See päev ajaloos: Robert H. Goddard teostab vedelkütusega raketi esimest lennukatset

See päev ajaloos: Robert H. Goddard teostab vedelkütusega raketi esimest lennukatset

See päev ajaloos: 16. märts 1926

Sellel päeval ajaloos, 1926. aastal, tegi Robert Goddard esimese vedelkütusega raketi lennukatse Auburnis, Massachusettsis. See bensiini ja vedelat hapnikku kasutav raketi põles umbes 20 sekundit enne maapinnast eemaldamist ja seejärel tõusis 41-meetrine kõrgusele, ulatudes maksimaalse kiiruseni 60 mph. Kahjuks kasutas kaamera Esther Goddard esimese filmi filmimiseks filmist välja, enne kui raketid suutsid maanduda, nii et pole ühtegi videot üritusest, nagu seda oleks olnud.

Goddard registreeris oma päevikusse selle ülesande järgmiselt:

16. märts käis Auburnil Sachsi juures am. Esther ja hr Roope tuli välja kell 13.00. Proovitud raketi kell 2,30. See tõusis 41 jalga ja läks 2,5 sekundiks 184 jalga, pärast seda, kui alumine pool otsakudest põles ära. Toodetud materjalid laborisse. . . .

Isegi vabastuse tõmbamisel raketi ei tõusnud esialgu, kuid leek tuli välja ja püsis kõver. Pärast mõne sekundi möödumist tõusis aeglaselt, kuni see raami puhastati, ja siis ekspressrongi kiirusel, kõverati vasakule ja lööb jääle ja lumele endiselt kiirelt.

Goddard tegeles katsetustega vedelkütusega raketidelt alates 1921. aastast. Enne seda katsetas ta kiirküttega tulekindlate laengute voogu kasutades, kuid see osutub ebapraktilisemaks, nii et ta kasutas vedelkütust; mida ta kõigepealt mõtlesin oma 2. veebruaril 1909. aastal kirjutatud paberil, kuid seda ei teinud. Lõpuks saavutas ta 1923. aastal vedelkütuse raketi mootori loomise ja konstruktsioonis pidevalt paranenud, testis seda laboratooriumis staatilistes racks.

Tema esialgsel vedelkütusega raketi disainil oli põlemiskamber raketi ülaosas koos tagaküljel asuva kütusepaagiga, mis oli tugevasti kuumakindel (nagu näete pildil). Ta tegi seda nii, nagu ta arvas, et see parandaks stabiilsust tagumise tõukejõu korral. Pärast seda katselahingut tegi ta aru, et see disain ei muutis tegelikult raketit stabiilsemaks ja muutis seda raketi tagumisele põlemiskambrile, mis on mugavam. Viis aastat hiljem nägid tema raketid nüüd väga välja nagu täna raketid, ja hakkas keskenduma sellele, et muuta need stabiilsemaks, kasutades güroskoopilist juhtimissüsteemi. Ta oli varsti õnnestunud sellise juhtimissüsteemi loomisel ja 28. märtsil 1935. aastal käivitas ta oma 485-meetrine kõrguse A-5 raketi, saavutades sellel lennul ülehelikiirusi.

Goddardi unistused, mille käigus ükskord ehitati seade, mis võis käia inimesele Kuule ja kaugemale, algas alles 1899. aastal, samal ajal kui kirsipuu pügamine. See on tema sündmuse aruanne:

19. oktoobril 1899. aasta pärastlõunal ronisin pikkast kirsipuust ja hakkasin saarel, kellel mul ikka veel oli, ja raputas, hakkasid kirsipuu surnud otsad lõikama. See oli üks uutest Inglismaalt oktoobris New England-sse kuuluvast vaiksest ja värvikasastmest pärastlõunast, ja kui ma vaatasin idaosas olevate põldude poole, siis kujutasin, kuidas oleks mõnus seade, millel oleks isegi võimalus tõusta Marsile ja kuidas see väikesel skaalal välja näeb, kui see läheb välja niidist mu jalgadel ... Olen erinev poiss, kui ma langetasin puu, kui viimati eksistentsi üles tõusis, tundus väga otstarbekas.

