Маленькие рассказы о большом космосе
Шрифт:
Ракета поднялась за атмосферу; сейчас наклонят ее на какой-то угол к горизонту, и начнется разгон: запас горючего, а значит, и скорость, которую может дать двигатель, известны; теперь дальность полета зависит только от угла. Не всякая кривая «вывезет». Нельзя пускать ракету ни слишком круто, ни слишком полого. Есть угол, который торжественно именуется «наивыгоднейшим углом бросания». Он обеспечивает дальность наибольшую. Для ракет ближнего действия этот угол 45°.
Ученых нередко интересует обратная задача. Задают какую-то дальность, хотят потратить минимум горючего — ищут «волшебный
Если верить математике, то в этих случаях бросать следует под углами очень малыми. Значит, и к цели головка ракеты подойдет очень полого. Но разве не ясно, что небольшие ошибки могут дать тогда значительный промах?
Точность попадания важнее всего.
С поразительной точностью выходят на цель советские ракеты. Это подтвердили испытания. При дальности полета в тысячи километров головки ракет летели точно в нужный квадрат. Не хуже камней из древней баллисты, приземлявшихся, правда, в 10 тысяч раз поближе.
Летающие лестницы
Скачет гонец. Клубится пыль под копытами. Взмыленный конь в пене. Но снова и снова в его бока вонзаются шпоры. Падает конь. Скорей на другого — и снова в путь. Версты, лошади…
Она стоит как серебристая колонна, головой упираясь в небо. Венчающий ее космический корабль — земной гонец. Ради его успеха она пожертвует собственной жизнью.
Пять. Четыре. Три. Два. Один… Старт!
Привстав на огненном столбе, ракета бросается ввысь. Вперед, быстрей и быстрей. Всю силу своих мышц — всю мощь двигателя, ярость топлива бросает она в этот стремительный рывок. Вверх!
Надолго ли хватит сил? Конец близок. Последние капли топлива исчезают в огненном чреве. Ракета все отдала. Силы покинули ее. Если бы могла, кинула бы свой блестящий корпус в пламень реактивных струй. Но… бесполезным грузом повисает он за плечами. Тянет вниз.
Только не быть обузой! И разжимаются сцепления. Первая ступень падает на Землю, которую она только что покинула. Вторая принимает эстафету. Та же участь ждет и ее. Третья… И только последняя, разогнав спутник, следует за ним по орбите.
А к Земле летят отработавшие ступени. Да, они там, в небе, отдали весь жар своей короткой жизни. И в голубой дымке им чудится призрак потомков: ракеты-носители будущего — мощные, крылатые — выводят спутник на орбиту и возвращаются на Землю на своих крыльях, способные совершить еще не один полет.
Из нескольких ступеней состоят все мощные современные ракеты. Самый простой случай, когда две ступени как бы продолжают друг друга. Это «тандем». Название, правда, не очень точное: велосипедисты, сидящие друг за другом на двухместном велосипеде — тандеме, работают одновременно, а ступени, участники «ракетного тандема», — по очереди. Можно выстроить в «колонну по одному», то есть в «затылок» друг другу, три, четыре, пять ступеней. Можно расположить начальные ступени и вокруг последней. Такую схему называют пакетом. Бывает и так, что варианты комбинируются. Например: третья и вторая ступени — «тандем», а по бокам второй — секции первой.
У каждой ступени своя работа, свой тип двигателя.
Теперь мы можем ответить на древний вопрос: «Какова должна быть лестница до неба?»
— Всего из нескольких ступенек. Летающих.
Пока ревут двигатели…
Медленно, как бы нехотя, ракета отрывается от Земли. Секунды — и, набирая все большую скорость, она уносится ввысь.
Пробиты плотные слои атмосферы, где так велико сопротивление. Сколько топлива было потрачено на эти первые десятки километров!
Миновала стратосфера. Ионосфера! Но ракета мчится дальше и дальше, развивая вторую космическую скорость. Ведь только тогда она сможет вырваться из земных объятий. Но вот, наконец, межпланетный корабль вышел в большое «плавание» и несется в просторах Космоса, приближаясь к цели.
Если бы все это время работал двигатель, не хватило бы миллионов тонн топлива. Как же быть? Можно ли долететь до цели с имеющимися запасами топлива?
Можно. На помощь приходит сама природа.
Остановится лошадь — остановится телега. Автомобиль, заглушив мотор, немного проедет по инерции и тоже остановится. Но ракета не останавливается, если выключить двигатели. И дело здесь не только в огромной скорости. Она продолжает свой путь под действием дарового двигателя — притяжения Солнца. Превысив вторую космическую скорость, ракета становится спутником нашего светила и может добраться без двигателя до Венеры, Марса. Если же ракета выводит на орбиту искусственный спутник Земли, то двигатель выключается после превышения первой космической скорости.
Отрезок пути, на котором работает двигатель, называется активным участком траектории. С момента его выключения начинается пассивный участок.
Тяжело приходится космонавту на активном участке: наваливается перегрузка. Вот как об этом вспоминает Герман Титов: «В кабину донесся грохочущий рокот, ракету затрясло мелкой дрожью, и все тело мое придавила невероятная тяжесть. Начали расти перегрузки, и я подумал, как хорошо, что мы, космонавты, много и упорно тренировались на центрифугах и вибростендах, что наши организмы приучены ко всем особенностям космического полета».
На активном участке космонавту трудно управлять ракетой, за него работают приборы. Огромна их ответственность. Малейшее отклонение — и под угрозой весь дальнейший путь. При запуске ракеты в сторону Луны ошибка в направлении скорости всего в четверть градуса даст «промах» 8,5 тысячи километров, то есть в два с половиной лунных диаметра.
Но вот отключен двигатель, перегрузка сменяется невесомостью, космонавт получает возможность двигаться, работать. Если нужно изменить траекторию движения, например перейти на другую орбиту, можно опять включить двигатель. И снова активный участок…