa viac peňazí, ako sám Goddard bol niekedy daný robiť svoj výskum rakiet.
  • Goddard bol nielen priekopníkom kvapalných rakiet, ale aj prvý experimentoval s iontovými tryskami celú cestu v rokoch 1916 a 1917. Nechcel sa používať tieto trysky na poháňanie rakety do vesmíru, ale skôr používal aby hnali niečo, čo už bolo v priestore. Napriek tomu, že sa s tým nepokúšal až do roku 1916, v skutočnosti to považoval za dva roky od strednej školy, pričom ho uviedol v časopise 6. septembra 1906. Odvtedy sa tento typ výtlaku používal mnohokrát aplikácií v reálnom priestore a dokonca sa považuje za medzinárodnú vesmírnu stanicu. Kozmická stanica v súčasnosti používa chemické rakety na to, aby sa dostala späť na správnu obežnú dráhu, pretože atmosférický odpor ju spomaľuje a spôsobuje jej klesanie. To stojí 210 miliónov dolárov ročne. Myslím, že s iontovými tryskami by sa táto cena mohla znížiť na približne 11 miliónov dolárov ročne.
  • Goddardove prvé návrhy rakiet dosiahli iba 2% účinnosť, čo je neuveriteľne nízke pre tepelný motor. Čoskoro sa však pokúsil použiť na svoje rakety špeciálnu trysku vyvinutú Gustavom De Lavalom pre parné motory. Táto tryska zvýšila účinnosť rakety Goddard na 63%.
  • Goddardov návrh na použitie už potrebného kvapalného kyslíka na chladenie spaľovacej komory pred tým, ako sa použije ako zdroj kyslíka pre raketu, sa dodnes používa. Toto je nevyhnutné na to, aby sa pri spaľovaní rakety udržiavali tuhé materiály spaľovacej komory horené.
  • V knihe Goddarda z roku 1920, ktorú vydal Smithsonian, tiež jasne načrtol dizajn tepelného štítu, ktorý sa má použiť na opätovné vniknutie zemskej atmosféry pri vysokých rýchlostiach. Vo svojom dizajne by vrstvy materiálu, ktoré by mohli vydržať vysoké teplo, by boli spálené, keď spadol spiatočný plavidlo, pričom medzi jednotlivými vrstvami zostal slabý tepelný vodič na izoláciu ostatných vrstiev. Týmto spôsobom, s dostatkom vrstiev, by bolo možné udržať plavidlo v spálení pri vracaní.
  • Goddard mal po celý život mnoho zdravotných problémov, počnúc mladým. Ako chlapec sa neustále musel vysporiadať so žalúdočnými problémami, ktoré vyústili do toho, že zostal veľmi tenký a krehký. Tiež trpel rôznymi záchvaty s bronchitídou a rôznymi prechladnutiami. To všetko mu spôsobilo, že skončil s dvoma rokmi za ostatnými študentmi svojho veku v škole. Avšak po celú dobu chorého v posteli sa čoskoro stal autodidakt, často sa venoval rôznym vedeckým kníhkam z knižnice a vrúcne ich študoval. Ako dospelý, on bol naďalej náchylný k chorobe, najťažšie po tom, čo získal doktorandské štúdium a nastúpil do funkcie v Princetone, podstúpil tuberkulózu a bol nútený opustiť Princeton a vrátiť sa domov, aby sa zotavil.
  • Goddard zomrel na rakovinu 10. augusta 1945 vo veku 62 rokov. Len o 12 rokov neskôr 4. októbra 1957 by Sovietsky zväz úspešne použil raketu poháňanú kvapalinou na spustenie človekom vyrobeného objektu na obežnú dráhu Sputnik 1 ("Satelit 1"). Dňa 12. apríla 1961 sa Jurij Gagarin stal prvým človekom, ktorý sa pustil do vesmíru. O 8 rokov neskôr prešli na mesiac Neil Armstrong a Edwin Aldrin, Jr. Keby bol ešte nažive, Goddard by bol 78 rokov, kedy sa mu konečne podarilo vyslobodiť jeho sen.
  • Rakety boli pôvodne vynájdené Číňanmi niekedy po objavení toho, čo by sa nakoniec premenovalo na pušný prach. Vynález "čierneho prášku" bol pomerne náhodou, keď alchymisti, ktorí sa snažili vytvoriť Elixír života, vytvorili prášok. Ľudia, ktorí sú ľudia, to rýchlo viedli k vývoju rôznych zápalných zariadení, vrátane rakiet poháňaných šípkami. Džingischán by neskôr túto technológiu ukradol od čínskych a používal rakety v dobývaní častí východnej a strednej Európy. Britovia začali používať rakety až do začiatku 19. storočia, keď proti nim bojovali s raketami a bojovali proti indickým vojakom koncom 18. storočia.
  • Rakety používané v bitke pri Fort McHenry pri Baltimore, ktoré inšpirovali americkú národnú hymnu, boli rakety Congreve. Congreve rakety vynašiel Sir William Congreve v roku 1804. Tieto rakety mali železné puzdro a používali čierny prášok na palivo s výbušnými hlavicami na vrchole, často vybavené šrapnelom. Boli pripevnené k dreveným stĺpom a spustené z kovových rámov A. Tieto rakety neboli hrozne účinné, často explodujú v strede vzduchu, a nie na dopad cieľa. Okrem toho bolo takmer nemožné presne zamerať. Mali však asi dva míle a pracovali dobre ako psychologická zbraň.
  • Napriek mnohým pokusom o presvedčenie inak, americká armáda na začiatku nemala záujem o Goddardove rakety, pretože nevidia, ako by boli užitočné. Nakoniec námorníctvo uzavrelo zmluvu s Goddardom na výstavbu kvapalných rakiet, ktoré by pomohli lietadlám vzlietnuť z lodí.
  • Počas prvej svetovej vojny začal Goddard pracovať na zariadení typu bazuku, ktorý by mohol použiť armáda. Dokonca vyvinul prototyp tejto ľahkej pechoty, bez zbraňovej zbrane a preukázal ju armáde USA. Avšak vojna skončila päť dní po demonštrácii, takže jeho vynález nebol v súčasnosti použitý. V druhej svetovej vojne armáda začala používať granáty poháňané raketou, veľmi podobné projektom, ktoré Goddard prišiel s viac ako dvadsať rokov predtým. To nie je prekvapujúce, pretože táto bazuka bola vyvinutá jedným z Goddardových kolegov na Univerzite Clarka, Dr. C. N. Hickmana, ktorý tiež pracoval s Goddardom na prototype Svetovej vojny.
  • De Laval nielen významne prispel k parným strojom a samozrejme aj neúmyselne na raketový dizajn s tryskou, ale vytvoril aj prvý odstredivý mliečny krém na svete v roku 1894.

Odporúča: