Текст книги "Путешествия в космос"

Автор книги: Михаил Васильев

сообщить о нарушении

Текущая страница: 5 (всего у книги 16 страниц)

ОТНОШЕНИЕ МАСС

^{Увеселительная пороховая ракета – предшественник двигателей будущих космических кораблей.}

Циолковский вывел основную формулу движения ракеты. Анализ этой формулы показывает, что ракета в космическом пространстве может развить поистине беспредельную скорость. Но для этого она должна израсходовать очень много горючего.

Попробуем разобраться в этом вопросе подробнее.

Вот с космодрома взлетает наш космический корабль. Он огромен и тяжел. С ревом и грохотом вырываются из его кормовых дюз толстые столбы пламени – раскаленных газов, движущихся в сотни раз быстрее урагана. На этих столбах, словно на ходулях, поднимается он над космодромом, все ускоряя свое движение. Вот уже ходули оторвались от Земли, он уже стремительно летит в небо, оставляя за собой огненный след. Через несколько минут он достигнет границы атмосферы, затем разовьет параболическую скорость и тут будет выключен двигатель. Большую часть дальнейшего пути до соседней планеты космический корабль совершит фактически по инерции, хотя на него будут действовать силы притяжения Земли, Солнца и планет.

Совершенно очевидно, что в момент отрыва от Земли корабль весил значительно больше, чем к концу работы реактивных двигателей. Ведь за это время сгорело огромное количество топлива, освобожденная энергия которого и разогнала корабль до космической скорости. Математик назвал бы наш космический корабль «телом переменной массы».

Конечная скорость корабля зависит от массы сгоревшего топлива и скорости истечения газов горения из сопла.

Чем больше скорость вытекающих газов, тем большую скорость разовьет ракета при том же самом количестве сгоревшего топлива.

Теоретически при использовании в качестве горючих сжиженных водорода и кислорода можно было бы получить скорость истечения в 3650 метров в секунду. Но практически в настоящее время на используемых топливах достигнуты скорости в 2000–2500 метров в секунду. Вероятно, путем напряженной работы, используя более калорийные топлива, которые смогут представить нам химики, мы сможем поднять эту скорость до 3500–4000 метров в секунду.

В решении этой задачи придется принять участие ученым разных специальностей. Химикам надо будет выбрать горючее, найти способы его рационального сжигания, теплотехникам – разработать форму камеры сгорания и выхлопного сопла, металлургам – найти жаропрочные и жаростойкие сплавы, отсутствие которых очень тормозит в настоящее время работы по повышению скорости вылетающей струи газов, конструкторам надо будет разработать эффективные системы охлаждения деталей двигателя.

Кроме скорости истечения и массы сгоревшего топлива, конечная скорость ракеты, взлетающей с Земли, зависит от интенсивности сжигания этого топлива, от того, в течение какого времени работал реактивный двигатель. Легко представить себе, что всю массу топлива можно сжечь не спеша, понемногу, газы горения с расчетной скоростью тоненькой струйкой будут вылетать из сопла, а космический корабль как стоял, так и останется стоять на Земле. Усилие, развиваемое при такой работе двигателя, недостаточно для того, чтобы преодолеть силу тяжести.

Чем стремительнее будет сгорать топливо, чем мощнее будет двигатель, тем выше будет ускорение и тем меньше придется нам сжечь топлива для достижения необходимой скорости.

Но мы уже знаем, что человеческий организм в силах переносить только определенной величины ускорение, и чем оно ниже, тем лучше для человека.

Легендарный древнегреческий поэт Гомер рассказывал, что однажды царю Одиссею пришлось плыть на своем корабле по узкому проливу, на обоих берегах которого сидело по страшному чудовищу: одно называлось Сциллой, другое – Харибдой. И оба чудовища подстерегали путешественников.

Конструктора космических кораблей подстерегает сразу несколько таких Сцилл и Харибд.

