ЛЕКЦИЯ ПО АСТРОНАВТИКЕ (1)

— Сейчас котёл настроен на холостой ход. Для его запуска нужно извлечь тормозящие кадмиевые стержни с помощью вот этого регулятора. — Он положил руку на большую чёрную рукоять. — Тогда количество свободных нейтронов внутри котла увеличится в несколько сот миллионов раз, и образование коммуния ускорится. Что происходит дальше? Атомы коммуния с помощью особого вентилятора всасываются в следующую камеру, которая на схеме называется «Поле», так как там электромагнит создаёт магнитное поле. Оно должно быть очень мощным, поэтому электромагнит весит свыше четырёхсот тонн, что составляет более чем шестую часть веса всей ракеты. Электромагнит, как вам, наверно, известно, обеспечивает температуру вспышки коммуния. Между его полюсами возникает шар из раскалённых газов. Это, собственно говоря, маленькое искусственное солнце, которое, вращаясь в магнитном поле, выбрасывает поток частиц со скоростью нескольких тысяч километров в секунду. Если бы не магнитное поле, частицы атомов вырывались бы не только из сопел, но разлетались бы во все стороны. Раньше в очень больших урановых котлах получалось такое множество нейтронов, что в радиусе метров двадцати вокруг них нужно было оставлять совершенно пустую зону и управлять всеми операциями котла, находясь за толстыми бетонными стенами. Теперь, благодаря возможности направлять дейтроны в любую сторону, всё это ушло в прошлое, и нам остались только очень толстые стены, вроде той, под которой мы проехали. Итак, вы понимаете, что теперь двухметровый защитный экран между камерой двигателя и жилой частью ракеты не имеет для нас большого значения. Если бы поле вдруг исчезло, то в нашу сторону, вглубь ракеты, полетел бы поток быстрых частиц с таким напряжением, что никакой экран не помог бы. Чтобы вам было понятнее, приведу пример. Приближая лицо к пламени, я могу защититься от ожогов, если буду сильно дуть, отгоняя от себя раскалённые газы. Примерно такую же роль играет в ракете электромагнит, направляющий струю частиц в сопла. Таким образом создаётся движущая сила.

Остаётся сказать ещё о навигации. Вся астронавтика как наука складывается, в сущности, из двух крупных разделов, один из которых изучает взлёт и посадку, другой — собственно полёт в пустоте. Но не так-то просто ни то, ни другое. Если бы, включив старт, я передвинул вот этот рычаг до конца, то двигатель заработал бы в полную силу, то есть он развил бы мощность в три миллиона семьсот тысяч лошадиных сил. Однако делать этого нельзя... ибо все находящиеся в ракете тотчас погибли бы.

— Почему?

— Ракета, сразу набрав такую скорость, развила бы ускорение почти в три тысячи девятьсот раз больше земного. Земля притягивает всякое тело, находящееся на её поверхности, с силой, равной земному ускорению. Человек, подвергнутый двойному ускорению, весит как бы вдвое больше нормального, тройному — втрое больше, и так далее. Взгляните на этот большой циферблат. Его деления выражены в единицах «g», то есть земного ускорения. Он показывает, с каким ускорением движется ракета. Шкала, как вы видите, кончается на 50 «g». Возле 6 «g» нанесена красная чёрточка, а возле 9 «g» — две. Это потому, что человек может довольно долго выдерживать ускорение около 4 «g», а 7 «g» — только полчаса. Ускорение в 20 «g» можно выдержать всего несколько секунд. А 3900 «g» раздавили бы всех в ракете, как мощный пресс. Так вот, ракета при взлёте не должна развивать ускорение свыше 6-7 «g», и потому на шкале в этом месте имеется красный значок. Правда, вот этот предохранитель всё равно не позволил бы развить большое ускорение. Однако в некоторых случаях предохранитель может быть выключен.

— А зачем?

— Потому что корабль можно отправить вообще без команды. В первых пробных полётах мы так и делали. Тогда ограничений нет, и двигатель может работать на полную мощность. Всё, что я сказал, относится и к торможению: тогда тоже получается ускорение, но с обратным знаком. Представить себе это легко; вспомните, что происходит, когда вы сидите в поезде, который вдруг трогается: вас отбрасывает внезапно назад; а когда поезд начинает тормозить, вы ощущаете толчок в другую сторону. Скорость в момент старта не должна превышать известного предела и по другой причине. Разогреваясь от трения об атмосферу, корабль может вспыхнуть и сгореть, несмотря на прочность материалов, из которых он сделан. Вы помните, что ракета, летящая с обычной скоростью, легко может обогнать пушечный снаряд. При сверхзвуковых скоростях, каких она достигает сейчас, сопротивление воздуха становится необычайно сильным. Для уменьшения его применяются различные способы. У «Космократора» вокруг носа имеются отверстия, из которых во время прохождения сквозь атмосферу вырывается под давлением водород. Между стенкой корабля и воздухом образуется тонкий слой газа, движущийся с половинной скоростью ракеты. Это так называемая фаза с промежуточной скоростью. Температура оболочки при этом не превышает тысячи градусов, и она допустима благодаря нашей системе охлаждения. Однако если по какой-нибудь причине температура продолжает подниматься, то другой автомат снижает скорость вылетающих газов, замедляя полёт. Таким образом, мы преодолели основные трудности старта. А теперь посмотрим, что произошло бы, попади сюда человек несведущий.