Ta tähistas hiljem isiklikku puhkust iga 19. oktoobril, tema "Aastapäev". Tema unistus raketi kasutamisest, et jõuda Kuule ja kaugemale, tõstis ta meedias naeruvääristamist. See tulenes peamiselt avaldatud aruandest 1920. aastal, kus ta kirjeldas katset raketi laskumiseks Kuule ja seejärel raketi, mis oli varustatud pulbervärviga, mis süttib kuule. See võimaldaks inimestel Maal võimasid teleskoobid, et näha välku ja saaksid seega kinnitada, et raketid on selle kuu peale toonud. 13. jaanuaril 1920 avaldati päev pärast aruande avaldamist; a New York Times oli selle kohta pealkirja toimetuses järgmine:

Pärast seda, kui raketi suitsetab meie õhku ja tõesti hakkab oma pikemas reisi käima, ei kiirendata ega säilitata seda, et plahvatused, mida ta siis oleks võinud lahkuda. Väidetavalt peaks see olema dünaamika põhiseaduse eitamine, ja ainult seda, et dr. Einstein ja tema valitud kümme, nii vähesed ja sobivad, on selleks litsentsid.

See, et professor Goddard oma Clarki kolledži juhatusel ja Smithsonian Institution'i juhendamisel ei tunne ära tegevuse ja reaktsiooni suhet ning vajadust saada midagi paremat kui vaakum, mille vastu reageerida, et öelda, et see oleks absurdne Loomulikult tundub, et ta ei tundu ainult koolides igapäevaselt kogutud teadmisi.

Loomulikult oli Timesi reporter, kellel oli füüsika ebatäiuslik arusaamine, mitte füüsiline professor Goddard. Tegelikult oli Goddard mõelnud, et see oleks võimalik veel keskkoolis, kui ta luges Newtoni põhimõtet Principia Mathematica ja nägi, et Newtoni kolmas seadus lubab ruumis oleval vaakumil olla midagi liikuvat. Ülaltoodud toimetuse avalduses viidatakse mõnevõrra sellele seadusele, kuid ta ei mõista, et raketid, mis kütuse välja tõmbavad suurel kiirusel, annavad vaakumis tõukejõuks vajaliku "tegevuse ja reaktsiooni".

Goddardi vastus sellele kriitikale ei olnud algselt üldse teaduslik, lihtsalt: "Iga visioon on nalja, kuni esimene inimene seda saavutab; kui see realiseerub, muutub see tavaliseks. "

1924. aastal oli tal rohkem teaduslikku vastust. Ta avaldas raamatu aastal Populaarne teadus kuu kus ta kirjeldas eksperimenti, mille ta just lõpetas, tõestades lõplikult nende jaoks, kes veel kahtlesid, et raketid töötaksid vaakumis. Selles katses näitas ta, et raketid töötavad vaakumis paremini. Konkreetselt jooksis ta 50 katset raketiga kambris, kus oli 1/1500 tavaline atmosfäärirõhk. See raketi ei pakkunud mitte ainult seda keskkonda, vaid see tõepoolest andis 20% rohkem tõukejõu kui sama seadistamine ja normaalse atmosfäärirõhuga katse.

Vaatamata sellele veenvatele tõendusmaterjalidele avaldas meediat sageli kritiseeritult seda küsimust. Kuni Apollo 11 käivitamise päevast, kuni see oli teel Kuule, alles ei olnud New York Times avaldas tagasitõmbumise oma avaldustes 1920. aastal:

Edasised uuringud ja katsed on kinnitanud 17. sajandi Isaac Newtoni leiud ning nüüd on kindlasti kindlaks tehtud, et raketid võivad toimida nii vaakumis kui ka atmosfääris. The Times kahetseb viga.