Он хотел бы увеличить скорость вытекающей из ракетного двигателя струи, но это влечет за собой повышение температуры в камере сгорания, а значит, значительно снижает долговечность двигателя.

Он хотел бы рассчитать корабль на полет с небольшим ускорением, чтобы это не отразилось на самочувствии экипажа корабля, но в этом случае он должен значительно увеличить запасы топлива.

И он с сомнением смотрит на таблицы расчетов. Вот что гласит одна из них, составленная на основании предположения, что мы нагреваем произвольным способом в камере сгорания струю водорода. Эта таблица гласит:

Если температура в камере сгорания равна 2700°, скорость истечения теоретически может достичь 6500 метров в секунду; если ее поднять до 5700°, скорость истечения можно обеспечить в 11 400 метров в секунду.

Конструктор задумчиво откладывает в сторону эту таблицу. Перед ним другая. Он смотрит на неумолимые колонки цифр:

Если при скорости истечения газов в 2000 метров в секунду мы захотим разогнать космический корабль до параболической скорости, но не допустим ускорения свыше 1,1g (около 11 метров в секунду за секунду), на каждый килограмм груза, которому мы придадим требуемую скорость, нам надо будет сжечь 143 тыс. килограммов горючего!

Это, конечно, немыслимо! Конструктор решает ухудшить условия жизни экипажа, подвергнуть людей повышенному ускорению. Пусть будет ускорение 10g (около 100 метров в секунду за секунду). Конечно, людям не легко будет перенести такое ускорение, но, во-первых, он, конструктор ракеты, приложит все усилия для того, чтобы облегчить работу экипажа в этих условиях. Он сконструирует специальные гамаки, в которых экипаж будет лежать в это время, чтобы перегрузка равномерно распределялась по всему телу. Во-вторых, ведь время действия перегрузки очень сократится по сравнению с первым вариантом. И трудно сказать еще, что легче переносит человеческий организм – небольшую, но длительную перегрузку или большую, но кратковременную.

Конструктор ищет соответствующую графу:

При той же скорости истечения газов горения, – гласит она, – равной 2000 метров в секунду, при допустимом ускорении 10g, на каждый килограмм полезного груза ракета должна сжечь 358 килограммов горючего.

Это хотя и лучше, но еще ни в какой мере не устраивает конструктора. Он знает, что самый легкий бак, который сможет вместить 358 килограммов горючего, будет весить не один, а 30–35 килограммов! Ведь даже обыкновенное ведро, содержащее 10 килограммов воды, весит около килограмма!

^{Может быть, так будет выглядеть первый обитаемый искусственный спутник Земли. Он будет снабжен реактивным двигателем 1, парашютом 2 для торможения при спуске и выдвижными крыльями 3 для планирования. Герметическая кабина астронавта из прозрачного органического стекла 4 снабжена металлическими шторами для предохранения астронавта от ожогов солнечными лучами. Большую часть объема искусственного спутника занимают баки с горючим 5 и окислителем 6 для работы реактивного двигателя в случае необходимости увеличить заторможенную сопротивлением воздуха скорость полета, а также при посадке.}

Конструктор начинает выискивать возможности повышения скорости истечения газов. Для этого надо повысить температуру в камере сгорания, а значит, найти новые высококалорийные топлива. Это влечет за собой необходимость предусмотреть интенсивное охлаждение деталей двигателя, входящих в соприкосновение с горячими газами, в первую очередь камеры сгорания и сопла. А что если сделать их пористыми и сквозь эти поры подавать, продавливать внутрь жидкое горючее? Испаряясь на поверхности этих деталей, оно будет поглощать большое количество тепла и тем самым охлаждать их. И конструктор решается увеличить скорость истечения газов до 5000 метров в секунду. Таблица, которую он держит перед глазами, сообщает ему, что:

При скорости истечения газов в 5000 метров в секунду и допустимом ускорения в 10g для того, чтобы придать требующуюся космическую скорость 1 килограмму ракеты, надо сжечь 10 килограммов топлива.

