Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2004 № 09

Буксировка на тросе за вертолетом и сброс прототипа будущих «челноков».

Спускаемый аппарат экспедиции MIRKA.

Продолжаются и натурные испытания уменьшенных моделей различных видов космических кораблей. Их сбрасывают с самолетов и вертолетов, наблюдая, как они самостоятельно садятся на аэродром.

Еще в октябре 1997 года с помощью российской ракеты «Союз» была успешно осуществлена западноевропейская «миссия с обратным входом в атмосферу» (MIRKA), в ходе которой на спускаемом аппарате в условиях реального космоса были проверены технические решения, обеспечивающие планируемый спуск аппарата в заданном районе.

Создаются все новые схемы комбинированных двигателей, которые должны с равным успехом работать как в атмосфере, так и в космосе…

Возвращение с орбиты и заход на посадку — самые сложные этапы экспедиции — тоже проверялись в эксперименте.

Однако надеяться на скорое завершение исследований не приходится. Космические исследования — удовольствие дорогое. И практичные европейцы, поколебавшись немного между выбором в пользу немецкого или английского космического самолета, предпочли все же французскую ракету «Ариан». Она построена по традиционной схеме одноразового носителя, но стоит дешевле авиационно-космической системы. Кроме того, ракета хоть и с переменным успехом, но испытана на практике. Наконец, в качестве полезной нагрузки на нее может быть установлен «челнок», уменьшенный вариант которого тоже проходит испытания.

Маленький «шаттл» не годится для дальних космических экспедиций — например, для полета на Марс, — но европейцы, похоже, к этому и не стремятся. Далекой перспективе исследования и освоения других планет они предпочитают довольствоваться запуском околоземных спутников для обеспечения работы телевидения и связи, метеонаблюдений.

Станислав ЗИГУНЕНКО

В начале 30-х годов XX века ученые СССР, Германии, Австрии и других стран делают первые шаги к реальной космонавтике. Начинаются работы по созданию жидкостных реактивных двигателей (ЖРД). ЖРД, напомним, представляет собой камеру в форме кувшина, куда впрыскиваются жидкое топливо и окислитель. Здесь они сгорают, а продукты сгорания, вытекая из камеры, создают реактивную тягу. Она и движет ракету.

Однако ракета и ее двигатель — это сложная взаимозависимая система. Чтобы развить необходимую скорость, важна не только тяга, но и то, каким образом она создается, с какой скоростью вытекают из двигателя продукты сгорания. Если увеличить эту скорость вдвое, то расход топлива при разгоне упадет в 7,5 раза! Неудивительно, что борьба сегодня идет за малейшую, порою измеряемую десятками метров в секунду, прибавку к скорости истечения продуктов сгорания.

Такая же ситуация была и в 30-е годы. Немецкий инженер Вернер фон Браун с большим трудом довел скорость истечения продуктов сгорания двигателя своей знаменитой «Фау-2» до 2000 м/с. А в то же время австрийский ученый Ойген Зенгер уже работал с двигателем, дававшим скорость 3048 м/с, на десятилетия опередив американских и советских ученых.

Как же Зенгеру это удалось?

Для получения высоких скоростей истечения температура продуктов сгорания должна быть не ниже 3000 °C, а давление в камере сгорания — десятки и сотни тысяч атм. В первых экспериментах оба этих фактора почти мгновенно разрушали стенки двигателя. Не спасали самые жаропрочные материалы. Охлаждать стенку — это значит отнимать у нее тепло. А отнятое тепло нужно куда-то девать. И это, как ни странно, довольно разорительно. При охлаждении, например, стенок цилиндра автомобильного двигателя в атмосферу выбрасывается треть тепла сгорающего в нем топлива!

В 1903 г. К.Э.Циалковский предложил заключить двигатель в особую охлаждающую рубашку и между ее стенками прокачивать топливо или окислитель. Забрав у стенок тепло, они нагреются, а затем, попав в камеру сгорания, возвратят отнятое тепло двигателю. Такой способ охлаждения называется регенеративным. Но на первых порах создание охлаждающей рубашки многим конструкторам показалось излишне сложным. Они предложили просто поместить двигатель в бак с топливом.