Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Сентября 2011 в 21:05, доклад
Выход человечества в космос – закономерный процесс исторического развития: в нем отражена вечная потребность людей познавать тайны природы, искать новые сферы обитания.
Выход человечества в космос – закономерный процесс исторического развития: в нем отражена вечная потребность людей познавать тайны природы, искать новые сферы обитания.
Годы зарождения «ракетного дела» в России еще точно не определены, – одни исследователи относят его к XII, другие – к Х веку. Документально же подтверждается, что в 1516 г. ракеты применяли в ратном деле запорожцы.
Первые описания ракет и пороховых составов для них приведены у Онисима Михайлова в его «Уставе ратных, пушечных и других дел, касающихся до воинской науки» (1607-1621). В «Уставе» описаны и способы применения ракет. Первоначально они служили не военному делу – их использовали в качестве «потешных огней».
В 1680 г. в Москве было основано «ракетное заведение», в котором стали изготовлять фейерверочные, а затем и сигнальные пороховые ракеты.
В первом десятилетии XVIII в. в Петербурге открылась специальная лаборатория, занявшаяся поначалу изготовлением фейерверочных ракет. Внимательно изучая «ракетное дело», Петр I увидел в «потешных огнях» нечто большее, чем зрелище, - силу оружия. Появились первые труды о ракетах. В 1762 г. в Москве вышла книга М. В. Данилова – первая оригинальная книга на русском языке, содержащая сведения об изготовлении фейерверочных и сигнальных ракет.
Военно-ученый комитет, занимавшийся в России ракетными делами, сосредоточил свое внимание на разработке конструкции ракет. В
1814 г. член Военно-ученого комитета И. Картмазов изготовил боевые ракеты двух типов - зажигательные и гранатные. Они успешно прошли испытания. Военное министерство России приняло решение ознакомить войска с действием боевых ракет.
Над созданием боевых ракет в те годы успешно работал один из выдающихся отечественных ученых, герой Отечественной войны 1812 г. Александр Дмитриевич Засядко (1779-1837). Изготовив свои первые ракеты, Засядко продемонстрировал их в 1817 г. в Петербурге, а затем под Могилевом, где им была открыта специальная пиротехническая лаборатория. Результаты испытаний превзошли все ожидания: дальность полета ракеты достигла 1670 м. В 1826 г. в Петербурге было создано постоянное ракетное заведение с целью массового производства ракет для русской армии.
Большой
вклад в совершенствование
Новая область техники – ракеты – все больше привлекала внимание ученых и конструкторов. Появились предложения использовать ракеты на флоте и в воздухе. Особое внимание ученых и конструкторов было привлечено к созданию летательных аппаратов с ракетным двигателем. Во второй половине XIX в. в России было предложено свыше 20 проектов реактивных летательных аппаратов. Так в 1849 г. военный инженер
И. И. Трететский (1821-1895) высказал идею использования силы струй паров воды или спирта, газов и сжатого воздуха для приведения в действие летательных аппаратов легче воздуха. Адмирал флота Н. М. Соковнин (1811-1895) опубликовал в 1866 г. работу «Воздушный корабль», в которой привел схему конструкции аэростата, способного летать «подобно тому, как летит ракета». В 1867 г. отставной капитан артиллерии Н.А. Телешов (1828-1895) получил патент на реактивный самолет «Дельта». Интересен проект киевского изобретателя Ф. Р. Гешвенда, предложившего построить летательный аппарат – «паролет» - с паровым реактивным двигателем с соплом, снабженным концентрическими насадками для подсоса воздуха. В 1880 г. изобретатель С. С. Неждановский высказал идею создания летательного аппарата с жидкостным реактивным двигателем, использующим в качестве горючего керосин, а в качестве окислителя – азотную кислоту, смешиваемые непосредственно перед взрывом.
Особого внимания заслуживает проект революционера Николая Ивановича Кибальчича (1853-1881). Приговоренный к смертной казни за участие в покушении на царя Александра II, находясь в заключении,
Н. И. Кибальчич начертил схему задуманного им реактивного летательного аппарата. В своем проекте Н. И. Кибальчич разработал устройство воздухоплавательного прибора, основанного на ракетно-динамическом принципе, рассмотрел систему подачи топлива в камеру сгорания и принцип управления полетом методом изменения наклона двигателя. Около сорока лет пролежал проект Н. И. Кибальчича в секретных архивах жандармского управления. Лишь в 1918 г. он был обнародован в журнале «Былое».