Соотношение весов получается как раз таким, как у ведра – металлического сосуда, наполненного жидкостью. Создать конструкцию тары с таким соотношением весов можно, – это будет тонкостенная жестяная бочка, наполненная горючим, но ни для двигателя, ни для пассажиров, ни для приборов ни грамма веса уже не останется. А ведь нельзя сжечь все топливо при взлете, надо его взять и с собой для посадки на планету и для возвращения на Землю. Это тоже полезный груз.

Что же делать. Дальнейшего увеличения перегрузки человеческие организмы не вынесут, – этот путь закрыт. Дальнейшего повышения скорости истечения газов горения при современном уровне техники ожидать трудно. Конструктор откладывает в сторону свои таблицы.

^{Вот как зависит количество топлива, необходимого для сообщения 1 кг массы космической скорости, от скорости истечения газов из сопла реактивного двигателя и допустимого ускорения.}

Отношение масс ракеты до взлета (ракеты с полным запасом горючего) и ракеты, набравшей уже требующуюся космическую скорость, получается при имеющихся у нас научно-технических возможностях таким, которое исключает возможность сооружения космического корабля. Железной логикой цифр конструктор доказал, что космический полет при существующем уровне развития техники невозможен.

Так ли это?

КОСМИЧЕСКИЕ ПОЕЗДА

^{Выгорело топливо в первой ступени, и она отцепилась, уменьшая массу ракетного поезда. Эта идея К. Э. Циолковского открывает реальную возможность космических сообщений средствами современной техники.}

Да, это так. И конструктором, впервые сделавшим все эти выкладки, может быть, не совсем в изложенной нами последовательности, был сам Циолковский.

Что же делать? Ждать, когда химики найдут сверхкалорийные, ультратеплотворные тяжелые топлива, а металлурги изготовят сверхтугоплавкие, ультражаростойкие материалы?

Нет. Искать принципиально новые решения вопроса.

Советский инженер Фридрих Артурович Цандер внес свою долю в решение проблемы космического полета. Самый трудный участок пути космического корабля, говорит он, – это первый участок – взлет и движение через атмосферу. Пусть этот участок наша ракета пройдет на крыльях.

– Крылья?! Лишний вес!

– Крылья можно сделать из горючих материалов, – отвечает Цандер, – из сплавов магния, лития, алюминия. Пройдя атмосферу, в космическом пространстве, эти ненужные уже крылья можно просто сжечь как топливо для двигателя корабля.

Что же? Это уже не так плохо, сжечь часть «ведра» в качестве горючего. Но это еще не кардинальное решение проблемы.

Новую идею выдвинул Циолковский. Он предложил направить в космическое пространство не одиночную ракету, а целый космический поезд. Самую маленькую ракету, ту, которая должна отправиться на разведку иных миров, несет в качестве полезного груза большая ракета, которая в свою очередь является пассажиром еще большей ракеты. Количество таких ступеней определяется скоростью, которую требуется развить.

Работают ракеты в обратной последовательности. Вот стоит на старте такой трехступенчатый поезд ракет. Первыми начинают работать двигатели самой крупной ракеты. Она подпрыгивает и стремительно исчезает в небе, неся на себе своих пассажиров. Дальнейшее наблюдение за нею ведется с помощью телескопа.

Исчерпав все топливо, достигнув определенной высоты и развив некоторую скорость, этэ ракета внезапно отделяется, бросает своих «пассажиров» на произвол судьбы. Но только этого момента И ожидала вторая по величине ракета. Из сопел ее реактивных двигателей протянулись назад огненные нити. Сжигая свое горючее, она продолжает путь, еще увеличивая скорость.

Когда выгорит горючее и в этой ракете, она отцепится и начнет работать третья, последняя. Она уже сможет развить требующуюся космическую скорость.

