Открытие мира (Издание второе, переработанное и дополненное)
Шрифт:
Для разгона межпланетной ракеты принципиально возможно применить не только ракетные, но и воздушно-реактивные двигатели, в которых для сгорания горючего используется кислород окружающего воздуха. Здесь пригодится опыт авиационной техники, успешно применяющей такие двигатели для полетов с большими скоростями.
Надо заметить, что атомная энергия открывает широкие перспективы и для скоростной авиации. Атомные двигатели дадут возможность создавать самолеты, пролетающие огромные расстояния за очень небольшое время.
Как будет устроена атомная ракета, ответ даст будущее. Все, что о ней здесь сказано, — лишь первые, предварительные
Возможны способы создания направленного потока частиц большой скорости, например путем разгона ионов электрическими полями.
В мире мельчайших частиц, из которых состоит вещество, царят самые большие скорости. Почти до скорости света разгоняем мы заряженные частицы в наших ускорителях. Порции света — фотоны — несутся с предельно возможной в природе скоростью — триста тысяч километров в секунду.
Физика атомного ядра открывает перед техникой такие возможности, значение которых трудно сразу оценить.
Со скоростью двадцати тысяч километров в секунду двигаются частицы при атомном распаде. Правда, осколки взорванного атома несутся беспорядочно во все стороны. Но ведь научились же мы создавать поток электронов, скорость которого доходит до многих тысяч километров в секунду. И не только создавать, но и управлять им. В электронных приборах, таких, как электронно-лучевая трубка (вспомним, например, телевизор), мы собираем электроны в пучок, ускоряем их движение, уменьшаем или увеличиваем плотность потока, поворачиваем его. В нашей власти повелевать и другими быстрыми частицами, соперничающими в скорости со светом.
Мы можем управлять потоком газовых частиц при взрыве. Обычно они разлетаются в разные стороны, но если в заряде взрывчатого вещества сделана выемка определенной формы, то струя газа вылетит в одном направлении и при этом в десятки раз быстрее, чем обычно. Направленный взрыв позволяет перебрасывать грунт в точно назначенное место, помогая строить водохранилища и плотины, обнажать пласты угля или залежи руды под землей.
И если со временем в нашей власти окажется и такое управление взрывом атома, которое даст нам направленный поток «осколков» атомного распада, то, избавившись от посредника — жидкого теплоносителя, мы добьемся чрезвычайно высоких скоростей истечения, а с ними и гигантских скоростей самой ракеты.
Последние годы ознаменованы новыми успехами в изучении строения вещества. Открыты «античастицы» — с противоположным зарядом или направлением вращения: антипротон, антинейтрон, позитрон. Иначе говоря, существуют два одинаково построенных, но противоположных, разных вещества! Как огонь и вода, как плюс и минус, они «терпеть» не могут друг друга: соединяясь, уничтожаются, но не исчезают, разумеется, бесследно, а переходят в энергию, в частицы света — фотоны. «Реактор», где соединяются вещество и антивещество, где получается мощный поток фотонов, — таков двигатель фотонной ракеты — разумеется, детища XXI, а может быть и XXII века.
Могла бы струя заряженных частиц или фотонов двигать ракету? Может
АВТОМАТЫ НА РАКЕТЕ
…С Земли уже давно не видно взлетевшей ракеты — она скрылась из виду, растворилась в ночной темноте. В почти космической пустоте, глотая пространство, с огромной скоростью несется стальная сигара. Теперь о ней говорит только зубчик на экране локатора да светящаяся линия на темном фоне неба, словно прочерченная невидимой рукой. Яркий след упрямо тянется кверху и вдруг изгибается, поворачиваясь все круче и круче. Это рули, обжигаемые огненным дыханием двигателя, повинуясь чьему-то приказу, вывели снаряд на новый курс. Когда исчезла горячая газовая струя, рули не сразу остыли и тоненькой черточкой светятся во мраке ночи.
Кто же повернул рули? Ведь в ракете нет пилота!
Как сохранить взятый курс, когда ракета предоставлена самой себе? Всего нельзя предусмотреть — легкие колебания тяги, сильные порывы ветра в атмосфере и другие случайные причины могут столкнуть ракету с намеченного пути. Надо все время поправлять ее. За этим следит автопилот, заменивший человека.
Важнейшая часть автопилота — быстро вращающийся волчок.
Волчок не зря называют упрямым. Когда он вертится, ось его всегда сохраняет определенное положение в пространстве. Более бдительного, более верного стража трудно найти. Стоит, например, самолету чуть качнуться, уступая силе ветра, волчок тут как тут. Его ось невозмутимо остается на месте, но рамка прибора, соединенная с корпусом самолета, сдвигается. Этого достаточно, чтобы появился тревожный сигнал. И вот уже идет приказ моторчикам рулей: повернуть их так, чтобы машина вернулась обратно, на прежний курс! Так автопилот ведет машину вместо летчика.
Два волчка кружатся в приборном отсеке ракеты. Их обязанность — наблюдать за отклонением ее корпуса в ту или другую сторону, и то, чего не замечает один, обязательно заметит другой. Заметил — и рамкой замкнул контакты в электрической цепи. Возник ток, слабый, почти незаметный, бессильный что-нибудь сделать. Тогда на помощь приходит усилитель тока. Сигнал усиливается во много раз. Теперь у него хватает силы включить моторчик, отклоняющий руль. Руль делает свое дело — ракета возвращается на правильный путь, и тревожный сигнал замирает. Все это совершается очень быстро, не дает ракете сильно уклониться от верного курса.
Все тот же волчок используют и тогда, когда курс надо не сохранить, а изменить. Механизм, включенный в электрическую цепь и работающий точно по установленной программе, поворачивает ось волчка. Такие повороты вызывают в конце концов сигналы-команды рулям, и, повинуясь автомату, ракета меняет курс.
Устройство автоматического пилота весьма сложно. Рассказанное — лишь простейшая схема, объясняющая, как без вмешательства человека можно управлять многотонной ракетой. Гироскоп-волчок, электронные, электрические и гидравлические приборы, точные, надежные устройства подчиняют движение ракеты расчету, заранее определяющему, как будет происходить полет.