Через два года после казни Н. И. Кибальчича, в 1883 г., никому тогда неизвестный учитель Константин Эдуардович Циолковский (1857-1935) в своей рукописи «Свободное пространство» не только выдвинул смелую идею и возможности использования реактивного принципа реактивного движения для осуществления полета в космос, но и разработал принципиальную схему аппарата, обеспечивающего пребывание человека в космическом пространстве. В юности, занимаясь самообразованием в Москве, К. Э. Циолковский познакомился с Н. Ф. Федоровым, мыслителем-утопистом, захваченным идеей так называемого философского космизма. Интерес к «космическому учению» Н. Ф. Федорова проявляли в свое время Л. Н. Толстой и А. М. Горький. Преодолевая идеалистические основы «космического учения» Н. Ф. Федорова, К. Э. Циолковский все больше становился материалистом. В 1895 г. увидело свет сочинение
К. Э. Циолковского «Грезы о Земле и небе и эффекты всемирного тяготения», в котором автор обосновал свою идею достижения скорости, необходимой для отрыва от Земли, показал возможность создания искусственного спутника Земли. Идея межпланетных полетов, освоения верхних слоев атмосферы овладевала умами многих ученых и конструкторов. В 1896 г. появилась брошюра Александра Петровича Федорова «Новый принцип воздухоплавания, исключающий атмосферу как опорную среду», где он описал устройство предложенного им воздухоплавательного аппарата, движение которого основано на реактивном принципе. Работа
А. П. Федорова произвела большое впечатление на К. Э. Циолковского. Осмыслив ее, он сформулировал свою идею создания жидкостной многоступенчатой ракеты, рассчитанной для полета человека вне Земли.
Важнейшим этапом, характеризующимся созданием основ теории межпланетных сообщений, явилась подготовленная К. Э. Циолковским к печати в начале 1903 г. первая часть работы «Исследование мировых пространств реактивными приборами». Вторую часть своего труда ученый смог опубликовать лишь в 1911-1912 гг. В этом фундаментальном труде
К. Э. Циолковский установил законы движения ракеты как тела переменной массы, определил коэффициент полезного действия ракеты, исследовал влияние силы сопротивления воздуха на ее движение. К. Э. Циолковский отметил преимущества ракетных двигателей при больших скоростях движения, дал схему межпланетной ракеты, указав при этом на выгодность применения жидкого топлива. Считая ракету единственным практически приемлемым способом осуществления полетов в космос,
К. Э. Циолковский развил идею устройства составной многоступенчатой ракеты. Своими работами К. Э. Циолковский во многом определил рациональные пути развития космонавтики и ракетостроения.
Идея исследования и освоения космического пространства захватила и одного из пионеров ракетной техники, талантливого отечественного ученого Фридриха Артуровича Цандера (1887-1933). Еще в юношеские годы он познакомился с работой К. Э. Циолковского «Исследование мировых пространств реактивными приборами», увлекся ракетостроением и космонавтикой и посвятил им всю свою жизнь. Ф. А. Цандер вошел в историю науки как энтузиаст, страстный пропагандист идей космических полетов, начавший практическую работу в области космонавтики.
В 1921 г. Ф. А. Цандер представил московской конференции изобретателей свой проект межпланетного корабля-аэроплана.
Начавшаяся в стране культурная революция, пробуждение народных масс вызвали широкий интерес множества людей к звездным полетам. В их числе был талантливый изобретатель Юрий Васильевич Кондратюк (1897-1942). Независимо от К. Э. Циолковского Кондратюк оригинальным методом вывел основные уравнения движения ракеты, рассмотрел проблемы энергетически выгодных траекторий космических полетов и теории полета многоступенчатых ракет. Ему принадлежит ряд новаторских идей, в том числе идея создания промежуточных межпланетных заправочных ракетных баз, предложение использовать атмосферу планеты для торможения при посадке ракеты. Ю. В. Кондратюк предложил схему полетов к Луне с выходом на ее орбиты искусственных спутников и последующего отделения взлетно-посадочного корабля. Он также выдвинул идею использования гравитационных полей встречных небесных тел для дополнительного разгона космических кораблей или торможения их при полетах в пределах Солнечной системы.