Расчеты убедительно подтвердили правильность этой идеи Циолковского. В последние годы уже были разработаны практически выполнимые проекты составных космических поездов, способных долететь, например, до Луны. Один из таких проектов, например, предусматривал создание десятиступенчатой ракеты, общий начальный вес которой составлял 63 тонны. Запуск этой ракеты позволил бы забросить на Луну груз с массой в 4,5 килограмма.

Это, конечно, не много. Но разве это меньше первых прыжков еще не умевших летать аэропланов начала века?!.

Правильность и плодотворность этой идеи Циолковского нашли в наше время и опытное, практическое подтверждение. Еще со второй мировой войны известна всем германская ракета «Фау-2». Развивая максимальную скорость около 1,6 километра в секунду, она при вертикальном запуске поднимается на высоту в 185 километров. Другая довольно широко известная ракета – «Вак Корпораль» развивает максимальную скорость в 1,2 километра в секунду и достигает высоты в 70 километров.

В 1949 году эти две ракеты соединили в одну. Пассажиром более тяжелой ракеты – «Фау-2» – сделали легкую ракету «Вак Корпораль». Установили механизмы, которые отцепляли «всадника» от «лошади», когда горючее в баках «Фау-2» выгорало до капли. Сконструировали дополнительные механизмы, которые включали двигатели маленькой ракеты как раз в тот момент, когда она отцеплялась от большой. И ракеты запустили.

На первый взгляд кажется, что достигнутая меньшей ракетой высота должна в крайнем случае равняться сумме высот, достигаемых обеими ракетами порознь, то есть составлять величину около 250 километров.

В действительности же ракета «Вак Корпораль» достигла при этом полете высоты 402 километра! Это произошло потому, что работа двигателя второй ракеты совершалась уже тогда, когда ракета имела довольно значительную скорость. А в этом случае незначительное увеличение скорости вызывает значительный рост дальности полета.

^{Тесным строем взлетела по другому проекту К. Э. Циолковского космическая армада. На лету происходило переливание горючего в баки соседних ракет.}

ПЕРЕСАДОЧНАЯ СТАНЦИЯ

В 1895 году К. Э. Циолковский напечатал научно-фантастическую повесть «Грезы о земле и небе». Эта небольшая книжечка, всего в несколько десятков страниц, с увлечением читается и учениками 8-го класса средней школы, еще не знающими ни тригонометрии, ни логарифмов, и седовласыми учеными, стоящими на вершинах современного знания. Написанная в занимательной беллетристической форме, эта книга является по существу глубокой научной работой. В частности, в ней К. Э. Циолковский впервые выдвинул идею создания искусственных спутников Земли.

Сегодня астронавты предполагают, что такой спутник будет иметь большое значение во всей проблеме космического полета. Что же такое искусственный спутник?

Выводя из данных нескольких тысяч наблюдений свои законы движения планет вокруг Солнца, Иоганн Кеплер вряд ли хоть на мгновение мог подумать, что настанет день, когда человечество своими руками создаст новые планеты, которые двинет по путям, рассчитанным в соответствии с открытыми им, Кеплером, законами.

А именно о создании таких искусственных планет и идет сейчас речь.

Трудно сразу с Земли отправить космическую ракету, даже состоящую из многих ступеней, на Марс или на Венеру. Значительно легче и проще отправить ракету в полет вокруг Земли, сообщив ей круговую скорость.

Эта летящая вокруг Земли ракета и является первым искусственным спутником. Предположим, что она достаточно велика и на ней есть люди. Тогда она станет первым поселением человека в космическом пространстве. С этим поселением принципиально не очень сложно будет установить регулярную связь, направляя туда автоматически действующие грузовые ракеты. Материал, из которого сделаны эти ракеты, и все то, чем они нагружены, может пойти на расширение искусственного спутника.

