Steam nafaqat 19 -asrda, balki 21 -asrda ham jiddiy ishlarni bajarishi mumkin edi.
1957 yil 4 oktyabrda SSSR tomonidan orbitaga chiqarilgan birinchi sun'iy Yer sun'iy yo'ldoshining og'irligi atigi 83,6 kg. U insoniyat uchun kosmik asrni ochdi. Shu bilan birga, ikki kuch - Sovet Ittifoqi va AQSh o'rtasida kosmik poyga boshlandi. Bir oy o'tmay, SSSR bortida Laika iti bilan 508 kg og'irlikdagi ikkinchi sun'iy yo'ldoshni uchirib, dunyoni yana hayratga soldi. Qo'shma Shtatlar 31-yanvarda Explorer-1 sun'iy yo'ldoshini ishga tushirish orqali, faqat keyingi yil, 1958 yilda javob berishga muvaffaq bo'ldi. Bundan tashqari, uning massasi birinchi sovet sun'iy yo'ldoshidan o'n baravar kam edi - 8, 3 kg … amerikalik muhandislar, albatta, og'irroq sun'iy yo'ldoshni orbitaga chiqarishni tasavvur qilishlari mumkin edi, lekin raketa tashuvchi raketa qancha yoqilg'i tashishi kerakligi haqida o'ylashganda., ular o'z -o'zidan qilmaganlar. Amerikaning mashhur jurnallaridan biri shunday deb yozgan edi: Sun'iy yo'ldoshni past orbitaga olib chiqish uchun raketaning massasi foydali yuk massasidan bir necha ming baravar ko'p bo'lishi kerak. Ammo olimlarning fikricha, texnologiya yutuqlari ularga bu nisbatni yuzga kamaytirishga imkon beradi”. Ammo hatto bu raqam ham sun'iy yo'ldoshni ishga tushirish uchun katta miqdordagi qimmat yoqilg'ini yoqish kerakligini anglatadi.
Birinchi bosqich narxini pasaytirish uchun turli xil variantlar taklif qilingan: ko'p marta ishlatiladigan kosmik kemani qurishdan tortib to to'liq hayoliy g'oyalargacha. Ular orasida 1867 yildan buyon bug 'qozonlarini ishlab chiqaruvchi Babcock & Wilcox (B&W) kompaniyasining ilg'or rivojlanish bo'limi boshlig'i Artur Gremning fikri bor edi. Boshqa B&W muhandisi Charlz Smit bilan birgalikda Grem kosmik kemani … bug 'yordamida orbitaga chiqarish mumkinligini aniqlashga urindi.
Bug 'va vodorod
Graham o'sha paytda 3740C dan yuqori haroratlarda va 220 atmdan yuqori bosimda ishlaydigan o'ta kritik yuqori haroratli qozonlarni ishlab chiqish bilan shug'ullangan. (bu muhim nuqtadan yuqori, suv endi suyuqlik yoki gaz emas, balki superkritik suyuqlik deb ataladi va ikkalasining xususiyatlarini birlashtiradi). Bug 'tashuvchi raketaning birinchi bosqichida yoqilg'i miqdorini kamaytirish uchun "itaruvchi" sifatida ishlatilishi mumkinmi? Birinchi taxminlar unchalik optimistik emas edi. Gap shundaki, har qanday gazning kengayish tezligi bu gazdagi tovush tezligi bilan chegaralanadi. 5500C haroratda suv bug'ida tovush tarqalish tezligi taxminan 720 m / s, 11000C - 860 m / s, 16500C - 1030 m / s. Bu tezliklar katta tuyulishi mumkin, lekin shuni unutmaslik kerakki, hatto birinchi kosmik tezlik ham (sun'iy yo'ldoshni orbitaga chiqarish uchun zarur) 7,9 km / s. Shunday qilib, raketa etarlicha katta bo'lsa -da, kerak bo'ladi.
