А чтобы топлива в камеру попадало побольше, мы будем накачивать его сквозь форсунки сильными насосами.
Теперь огонь будет яростно реветь в камере.
Но от такого сильного пламени камера раскалится добела и быстро прогорит насквозь. Надо ее обязательно охлаждать.
Мы нарисуем поэтому у камеры двойные стенки и горючее пустим не прямо в форсунки, а сперва между стенками камеры. Горючее станет охлаждать стенки, а само будет подогреваться. Это даже лучше. Оно попадет в камеру уже в горячем виде и еще лучше будет гореть.
Вот мы с вами и сочинили сооружение, которое называется сейчас в технике «жидкостным ракетным двигателем».
Из сопла двигателя со страшным ревом вылетают раскаленные газы. А насосы непрерывно гонят в камеру все новое и новое топливо.
Регулируя кранами или насосами подачу топлива, можно сделать пламя совсем слабым, погасить или, наоборот, пустить на полную мощь.
Выбрасывая газы, двигатель испытывает сильную «отдачу». Он стремится лететь в обратную сторону. И если газы летят назад, двигатель рвется лететь вперед. Если мы испытываем двигатель на Земле, надо его очень сильно закрепить, иначе он сорвется и улетит. Если его поставить на ракету, ракета взовьется в воздух.
Настоящий жидкостный ракетный двигатель, конечно, сложнее того, который сочинили мы с вами. Но работает он так же.
На реактивных самолетах стоят двигатели не совсем такие. Самолет летает в атмосфере, и ему незачем таскать с собой кислород, которого кругом в воздухе сколько угодно. Поэтому на самолетных реактивных двигателях нет кислородных баков, а вместо них стоят мощные насосы — «компрессоры». Они забирают наружный воздух, сжимают его и гонят в камеру сгорания.
Ракетные же двигатели работают на своем собственном, взятом с собой кислороде, потому что ракета должна летать и там, где есть воздух, и там, где его нет.
Как же устроена современная ракета?.
КАК УСТРОЕНА РАКЕТА?
Современная ракета — это сложное сооружение.
Почти всю внутренность ее занимают баки с топливом.
В хвостовой части стоит двигатель, соплом назад.
В головной части ракеты помещаются приборы, управляющие ее полетом. Ведь она летит без человека. Там же помещается и «полезный груз» — тот груз, ради доставки которого и совершается полет.
Сзади ракета имеет стабилизатор. Он похож на оперение стрелы или на хвост самолета. При движении в атмосфере он не дает ракете «вилять» из стороны в сторону.
Для поворота в полете есть два способа: или ставят в струе газов, вылетающих из сопла, «газовые рули» — огнеупорные пластинки, которые можно поворачивать, как лодочный руль; или поворачивают самый двигатель. В этом случае управление полетом ракеты напоминает управление лодкой с навесным лодочным мотором. У этих лодок нет обычного руля, а когда нужно повернуть, поворачивают весь мотор вместе с вертящимся под водой винтом.
Ученые применяют ракеты для изучения верхних, самых разреженных слоев атмосферы, куда не может подняться ни самолет, ни воздушный шар. Такие ракеты называются «геофизическими ракетами».
В них помещают фотоаппараты для съемки Земли с большой высоты, приборы для измерения температуры, для того, чтобы захватить образцы воздуха, для исследования солнечного света и много других.
Иногда в ракету помещают животных — собак, мышей, обезьян, кроликов, чтобы узнать, как чувствует себя на больших высотах живое существо.
Вы видите на рисунке, что ракеты эти очень большие. Они бывают с четырехэтажный дом и больше. Весят они много тонн.
Как же летит такая ракета? Взлетает она вертикально, то есть прямо вверх. Скорость ракеты вначале небольшая. Не больше скорости разгоняющейся автомашины. Но уже через несколько секунд она становится равной скорости самолета… потом артиллерийского снаряда.
Вы знаете, что мощность любого двигателя измеряют «лошадиными силами», то есть сравнивают силу двигателя с силой лошади.
Двигатель автомашины «Волга» имеет мощность 70 лошадиных сил.
А двигатель нашей ракеты развивает мощность свыше полумиллиона лошадиных сил!
При взлете работает только «первая ступень». Самая нижняя — вернее, самая задняя ракета. Она толкает перед собой две передние ракеты. Поэтому ее делают большой и очень сильной.
За одну — две минуты она разгоняет «поезд» до скорости примерно 2 километра в секунду. «Поезд» поднимается при этом прямо вверх, далеко за облака, на высоту в несколько десятков километров. Самые плотные слои атмосферы оказываются позади.
Как только топливо в первой ступени все выгорело, она отделяется и падает на Землю. Начинает работать двигатель второй ступени. Ракета, состоящая теперь всего из двух ступеней, продолжает разгон.
Одновременно рули постепенно поворачивают ракету в сторону.
Проходит еще минута-другая, и топливо в баках второй ступени тоже кончается. Но она сделала свое дело. Ракета мчится теперь уже на высоте нескольких сот километров наклонно вверх со скоростью около 5 километров в секунду!
Вторая ступень отцепляется. Остается одна третья, одна головная ракета, самая маленькая.
Некоторое время она летит по инерции, как снаряд, вылетевший из огромной пушки, продолжая подниматься.
У нее еще полные, нетронутые баки с топливом. Включается двигатель, и ракета, уже летя горизонтально, то есть вдоль поверхности Земли, начинает дальше набирать скорость.
6 километров в секунду!.. 7 километров!.. 8 километров!
Двигатель смолк. Баки пусты. Ну и пусть. Больше нам топливо и не нужно. Ракета мчится теперь по инерции в самых разреженных слоях атмосферы с круговой скоростью и не может упасть на Землю.
С помощью многоступенчатой ракеты советские ученые и инженеры запустили 4 октября 1957 года первый в мире искусственный спутник Земли.
Этот день навсегда войдет в историю как день величайшей победы человека над природой.
В этот день человечество сделало первый шаг в космос.
И мы гордимся, что этот шаг совершен нашими, советскими людьми.
ЧТО ТАКОЕ „ИСКУССТВЕННЫЕ СПУТНИКИ ЗЕМЛИ"?
Если мы на высоте в несколько сот километров разогнали ракету вдоль поверхности Земли до круговой скорости, она начинает кружиться вокруг Земли.
Но Земля не стоит на месте. Земля сама мчится вокруг Солнца. И ракета, вращаясь вокруг Земли, вместе с ней тоже мчится вокруг Солнца. Она сопровождает Землю в ее полете.
Она становится «спутником Земли».
У Земли есть один огромный давнишний спутник. Это Луна. Она тоже кружится вокруг Земли и тоже вместе с ней мчится вокруг Солнца. Но Луну не мы сделали. Она «естественный спутник». А ракету сделали мы. Поэтому, в отличие от Луны, про ракету говорят, что она «искусственный спутник».
Для чего запускаются спутники?
Спутники — разведчики космоса.
Ведь перед тем, как человек сам отправится в далекие опасные путешествия на Луну и планеты, надо побольше узнать о космическом пространстве. Зачем рисковать своей жизнью там, где этого можно избежать?