Конечно, недешево будет стоить отправка каждого килограмма груза с Земли на искусственный спутник. Его обитателям придется стремиться к тому, чтобы ограничить список грузов, идущих для их личного пользования. Тем более что там, в пространстве, можно получать все, необходимое для жизни, в неограниченном количестве. С помощью гигантской оранжереи, которую создадут на искусственном спутнике, его жители установят полный круговорот воды, кислорода, пищевых веществ.

С помощью грузовых же ракет на искусственном спутнике можно будет создать большие запасы горючего и, наконец, по частям собрать ракету для полета на Луну, на Марс, даже к Юпитеру или Сатурну.

Эта ракета не будет похожа на те тяжелые, массивные, обтекаемые ракеты, которые прибывали на искусственный спутник с Земли. Ведь там, в космическом пространстве, нет тяжести, нет сопротивления воздуха. Ракета, которая полетит с космического спутника, сможет иметь любую форму, которая окажется наиболее целесообразной для размещения в ней экипажа, горючего, двигателей.

Скорость, которую должна будет развить ракета, отлетающая с искусственного спутника в дальний рейс, будет значительно ниже скорости ракеты, улетающей в этот же рейс с Земли.

Действительно, для того чтобы отправиться с Земли, например, на Марс, необходимо развить (не учитывая скорости вращения Земли вокруг оси) скорость около 11,6 километра в секунду. А для такого же рейса с искусственного спутника будет достаточно развить скорость всего около 3,6 километра в секунду. Ведь искусственный спутник уже имеет космическую скорость, которая и используется при отлете с него.

Таким образом, искусственный спутник – пересадочная станция на пути к звездам – может значительно облегчить осуществление космических путешествий.

В каком же состоянии находится сегодня ракетная техника, каковы ее предельные достижения, как близко мы подошли к осуществлению вечной мечты человечества?

На эти вопросы мы постараемся ответить в следующей главе.

^{«Пассажир» тяжелой ракеты «ФАУ-2» – легкая ракета «Вак Корпораль» достигла рекордной высоты – свыше 400 километров.}

_{Вслед за эрой аэропланов винтовых настанет эра аэропланов реактивных.}

_{К. Э. Циолковский}

^{ГЛАВА ЧЕТВЕРТАЯ} 
ДВИГАТЕЛИ КОСМИЧЕСКИХ КОРАБЛЕЙ

БОРЬБА ЗА СКОРОСТЬ

Инженер-конструктор И. А. Меркулов, один из создателей первого прямоточного воздушно-реактивного двигателя, считает, что решение задачи космических сообщений явится логическим развитием сегодняшней скоростной авиации. Постепенный рост скоростей и высот, достигнутых человеком, приведет к созданию сначала сверхвысотных самолетов, способных летать в ионосфере, затем – искусственного спутника, а после этого и к созданию аппарата, который сможет совершить полет к Луне или даже к Марсу.

С этим утверждением можно согласиться только отчасти. Космический полет по самой своей сути принципиально отличается от полета в атмосфере Земли. Космическим полетом называется полет, при котором созданный человеком аппарат движется вне атмосферы под влиянием сил двоякого рода: во-первых, сил инерции, сообщенных аппарату работой реактивных двигателей, во-вторых, сил всемирного тяготения. Современные летательные аппараты всегда в большей или меньшей степени используют для полета атмосферу, как аэропланы, или испытывают сопротивление воздуха, как высотные ракеты. Поэтому все эти полеты принципиально отличаются от полета космического.

Поэтому и нельзя ожидать постепенного перерастания авиации атмосферной в авиацию космическую. Пути развития той и другой по временам сближались, перекрещивались, но уже сегодня разошлись, и чем дальше, тем больше будут расходиться. Генеалогическую линию самолета надо начинать с идей Леонардо да Винчи и модели вертолета М. В. Ломоносова, проводить через аэродинамические исследования Н. Е. Жуковского, через реальные конструкции турбомоторных и реактивных самолетов вплоть до сегодняшних сверхзвуковых машин.

