А. Панов - Большой космический обман США. Часть 20. Аэродинамический нагрев и «космические» капсулы НАСА

Это были публикации в английском научном журнале: 1) A Journal of Natural Philosophy, Chemistry and the Arts Vol. XXVII, December 1810, Article IV: Theory on the motion of Rockets – London: W. Nichelson, 1810. 2) A Treatise on the Motion of Rockets. To which is added, An Essay on Naval Gunnery – London: G. and S. Robinson, 1813. Достоверно известно, что первым уравнение движения тела с переменной массой решил английский исследователь Вильям Мур. Но этот английский исследователь не связывал использование ракет с освоением космического пространства. Его теоретические расчеты касались узкой темы для использования их, как оружия против вражеских морских кораблей. Судя по названию его публикации, Мур занимался тематикой Морской артиллерии: Naval Gunnery. Его идеи в том же направлении были поддержаны позднее П. Г. Тэйт в 1861 г. и У. Дж. Стил из Кембриджского университета в 1856 год. Но нет никаких данных, что эти английские ученые связывали формулы Вильяма Мура с освоением космического пространства. Их исследования, скорее всего, проходили по военному ведомству Великобритании. Они использовались на благо Военно-морского флота Её величества, и значит, все эти сведения могли быть засекречены. Указанные публикации английских ученых касались создания нового вида оружия, и такая секретность была оправдана.

Система сохранения военных секретов, государственной тайны в Великобритании работала эффективно. Такие секреты существовали и в Российской Империи. Поэтому защитники НАСА и русофобы, которые обвиняют Циолковского в плагиате, были не правы. Циолковский мог и не знать о формулах Вильяма Мура и прийти к тем же выводам, что и английский исследователь. Но эту формулу Циолковский связал с теорией освоения космоса с помощью ракет. Эту идею ни Мур, ни Тэйт, ни Стил точно не разрабатывали. Даже если Циолковский и заимствовал знаменитую формулу из английских публикаций, принципиально этот факт ситуацию не меняет: Скромный Учитель из Калуги в Российской Империи стал основателем теории космонавтики. Этот факт признается во всем мире. К чести Оберта, он тоже признал первенство Циолковского, как первого в мире основателя теории космонавтики, и никогда его потом не оспаривал. Хотя Оберт, бывший санитар военного госпиталя, любил восхвалять свои заслуги: «Моя заслуга состоит в том, что я теоретически обосновал возможность полёта человека на ракете…

То, что в противоположность авиации, бывшей прыжком в неизвестное, где техника пилотирования отрабатывалась со многими жертвами, полёты на ракете оказались менее трагичными, объясняется тем, что основные опасности были предсказаны и найдены способы их устранения. Практическая космонавтика стала лишь подтверждением теории. И в этом заключается мой главный вклад в освоение Космоса“. [1] Необходимо признать, что во многом Герман Оберт был действительно первым. В частности он первым исследовал очень важный момент пилотируемого космического полета – возвращение космического аппарата из космоса обратно на Землю. Классик хорошо понимал, что в момент схода космического корабля с орбиты Земли возникает серьезные проблемы. Практические наблюдения за полетом метеоритов, которые часто сгорали в атмосфере, неопровержимо доказывали факт аэродинамического нагрева при попадании с большой скоростью космических тел в атмосферу Земли: „При падении метеоритов можно наблюдать следующие явления:

1. Метеоритные тела достигают Земли не с космической, а лишь с земной скоростью. Это объясняется тем, что сопротивление воздуха растет пропорционально квадрату скорости и так велико, что небольшие тела могут достичь поверхности Земли лишь со скоростями, не превышающими самое большее нескольких сотен метров в секунду.

2. Метеориты накаливаются при прохождении зоны, лежащей на высоте примерно между 100 и 75 км (вероятно, вследствие того, что их кинетическая энергия превращается в тепло в результате сопротивления воздуха). Упавшие метеориты раскалены по поверхности, внутри же они холодны; на их поверхности видны ясные следы того, что внешний слой был расплавлен и сдут воздухом. Большие метеориты всегда имеют светящийся хвост, который часто можно видеть еще долгое время после того, как сам метеорит уже исчез из вида. Однажды удалось наблюдать хвост, который оставался видимым свыше часа. Цвет этого хвоста соответствовал цвету раскаленных паров железа или раскаленных щелочных металлов. Это позволяет предположить, что хвост состоит из тех же веществ, что и само метеоритное тело, т.е. что он в действительности представляет собою сорванный верхний слой метеоритного тела. Спектроскопическое исследование хвостов является, конечно, исключительно трудной задачей, так как в большинстве случаев они видимы лишь в течение нескольких секунд, и, насколько нам известно, в настоящее время еще нет достаточно надежных спектроскопических исследований метеоритных хвостов.

3. Основываясь на непосредственных наблюдениях, можно утверждать, что светящиеся метеоритные тела имеют температуру от 10000 до 30000°. Если бы температура метеоритных тел была ниже, то можно было бы наблюдать лишь метеориты весьма больших размеров и на Землю часто падали бы метеориты различной величины. Кроме того, трудно было бы объяснить, почему в периоды так называемых звездных дождей, которые часто бывают весьма интенсивными, на Землю в большинстве случаев не падает ни один метеорит. С другой стороны, если температура метеоритных тел была бы выше 30000°, то они светились бы гораздо ярче, чем это наблюдается в действительности. Известен, однако, случай падения метеорита весом 63 кг, который светился так ярко, что его можно было видеть в светлый день. Этот метеорит, несомненно, имел температуру свыше 40000°.

Указанные температуры представляют собой, так называемые эффективные температуры (т.е. температуры, которые должно иметь твердое, абсолютно черное тело при свечении с данной яркостью). Какую же температуру имеют метеоритные тела в действительности, собственно говоря, неизвестно. Можно лишь утверждать, что их действительная температура несколько выше эффективной, но для наших расчетов и не требуется такой точности. При вычислении температуры, которую достигает воздух на вогнутой стороне парашюта, мы исходим из следующего предположения*. Массе воздуха, которую встречает парашют, сообщается столько тепла и кинетической энергии, сколько кинетической энергии теряет ракета вследствие торможения.

При этом необходимо также учесть энергию, излучаемую нагретым воздухом. Если воздушный поток полностью задерживался бы парашютом и не раскалялся бы, то его температуру можно было бы легко вычислить; но нагретый воздух должен излучать много тепла, кроме того, неизвестно, какая часть энергии движения воздуха в действительности теряется. Допустим, что она составляет 99%. Однако это допущение является в высшей степени произвольным. Таким образом, приведенный расчет не может ни в малейшей степени претендовать на научную точность. Можно также исходить из другого предположения, – что при набегании воздушного потока на тело в точках встречи (остановки) воздух нагревается вследствие превращения энергии его движения в тепловую. Как известно, техническая единица массы весит 9,81 кг. Чтобы нагреть 1 кг воздуха на 1°, необходимо затратить 0,24 ккал; 1 ккал соответствует работе 426 кгм. Таким образом, для того чтобы нагреть техническую единицу массы на 1°, требуется 1000 кгм. Если воздух движется со скоростью v, то каждая единица массы обладает кинетической энергией v²/2 кгм. Таким образом, набегающий воздух, теряя свою скорость перед телом, нагревается на v²/2000 °С». [3]