Goddard Quotes:

Nii nagu teadustes, oleme õppinud, et me oleme liiga teadlikud, et ohutult hääldada midagi võimatut, nii et üksikisiku jaoks, kuna me ei saa teada, millised on tema piirangud, ei saa me kindlalt öelda, et kõik on tingimata tema mõistes või väljaspool seda. Igaüks peab meeles pidama, et keegi ei suuda ennustada, milliseid kõrgust rikkust, kuulsust või kasulikkust ta võib tõusta, kuni ta on ausalt püüdnud, ja ta peaks tulema julgust sellest, et kõik teadused on mõnel ajal olnud samas olukorras ta on, ja see on sageli tõestanud, et eile on unenägu tänapäeva lootuses ja homse reaalsuses. (Väljavõtte väljaantud keskkooli valediktori sõnavõtus "Toetatud asjade võtmisel", välja antud 21-aastaselt, hilinenud haiguse tõttu)

Edukatest eksperimentidest ebaõnnestumiseks pole lihtne otsustada. . . [Enamik] töö, mis on lõpuks edukas, on mitmesuguste ebaõnnestunud katsete tulemus, kus raskused järk-järgult kaotatakse.

Boonus faktid:

  • NASA ja Ameerika Ühendriikide armee pidi 1951. aastal maksma 1 000 000 dollarit Goddardi lesele, rikkudes Goddardi patente oma raketi kujunduses. See oli tol ajal suurim patendilahendus, mida valitsus kunagi pidi välja maksma. Veelgi enam, see oli palju rohkem raha kui Goddard ise oli kunagi antud tegema oma raketi uurimistööd.
  • Goddard ei olnud mitte ainult vedelkütusega raketite pioneer, vaid oli ka esimene, kes eksperimenteeris ioontakistiga kogu aasta tagasi 1916. ja 1917. aastal. Ta ei tahtnud neid reaktsioone kasutada raketi kosmosesse, vaid pigem neid edasi liikuma, kui see juba ruumis oli. Kuigi ta ei katsetanud seda kuni 1916. aastani, mõistis ta seda tegelikult ainult kahe aasta jooksul keskkoolist, nimetades seda ajakirja kirjes 6. septembril 1906. Sellest ajast alates on seda tüüpi pidurit kasutati mitmel korral reaalajas kosmoseaparaadid ja seda isegi rahvusvahelise kosmosejaama jaoks. Praegu kasutab kosmosejaam keemilisi raketeid, et lükata ennast tagasi õigesse orbiidile, kuna atmosfääri tõmme aeglustab seda ja põhjustab selle laskumise. See maksab 210 miljonit dollarit aastas. See on mõelnud ioonkõnetuledega, seda kulu võib vähendada ligikaudu 11 miljoni dollarini aastas.
  • Goddardi esimene raketi disain saavutas ainult 2% -lise kasuteguri, mis on soojusmootorile uskumatult madal. Siiski proovis ta varsti proovida spetsiaalset otsikut oma raketidesse, mille Gustav De Laval välja töötas aurumasinate jaoks. See düüs suurendas Goddardi raketi efektiivsust 63% -ni.
  • Goddardi ülesanne kasutada juba vajalikku vedelat hapnikku põlemiskambri jahutamiseks, enne kui seda kasutatakse raketi hapnikuvarustuseks, kasutatakse siiani. See on oluline selleks, et põlemiskambri tahke materjal põletaks, kuni raketid põlevad.
  • Smithsoniani avaldatud Goddardi 1920. aasta paberil kirjeldas ta selgelt kuumakaitsekujundust, mida kasutatakse Maa atmosfääri taaskäivitamiseks suurel kiirusel. Selle disaini käigus pühitakse mõne materjali kihid, mis võivad kõrge kuumusega vastu pidada, kui tagasilennuk laskunud, kusjuures mõlema kihi vaheline poorne soojusjuhtivus teiste kihtide isoleerimiseks. Sel viisil, kui on piisavalt kihte, oleks võimalik veesõidukit pidurdada uuesti.