Развитие же космического корабля начинается с пороховой ракеты – всем известной игрушки, изобретенной в Китае в незапамятные времена – проходит через работы К. Э. Циолковского и ведет через сегодняшние составные жидкостные ракеты, которые уже далеко перекрыли достижения авиации и по скорости и по высоте полета и которые нельзя считать логическим развитием авиации. Видимо, эти ракетные аппараты и явятся прямыми предками грядущих космических кораблей.

Вместе с тем было бы неправильно считать, что развитие авиации не способствовало развитию высотной ракетной техники, что авиация не осуществила своим опытом разведку полета вообще, что целым рядом интереснейших технических решений, найденных в авиации, не пользуются конструкторы высотных ракет и не воспользуются конструкторы космических кораблей. И в этом плане развитие авиации, ее современное состояние и главным образом современное состояние реактивного двигателя, принятого на вооружение современной авиацией, не может не представить огромного интереса для астронавтики.

Авиация и астронавтика – родственные области науки и техники. Было время, когда развитие первой подготовляло путь для второй; настанет время, когда вторая поделится своими достижениями с первой и поможет ее дальнейшему развитию.

Развитие авиации было стремительным, торжество ее – беспримерным в истории. Ни одна отрасль науки и техники никогда до этого не развивалась с такой быстротой и размахом.

За кратчайший исторический срок в авиации сменился целый ряд двигателей. Первые изобретатели пытались ставить на свои самолеты паровую машину. Ее скоро сменил двигатель внутреннего сгорания, достигший значительного совершенства. В последнее десятилетие он был вытеснен со скоростных самолетов реактивным двигателем. А в настоящее время в ряде стран ведутся работы по использованию в качестве самолетного двигателя атомного реактора.

Соответственно изменялась и предельная высота полета – так называемый «потолок» самолета.

^{Семейство реактивных двигателей (снизу вверх): 1 – пороховые ракеты и сегодня применяющиеся как дополнительные двигатели при взлете тяжело нагруженных воздушных кораблей. 2 – турбокомпрессорный реактивный двигатель – самый распространенный двигатель современной скоростной авиации. Встречный воздух сжимается компрессором а; в него в камере сгорания б впрыскивается горючее; газы горения вращают турбину в и, вылетая через сопло г, создают реактивную силу. 3 – в прямоточном реактивном двигателе встречный воздух, пройдя решетку а, попадает в камеру сгорания б, и газы горения выбрасываются через сопло в. 4 – жидкостный реактивный двигатель – двигатель будущих космических кораблей. Горючее а и окислитель б подаются турбонасосами в в смесительную камеру г. Горючая смесь сгорает в камере д, и газы горения вырываются в сопло е. Для привода турбонасоса используется перекись водорода ж.}

Первые самолеты летали очень низко над землей – высота их подъема едва достигала нескольких десятков метров. К 1920 году «потолок» самолета поднялся до 4000 метров. Сегодня он превзошел 18 тыс. метров, хотя серийные самолеты, как правило, и не поднимаются на такую высоту.

История авиации – это в значительной степени история борьбы за скорость и высоту полета.

Первые самолеты имели скорость 40–50 километров в час, и это казалось тогда стремительным полетом. Всего 45 лет назад она не превышала 80 километров в час, а сегодня зарегистрированным рекордом скорости самолета является 1215 километров в час! Эта скорость почти равна скорости звука. Нерегистрируемые скорости на пикировании в высотных слоях атмосферы значительно превосходят и эту официальную скорость. Скорости же в 1100, 1200 километров в час стали обычными скоростями серийных скоростных самолетов.

Исследователи истории авиации начертили по годам кривую роста скоростей самолета. И вот оказалось, что получилась не плавная линия, на которой год за годом происходил рост скоростей на определенную величину, а волнистая линия с участками крутого роста, сменяемыми участками почти горизонтальными – роста скорости не происходило.