Популяризацией космонавтики занимался известный советский ученый аэродинамик Владимир Петрович Ветичкин (1883-1950). Первоначально (1921-1925) В. П. Ветичкин выступал с докладами о проблемах реактивного полета в пределах атмосферы и в межпланетном пространстве, позже – с 1925 по 1927 гг. – он разрабатывал основы динамики полета крылатых ракет и реактивных самолетов.
В декабре 1930 г. Ф. А. Цандер начал работать в Институте авиационного машиностроения, в 1931 г. приступил к постройке воздушно-реактивного двигателя ОР-1, а затем к постройке жидкостного ракетного двигателя ОР-2.
Двигатель ОР-1 развивал силу тяги до 1,5 Н. Он работал на бензине и сжатом воздухе. Двигатель ОР-2 был более мощным. Развиваемая им сила тяги достигала 500 Н. Топливом был по-прежнему бензин, а окислителем – жидкий кислород.
В мае 1929 г. в газодинамической лаборатории впервые в СССР были начаты экспериментальные исследования жидкостных ракетных двигателей. Руководителем разработки этих двигателей был талантливый инженер (ныне академик) Валентин Петрович Глушко.
Важную роль в развитии отечественной ракетной техники сыграла и группа изучения реактивного движения. В ней объединились многие энтузиасты ракетного дела: Ф. А. Цандер, аэродинамик В. П. Ветичкин, талантливые инженеры С. П. Королев, М. К. Тихонравов и др.
Работой группы руководил технический совет под председательством С. П. Королева. Первый полет ракеты ГИРД-09 был осуществлен в августе 1933 г. Длина ракеты 2,4 м, стартовая масса 19 кг, причем на долю топлива приходилось 5 кг. Двигатель развивал силу тяги до 500 Н.
Первой
экспериментальной советской
С. П. Королев, состоялся 25 ноября 1933 г. на полигоне в Нахабине. Хотя в полете нарушилось крепление двигателя, и ракета упала в 150 м от места старта, это не омрачило радости ее создателей, ведь был сделан еще один шаг в освоении ракетной техникой.
Осенью
1933 г. на базе газодинамической лаборатории
и группы изучения реактивного движения
было решено создать в Москве Реактивный
научно-исследовательский
В истории освоения космического пространства с именем С. П. Королева связана эпоха замечательных достижений. Научные и технические идеи С. П. Королева получили широкое применение в ракетной и космической технике в России.
Выдающимся событием того времени было создание двигателя ОРМ-65 с регулируемой тягой от 500 до 1750 Н для установки его на крылатой ракете РНИИ-212 и планере СК-9 конструкции С. П. Королева.
Крупнейшим мероприятием в научной жизни послевоенного периода стал Международный геофизический год, проходивший с 1 июля 1957 г. по 31 декабря 1958 г. К этому времени в нашей стране под руководством С. П. Королева были созданы новые управляемые баллистические ракеты дальнего действия Р-2. Они послужили основой для разработки геофизических ракет второго поколения.
Первый пуск построенной на базе ракеты Р-2, геофизической ракеты В-2А был осуществлен 16 мая 1957 г. При этом полезный груз массой 2200 кг был поднят на высоту 200 км и успешно возвращен на Землю.
С 1958 г. начинается очередной этап систематических исследований верхней атмосферы до высоты более 500 км при помощи геофизических ракет В-5А, В-5В. Эксперименты с помощью ракеты В-5А дали ценнейший материал для разработки систем, обеспечивающих жизнедеятельность и спасение человека в космическом полете.
Подготовка к штурму космоса потребовала создания в стране специальных научных институтов и лабораторий, промышленных предприятий, космодрома, сети наземных станций слежения, подготовки высококвалифицированных кадров, причем все приходилось делать, на имея аналогов в мировой практике.