  • Goddardil oli kogu tema elu jooksul palju terviseprobleeme, alustades noorelt. Poisina peab ta pidevalt tegelema mao probleemidega, mille tulemusena jäi ta väga õhukeseks ja nõrgaks. Ta kannatas ka mitmesuguseid bronhiidi ja mitmesuguste külmetusjuhtumite eest. Kõik see põhjustas talle kahe aasta vanuste kooli vanuse ületamise. Kuid kogu selle ajaga haige voodis sai ta varsti autodidact'iks, sageli kontrollides raamatukogust erinevaid füüsikakirjandusteateid ja õppes neid õrnalt. Täiskasvanuna jätkas ta haigestumist, kes sai pärast doktoriõpinguid ja Princetoni ametisseasumist kõige raskemalt haigestunud tuberkuloosi ja oli sunnitud Princetoni lahkuma ja koju naasma.
  • Goddard suri vähktõvest 10 augustil 1945 62-aastaselt. Just 12 aasta pärast, 4. oktoobril 1957, kasutas Nõukogude Liit orbiidil Sputnik 1 ("Satellite 1") edukalt vedelkütusega raketit. 12. aprillil 1961 sai Juri Gagarin esimeseks inimeseks, kes tuleb kosmosesse tuua. Hiljem 8 aastat hiljem kõndis Neil Armstrong ja Edwin Aldrin, Jr. Kuu. Kui ta oleks ikka veel elus, oleks ta pidanud olema 78-aastane, kui tema unistus, millega teda nii vaimustati, lõpuks saavutati.
  • Mõnikord leiti hiidki rakettide avastamist pärast seda, kui hiljem sai välja kujuneda püssirohtu. "Musta pulbri" leiutis oli üsna õnnelik, kui alkeemikud, kes püüdsid elu eliksiini luua, asusid selle asemel pulbri moodustama. Inimesed on inimestel kiirelt kaasa erinevate süüteallikate, sealhulgas rakettmootoriga tulekahju nooled. Hiljem varastas Chingis Khan seda tehnoloogiat Hiina ja kasutavad Iisraeli ja Kesk-Euroopa osade vallutamisel raketid. Britid ei hakanud raketi kasutama enne 19. sajandi algust, kui neil oli 18. sajandi lõpul võitluses India sõduritega nende vastu suunatud raketid.
  • Ameerika Ühendriikide rahvushümnist inspireeritud Fort McHenry lahingus Baltimore'i lähedal olid raketid Congreve. Sir William Congreve leiutas Congreve raketid 1804. aastal. Nendel raketidel oli rauast korpus ja kasutati musta pulbrit kütusena, mille peal on lõhkeained, mis on varustatud sageli varrukaväljadega. Nad olid kinnitatud puidust postide ja käivitati metallist A-raamid. Need raketid ei olnud väga tõhusad, sageli plahvatuslikult õhu keskel, mitte sihtmärgi mõjul. Lisaks oli neid peaaegu võimatu täpselt sihtida. Kuid neil oli umbes kahe miili vahemaa ja nad töötasid hästi psühholoogilise relvana.
  • Hoolimata arvukatest katsetest veenda neid teisiti, ei olnud USA sõjavägi esialgu Goddardi raketites huvitatud, kuna nad ei näinud, kuidas need oleksid kasulikud. Lõpuks jõudis merevägi Goddardiga kokkuleppele, et ehitada vedelkütuseid, et aidata lennukitel laevadelt maha võtta.
  • Esimese aasta esimesel maailmasõjas hakkas Goddard tööle sõjaväelasel kasutatava basuko sarnase seadme kasutamisel. Ta lõi isegi selle lihtsa jalgpalli prototüübi, tagasilöökita relva ja demonstreeris seda Ameerika Ühendriikide armeele. Kuid sõda lõppes viis päeva pärast demonstratsiooni, nii et tema leiutist ei kasutata sel ajal. Teises maailmasõjas hakkas sõjavägi kasutama rakettmootoriga granaate, mis olid väga sarnased joonistega, mille Goddard oli esitanud üle kahe aastakümne varem. See ei ole üllatav, kuna seda bazooka töötati välja üks Goddardi kolleegidest Clarki ülikoolis dr C. N. Hickman, kes oli töötanud koos Goddardiga WWI prototüübil.
  • De Laval tegi olulise panuse aurumasinatele ja muidugi tahtmatult raketi disaini oma otsikuga, kuid loonud ka maailma esimese tsentrifugaalse piimakreemiga eraldaja 1894. aastal.

Jäta Oma Kommentaar