Історія виникнення реактивних двигунів - Технічні науки - Скачать бесплатно
ПЛАН
Вступ.
1. Відомі винаходи вчених.
2. Коли з’явилися перші ракети.
3. Історія використання ракет як зброї.
4. Друковані праці по ракетній техніці.
5. Основоположник теорії реактивного руху і сучасної космонавтики К.Е.Ціолковський.
Висновки.
Історія реактивних двигунів іде коренями в перше сторіччя нашої ери, коли грецький інженер і математик Герон, що жив у місті Олександрії, створив свій еоліпіл. Це була куля, заповнена киплячою водою, з бічними трубками, вигнутими в кінцях під прямим кутом. Тиск пари на стінку трубки, протилежну її відкритому кінцю, породжував обертання кулі. Макет еоліпіла експонується нині на стенді Калузького музею космонавтики імені К. Е. Ціолковського. А його модифікація - так, зване сегнереве колесо, опис якого можна знайти майже у всіх шкільних підручниках фізики, - ефективно використовується сьогодні для поливу сільськогосподарських угідь.
Герон описав пристрій і принцип дії свого обертового реактивного двигуна в книзі "Пневматика", що розповідає про досягнення античного світу в області прикладної механіки. Інша його книга - "Метрика" - містить теоретичні і прикладні основи геометрії й алгебри.
Як згодом з'ясувалося, реактивний рух може створюватися не тільки водяною парою, але і різними газами, а також електричною плазмою, тобто потоком заряджених елементарних часток, і навіть позбавленими електричного заряду корпускулами світла - фотонами. Але яке відношення все це має до ракетної техніки?
Саме безпосереднє, тому що ракета являє собою літальний апарат, що переміщається за рахунок роботи реактивного двигуна.
Коли ж з'явилися перші ракети? Відповідь на це питання прямо зв'язаний з датуванням появи першого енергоносія. Протягом декількох сторіч у цій якості використовувався димний чорний порох - сипуча суміш сірі, селітри і деревного вугілля. Древні "порохових справ майстри", як називалися на Русі виготовлювачі пороху, вважали, що його сила відбувається "від жару сірки і холоду селітри, що терпіти не можуть один одного". Для одержання порохового вугілля обпалювали при температурі 200-500оС деревину вільхи, верби, липи чи жостери. У 1823 р. знаменитий фізик Гей-Люссак встановив, що реактивну силу при горінні чорного пороху створюють в основному тверді частки калію і його окислів у суміші з вуглеводневими з'єднаннями. Про час і місце появи пороху дотепер йдуть суперечки між китайськими й арабськими хіміками. Китайці посилаються на древні акти, що свідчать, що ще в 1232 р. у битві під Пекіном були використані порохові ракети - вогненні стріли "Хо цзянь".
У нашій батьківщині чорний димний порох з'явилася, по свідченнях ряду літописів, у XIV столітті, а видатний історик авіації И. Я. Шатоба вважає, що це відбулося ще раніш - у XII столітті.
Перші зведення про використання ракет як зброю на Україні відносяться до XVI сторіччя. Як розповідає Г. Кониський у своїй книзі "Історія русів", виданої в 1847 р. у Москві, у 1515 р. у битві запорожців з татарами "гетьман Ружинский вислав загін кінноти з приготовленими затимчасово паперовими ракетами, які, будучи кинуті на землю, могли перескакувати з місця на місце, роблячи до шести пострілів кожна. Кіннота оная, наскакавши на становище татарське, кинула їх між коней татарських, заподіявши в них велике сум'яття".
У січні 1676 р. у місті Великий Устюг була зроблена "велика вогненна потіха" - грандіозний феєрверк із використанням ракет і обертових порохових реактивних двигунів. Про цю подію згадується в книзі Балтазара Койета "Посольство Кунраада фан Кленка до царів Олексію Михайловичу і Федорові Олексійовичу".
"Пороховою справою" займався і сам цар Петро I (1672 - 1725), що заснував для цього в Москві спеціальне "ракетний заклад". У ньому була виготовлена в 1707 р. сигнальна ракета, здатна підніматися на висоту до одного кілометра. У бомбардирській роті Преображенського полку ракетною справою успішно займалися артилерійські офіцери В. Корчмін і Г. Писарєв. Записками цих видатних російських піротехніків користалися згодом М. В. Ломоносов і інші вчені. Необхідність посилення вогневої моці артилерії спонукала Петра I звернутися до ракет - ефективному засобу взаємодії з артилерійською зброєю. Цар був широко відомий як великий фахівець в області кораблебудування. Менш відомі його роботи в області артилерійської техніки. У 1709 р. він, "у співавторстві" з генерал-фельдцейхмейстером Я. В. Брюсом, сконструював і успішно випробував першу в Європі швидкостріляючу пушку, яка заряджалася з казенної частини. Його незмінний інтерес до ракетної справи підтверджується замовленням на переклад книги Йосипа Ландгріні "Мистецтва вогненні і різні військові знаряддя", де приводилися зведення про мистецтво виготовлення ракет. В особистій бібліотеці Петра I була і книга Йосипа Беклера, що побачила світло в 1660 р. У ній розповідалося про готування "потішних вогнів", тобто ракет для феєрверків, і приводилися креслення ракети, що складає з двох послідовно сполучених частин. От коли ще знали про багатоступінчасті ракети!