Ученые сопоставили эти участки крутого подъема с появившимися в те годы конструкциями самолетов, и оказалось, что они совпадали с моментом, когда в конструкцию самолета вводилось какое-либо серьезное техническое новшество.

Так, в 20-х годах быстрый рост скоростей самолетов объясняется переходом от тонкого крыла к толстому, в котором можно было спрятать шасси с колесами, что в значительной степени уменьшало сопротивление самолету потока воздуха. Следующий скачкообразный рост скоростей в первой половине 30-х годов совпадает с введением наддува в цилиндры двигателя. До этого двигатель вынужден был «дышать» забортным воздухом, который чем выше, тем становился разреженнее. Двигатель «задыхался» в этом разреженном воздухе, терял мощность. И самолет не мог использовать из-за этого преимуществ, даваемых уменьшившимся сопротивлением воздуха.

^{Боевые пороховые ракеты – близкие родственники осветительных ракет – были могучим оружием советских летчиков в борьбе против фашистских оккупантов.}

Введение наддува обеспечило двигателю самолета возможность и в разреженных слоях атмосферы «дышать» уплотненным воздухом. И скорость самолета повысилась на добрых 150–200 километров в час.

Но самый большой и резкий скачок кривой роста скоростей самолетов произошел где-то около 1945 года. Это в авиацию пришел реактивный двигатель. Скорость самолета поднялась на 250–300 километров в час. Замена поршневого двигателя на самолете реактивным двигателем была подлинной технической революцией. Вместе с тем это момент, когда линии развития авиации и астронавтики сблизились и пересеклись, взаимно обогащая друг друга.

Первое и основное преимущество реактивного двигателя перед поршневым состояло в чрезвычайно высокой мощности при небольшом весе. Борьба за снижение «удельного веса» авиационного двигателя – снижение веса двигателя на единицу развиваемой мощности – велась очень давно. Если в 1910 году «вес 1 лошадиной силы» составлял свыше 2,5 килограмма, то к 1950 году – за 40 лет – он упал до 0,4 килограмма.

Мощность реактивного двигателя имеет несколько иное выражение, чем у поршневых двигателей, поэтому сравнение «удельных весов» поршневых и реактивных двигателей несколько затруднительно. Однако все же некоторое сравнение возможно. Так, если взять обычный авиационный жидкостный реактивный двигатель весом в 150 килограммов, развивающий силу тяги до 3000 килограммов, то при скорости полета в 2000 километров в час полезную тяговую мощность такого двигателя следует считать равной примерно 22 тыс. лошадиных сил. Значит, каждая лошадиная сила этого двигателя «весит» всего 6 граммов – в несколько десятков раз меньше, чем у лучших поршневых двигателей.

О возможностях, которые открыл реактивный двигатель авиации, говорит такой факт. В настоящее время в авиации не редки реактивные скоростные самолеты с тяговым усилием двигателей в 4300 килограммов. Пересчет показывает, что при обычной для таких самолетов скорости в 1100 километров в час это тяговое усилие эквивалентно мощности поршневого двигателя в 35 тыс. лошадиных сил. Даже самые лучшие поршневые двигатели с «удельным весом» всего в 400 граммов на лошадиную силу, развивающие такую мощность, должны весить около 14 тонн. Между тем общий взлетный вес скоростного реактивного самолета с рассматриваемыми характеристиками может быть меньше 14 тонн, а вес самих реактивных двигателей едва ли превосходит 3 тонны.

Современные авиационные реактивные двигатели очень отличаются от тех двигателей, которые будут работать на космических кораблях. Однако многое из этих двигателей может быть освоено и использовано двигателями космических кораблей. Это относится и к жаропрочным материалам и к форме камер сгорания и сопел и т. д.

Посмотрим, как устроены и работают современные авиационные реактивные двигатели.

^{Двигатели этих скоростных реактивных самолетов – ближайшие родственники двигателей будущих космических кораблей.}