Biroq, Grem va Smit boshqa yo'lni topdilar. Ular faqat parom bilan cheklanib qolishmadi. 1961 yil mart oyida B&W rahbariyatining ko'rsatmasi bilan ular "Kosmik kemalarni ishga tushirish uchun bug 'vodorod kuchaytirgichi" nomli maxfiy hujjatni tayyorladilar va u NASA e'tiboriga havola qilindi. (Ammo, maxfiylik uzoq davom etmadi, 1964 yilgacha, Grem va Smitga AQSh patentining 3131597 - "Raketalarni uchirish usuli va apparati" berilgunga qadar). Hujjatda ishlab chiquvchilar og'irligi 120 tonnagacha bo'lgan kosmik kemani deyarli 2,5 km / s tezlikka etkaza oladigan tizimni tasvirlab berishdi, tezlashuvlar esa hisob -kitoblarga ko'ra 100 g dan oshmadi. Birinchi kosmik tezlikni yanada tezlashtirish raketa kuchaytirgichlari yordamida amalga oshirilishi kerak edi.
Bug 'kosmik raketani bu tezlikka tezlashtira olmagani uchun, B&W muhandislari ikki bosqichli sxemadan foydalanishga qaror qilishdi. Birinchi bosqichda bug 'siqilgan va shu tariqa qizdirilgan vodorod, tovush tezligi ancha yuqori (5500C - 2150 m / s, 11000C - 2760 m / s, 16500C da - 3 km / s dan ortiq). Bu vodorod kosmik kemani to'g'ridan -to'g'ri tezlashtirishi kerak edi. Bundan tashqari, vodorodni ishlatishda ishqalanish xarajatlari ancha past bo'lgan.
Super qurol
Ishga tushirish moslamasining o'zi ulkan qurilish bo'lishi kerak edi - unga hech kim qurmagan ulkan qurol. Diametri 7 m bo'lgan barrel 3 km (!) Balandlikda edi va tegishli o'lchamdagi tog 'ichida vertikal holda joylashishi kerak edi. Gigant to'pning "burmasi" ga kirish uchun tog 'etagida tunnellar yasalgan. Tabiiy gazdan vodorod ishlab chiqaradigan zavod va ulkan bug 'generatori ham bor edi.
U erdan quvurlar orqali bug 'akkumulyatorga kirdi - diametri 100 metrli po'lat shar, barrel tagida yarim kilometr masofada joylashgan va kerakli devor kuchini ta'minlash uchun tosh massasiga qattiq "o'rnatilgan": bug' Akkumulyatorning harorati taxminan 5500C va bosimi 500 atmdan yuqori edi.
Bug 'akkumulyatori tepasida vodorod bo'lgan, diametri 25 m va uzunligi taxminan 400 m bo'lgan dumaloq asosli, har biri taxminan 1 m bo'lgan quvurlar tizimi va 70 ta yuqori tezlikli klapanli idishga ulangan. diametri O'z navbatida, barrel tagiga bir oz kattaroq 70 diametrli (diametri 1,2 m) tizimli vodorodli tsilindr ulangan. Hammasi shunday ishladi: bug 'akkumulyatordan silindrga quyildi va zichligi yuqori bo'lgani uchun pastki qismini egalladi, yuqori qismidagi vodorodni 320 atmgacha siqib qo'ydi. va uni 17000 S ga qadar qizdirish.
Kosmik kema bochkada tezlashuv vaqtida pallet vazifasini bajaradigan maxsus platformaga o'rnatildi. U bir vaqtning o'zida apparatni markazlashtirdi va vodorodning tezlashuvini kamaytirdi (zamonaviy kalibrli raketalar shunday joylashtirilgan). Tezlashuvga qarshilikni pasaytirish uchun bochkadan havo chiqarildi va og'zi maxsus diafragma bilan yopildi.
Kosmik to'pni qurish qiymati B&W tomonidan taxminan 270 million dollarga baholandi. Ammo keyin to'p har to'rt kunda "o'qqa tutilishi" mumkin edi, bu Saturn raketasining birinchi bosqichining narxini 5 million dollardan 100 ming dollargacha kamaytirdi.. Shu bilan birga, 1 kg yukni orbitaga chiqarish narxi 2500 dollardan 400 dollarga tushdi.
