Робер Эсно-Пельтри
Шрифт:
исследования
Ш
формы ракеты путем замены реальной ракеты теоретическим ее аналогом. Теоретическая ракета
Эсно-Пельтри состояла из твердого горючего в форме поверхности вращения, ось которой
совпадает в каждый момент с положением вектора скорости движения. Ракета ограничена сзади
сечением, нормальным к вектору скорости, которое является поверхностью горения. Эсно-Пельтри
условно делит теоретические ракеты на три класса —
постоянной тягой, или экспоненциальные (степенные). Когда речь идет о цилиндрической ракете,
это означает, что сечение сопла остается постоянным. У конической ракеты выходное сечение
сопла будет изменяться так, чтобы оставаться пропорциональным двум третям остающейся массы,
у степенной ракеты выходное сечение пропорционально остающейся массе. Таким образом,
проблему выбора формы ракеты Эсно-Пельтри сводит к анализу влияния на ее характеристики
выходного сечения сопла. На первый взгляд прием очень неожиданный, но если вдуматься, то не
случайный для Эсно-Пельтри, начинающего изучать проблему космического полета как
перспективу совершенствования двигателей. Ведь его первая статья на эту тему называлась
«Соображения о результатах неограниченного уменьшения веса двигателей». Поэтому не
удивительно, что в смысле выбора исходных предпосылок для исследования второй доклад стал
органическим продолжением первого.
Эсно-Пельтри использует понятие коэффициента утилизации, характеризующего совершенство
ракеты,— отношение ее конечной массы к начальной, впервые введенное Циолковским и ставшее
общепринятым. Исследования, проведенные Эсно-Пельтри, позволяют ему сделать вывод, что
цилиндрическая ракета имеет коэффициент утилизации, лучший по сравнению с другими
ракетами того же максимального сечения; иными словами, она может поднять конечную массу на
большую высоту.
В первой главе Эсно-Пельтри приводит результаты расчетов, которые позволяли наметить пути
совершенствования конструкции космической ракеты, как и выведенная ранее формула
Циолковского. Речь идет о величине, обратной коэффициенту утилизации, т. е. отношение
начальной массы к конечной в зависимости от скорости истечения и максимального значения
ускорения Г (практически постоянного для степенной ракеты, к которой относятся приводимые
ниже данные), табл. 12.
105
Таблица 12
V, М/С
r=l,lg
r=2g r=iog
г, м/с
r=i,ig
Г = 2Й r=iog
2000 143 000 1574 358,5
3500
883
67,1 28,8
2500 13270
361,3 110,6
4000
378
39,7 18,9
3000 2700
135,2 50,5
4500
196
26,3 13,6
Из
особый интерес представляет общий вывод, который свидетельствует о серьезном характере
исследований, проведенных Эсно-Пельтри. По его мнению, «наличие сопротивления воздуха не
изменит значительно результатов, выведенных для случая пустоты... Таким образом ракета может
служить аппаратом для полета в космическое пространство» [5, с. 367]. Правда, на основании
расчетов температуры ракеты при движении в атмосфере он предлагал для степенной ракеты
воздержаться от ускорения, равного 10 g, «которого следует избегать как неудобного и по другим
соображениям» [5, с. 367].
Отвечая в третьей главе на вопрос о практическом назначении ракет, Эсно-Пельтри прежде всего
называет исследование высших слоев атмосферы. Особый интерес, как он считает, вызвала бы
проверка предположения о наличии зоны водорода и выше нее — еще более легкого газа, якобы
вызывающего световые явления северных сияний (неизвестный по своему химическому составу
сверхлегкий газ называли геокоронием). Предельная высота подъема метеорологических зондов —
30 км — не позволяла осуществить проверку этой гипотезы, что делало использование ракет
особенно заманчивым. Говоря о принципиальной возможности с помощью ракет достигнуть
любой высоты, Эсно-Пельтри обращает внимание на трудность доставки на Землю достаточного
количества столь разреженного газа, но выражает уверенность, что для физико-химических
исследований может оказаться достаточным и его малое количество.
Ограничившись такого рода соображениями об изучении высших слоев атмосферы, Эсно-Пельтри
переходит к анализу задачи Годдарда о посылке ракеты на Луну, причем его интересует
возможность реализации этой задачи
106
в ближайшее время — в связи с сообщениями американских газет о предстоящем пуске такой ракеты,
«достойной предприимчивости американцев», как он выразился. Здесь впервые Эсно-Пельтри
анализирует реальную конструкцию, отказавшись от принятой им схемы ракет, состоящих из одного
топлива. Исходя из сведений, приведенных Годдардом, о величинах массы элементов конструкции
ракеты и массы горючего для заброски 1 кг массы на Луну, соответственно 43 и 558 кг, Эсно-Пельтри
заключает: «...я не представляю себе устройства подобного снаряда» [5, с. 368]. Нужно при этом иметь