До речі, набагато раніше - у 1613 р. - польський військовий архітектор Валентій Себиш у своєму творі "Ручне виробництво зброї" привів креслення багатоступінчастих ракет. Можна згадати і книгу "Інше світло, чи комічна історія про держави і жителів Місяця", написану в 1649 р. французьким поетом-бунтарем Сірано де Бержераком. У ній говориться про транспортну багатоступінчасту ракету. Невідомо, чи знав про ці твори Петро I. Невідомо також, чи знав Валентій Себіш про те, що ще в 1241 р. у битві з татарами під містом Легнігца (у Сілезії) були використані літаючі "вогненні дракони" - бойові порохові ракети. Вони зображені на фресках каплиці, спорудженої на місці побоїща.
Першою вітчизняною друкованою працею по ракетній техніці, очевидно, є книга О. Михайлова "Статут ратних, гарматних і інших справ, що стосуються до військової науки". Вона витримала два видання - у 1607 і 1621 р.
Слов'янський автор К. Симонович опублікував у 1650 р. в Амстердамі книгу "Велике мистецтво артилерії", де згадується про ракети. А в 1762 р. з'явилася книга М. Данилова "Початкові знання теорії і практики артилерії", що містить згадування про ракети. Не виключено, що Петро I знав про ці праці.
Особливо слід зазначити поява в Санкт-Петербурзі в 1824 р. енциклопедичної праці "артилерії полковника і кавалера" Федора Челєєва "Повне і докладне наставляння про складання розважальних вогнів, феєрверками іменованими, з додаванням готування військових вогнепальних і запальних речей на користь артилерії й аматорів цієї вправи, що складає з п'яти частин". Ця книга як би підбивала підсумок усім попереднім роботам по реактивній техніці.
Нову еру в історії авіації ознаменувало створення реактивних двигунів.
Основоположником теорії реактивного руху і сучасної космонавтики був російський учений-винахідник К.Е.Ціолковський, що у 1896 році в праці "дослідження світових просторів" обґрунтував можливість застосування реактивного двигуна. Значний внесок у їхню розробку внесли радянські вчені і конструктори. Після 2-ий світової війни вони одержали можливість розширити роботи з створенню реактивних літаків, впровадженню у виробництво більш сучасної техніки і технологій, засновані на використанні всіх досягнень суміжних наук.
Розробку ТРД (турбореактивний двигун) у СРСР займалися конструкторські колективи В.Я.Климова, Н.Д.Кузнєцова, С.К.Туманського, А.М.Колиски й ін. Різке підвищення швидкості польоту поставило перед вченими і конструкторами нові проблеми: на швидкості польоту понад 700 кмгод починало позначатися явище стискальності повітря, збільшився лобовий опір, погіршилася стійкість і керованість літака. Проведені наукові дослідження й експериментальні розробки показала,що крила літаків, призначені для польотів на великих швидкостях,повинні мати стріловидну хому в плані і тонкий профіль. Побудований у початки 50-их років перший радянський надзвуковий літак - одномісний винищувач Мить-19 - зі стріловидністю крила 55 градусів розвивав швидкість до 1450 кмгод,що послужило могутнім поштовхом для створення цілої серії надзвукових літаків багатьох КБ. На озброєння надійшли нові відомості засоби поразки, у т.ч. ядерна зброя масового і крапкового "удару". У 60-их роках були досягнуті великі успіхи в збільшенні швидкості, дальності висоти польоту, удосконалюванні комплексів радіопротидії, навігаційних, прицільних і інших систем і засобів авіаційного озброєння. Військова авіація стала ракетоносною, де самі снаряди не скидалися "вручну", чи поштучно цілою купою з кошика, не завантажувалися в окремому фюзеляжі до відмовлення і хоробро скидалися відкриттям люка, а по окремості містилися під крилом літака і приводилися в дію спеціальними установками.
Застосування турбогвинтових і турбореактивних двигунів дозволило не тільки підвищити швидкість і висоту польоту, але і значно збільшити вантажопідйомність і дальність польоту літака. Також не можна не помітити створення, унікального своєї конструкції, літака зі змінюваною геометрією крила.
|