Tizim samaradorligini isbotlash uchun ishlab chiquvchilar tashlab ketilgan konlardan birida 1:10 shkalali modelni qurishni taklif qilishdi. NASA ikkilanib qoldi: an'anaviy raketalarni ishlab chiqarishga katta mablag 'sarmoya kiritgan agentlik 270 million dollarni raqobatbardosh texnologiyalarga, hatto noma'lum natijaga ham sarflay olmadi. Bundan tashqari, 100 grammning haddan tashqari yuklanishi, ikki soniya bo'lsa -da, odamni boshqaradigan kosmik dasturda super tabancadan foydalanishni imkonsiz qildi.
Jyul Vernning orzusi
Grem va Smit kosmik kemalarni to'p bilan uchirish haqidagi tasavvurni qo'lga kiritgan birinchi yoki oxirgi muhandislar emas edi. 1960-yillarning boshlarida kanadalik Jerald Bull yuqori balandlikdagi tadqiqot loyihasini (HARP) ishlab chiqardi va deyarli 100 km balandlikdagi balandlikdagi atmosfera zondlarini uchirdi. Livermor milliy laboratoriyasida. Lorens Kaliforniyada 1995 yilgacha, Jon Xanter boshchiligidagi SHARP (Super High Dog'lik Tadqiqot Loyihasi) loyihasi doirasida, vodorodni metan yoqib siqilgan va besh kilogrammli snaryad tezlashtirilgan ikki bosqichli qurol ishlab chiqilgan. 3 km / s gacha. Shuningdek, temir yo'l qurollarining ko'plab loyihalari bor edi - kosmik kemalarni uchirish uchun elektromagnit tezlatgichlar.
Ammo bu loyihalarning barchasi B&W supergunundan oldin so'nib ketdi. "Dahshatli, eshitilmagan, aql bovar qilmaydigan portlash bo'ldi! Uning kuchini etkazishning iloji yo'q - u eng quloq soladigan momaqaldiroqni va hatto vulqon otilishining bo'ronini qamrab oladi. Er ostidan, go'yo vulqon krateridan ulkan olov to'plami ko'tarildi. Yer qimirlab ketdi va tomoshabinlarning hech biri o'sha paytda tutun va olov bo'ronida havoni zafar bilan kesib o'tgan raketani ko'rishga muvaffaq bo'la olmadi "… - Jyul Vern o'zining mashhur filmida ulkan Kolumbiyadaning zarbasini shunday tasvirlab berdi. roman
Graham-Smit to'pi bundan ham kuchli taassurot qoldirishi kerak edi. Hisob -kitoblarga ko'ra, har bir ishga tushirish uchun taxminan 100 tonna vodorod kerak bo'lgan, u raketadan so'ng atmosferaga tashlangan. 17000C haroratgacha qizdirilgan, u atmosferadagi kislorod bilan aloqa qilganda yonib, tog'ni ulkan mash'ala, bir necha kilometr yuqoriga cho'zilgan olov ustuniga aylantirgan. Bunday miqdordagi vodorod yoqilganda, 900 tonna suv hosil bo'ladi, ular bug 'shaklida tarqaladi va yomg'ir yog'adi (ehtimol yaqin atrofda qaynab ketadi). Biroq, spektakl shu bilan tugamadi. Yonayotgan vodoroddan keyin 25000 tonna qizib ketgan bug 'yuqoriga tashlanib, ulkan geyserni hosil qildi. Bug 'ham qisman tarqaldi, qisman quyuqlashdi va kuchli yomg'ir shaklida tushdi (umuman qurg'oqchilik yaqin atrofga tahdid solmadi). Bularning barchasi, albatta, tornado, momaqaldiroq va chaqmoq kabi hodisalar bilan birga bo'lishi kerak edi.
Jyul Vern buni yaxshi ko'rardi. Biroq, reja hali ham juda hayoliy edi, shuning uchun barcha maxsus effektlarga qaramay, NASA kosmik uchishning an'anaviy usuli - raketalarni uchirishni afzal ko'rdi. Afsuski, steampunk usulini tasavvur qilish qiyin.