Инженер быстро включил рычажки разгона; тотчас же фиолетовая черта, лениво извивавшаяся на экране осциллографа, начала двигаться и трепетать всё быстрее. Стрелки на циферблатах поползли вправо. Стояла мёртвая тишина. Ребята, сгрудившись тесно, голова к голове, затаили дыхание. А стрелки всё ползли вправо. Зажигались и гасли всё новые сигналы. Инженер нажал другой рычаг, и три экрана в чёрной «голове насекомого» засветились голубоватым светом.

— Как видите, процесс образования коммуния ускоряется. Мы можем сейчас улететь!

Инженер вдруг схватил за руку младшего из ребят, который стоял рядом с ним, и нажал его пальцем на красный включатель под надписью «Старт».

Мальчик вскрикнул и рванулся с места, но ему преградила путь плотная стена товарищей, которые, расширив глаза и затаив дыхание, ждали катастрофы. Но ничего не случилось. На одном из экранов на какую-то долю секунды появилась трепещущая эллиптическая линия, потом загорелись три красные лампочки, и все лампы на пульте погасли. Зато из-за стены завыла прерывистым голосом сирена.

Инженер засмеялся.

— Вы думали, что я в самом деле хочу отправить вас в небо? Ну, ну, не бойтесь! Ничего не случилось и не могло случиться. Просто сейчас включился в работу «Предиктор».

Ребята не поняли, что произошло, но никому из них не хотелось расспрашивать. Они очень смутились, но больше всего их расстроило то, что инженер видел, как они испугались.

— Ну, ну, не сердитесь...

И, сделавшись снова серьёзным, инженер продолжал:

— Человек не в состоянии управлять работой всех моторов и инструментов одновременно. Кроме того, его реакции при такой скорости, какую развивает «Космократор», — уже в первые десять минут почти три километра в секунду, — оказываются слишком медленными. Если бы в пяти километрах от ракеты вынырнул из-за туч самолёт, то столкновение произошло бы прежде, чем пилот успел что-нибудь предпринять. Проходит 0,4 секунды, пока вид приближающегося с такого расстояния самолёта достигает мозга. Ракета за это время пролетает почти полтора километра. Но пилот в это время ещё не успел рассмотреть изображения, он его только воспринял. На это понадобится ещё почти секунда, а ракета тем временем пройдёт ещё четыре с половиной километра, и вот вам столкновение.

Кроме того, во время старта человек не в полной мере координирует свои физические усилия. Ускорение в это время составляет шесть-семь «g». Такое ускорение испытывает пилот реактивного самолёта при эволюциях. Вы видели, может быть, как выглядит сиденье в таком самолёте? Это, собственно говоря, «лежанка», а не сиденье, так как пилот лежит там ничком, опираясь подбородком на резиновую подушку. Дело в том, что рост ускорения действует прежде всего на кровообращение. Кровь становится как бы слишком «тяжёлой», и сердцу не хватает силы, чтобы перекачивать её в отдалённые части тела, а одной из таких частей является и мозг. Поэтому при виражах и петлях у пилотов очень часто темнеет в глазах. Это значит, что кровь не доходит до затылочной части мозга, где помещается зрительный центр. Так вот, как вы понимаете, человек не может без риска для жизни управлять ракетой в момент взлёта. Его заменяет прибор, который вы видите перед собою. — Инженер положил руку на гладкий, блестящий кожух «головы насекомого». — Он называется «Предиктор». При навигации в пространстве необходимо удерживать корабль на нужном курсе. Можно было бы направлять его всю дорогу при помощи двигателей, но это была бы излишняя трата энергии. Достаточно увести его на определённое расстояние от Земли и выключить двигатели. Корабль тогда летит под влиянием притяжения Солнца, как планета. Это так называемые «естественные орбиты». Есть и другие орбиты, так называемые вынужденные, когда корабль прибегает к помощи двигателей и летит, словно «наперерез» или «против течения» силы солнечного притяжения, чтобы сократить себе путь. То, что на обычном корабле выполняют капитан и штурман: расчёт курса, его сохранение, уклонение от препятствий, даже наблюдение за всеми приборами, — всё это у нас делает «Предиктор». Корабль, как вам известно, вращается в пространстве вокруг продольной оси, чтобы создать искусственное поле притяжения. Поэтому в носовой части есть радиопередатчик, антенна которого вращается в обратную сторону с такой скоростью, чтобы оставаться неподвижной по отношению к звёздам. Благодаря этому «Предиктор» в любой момент ориентируется в том, каковы направление и скорость полёта. Радар можно назвать «чувством зрения» «Предиктора». Кроме того, что он даёт сведения о положении корабля, у него есть ещё одна чрезвычайно важная обязанность, а именно: в пространстве всегда может возникнуть опасность столкнуться с метеоритами. Для первых астронавтов встречи эти были очень страшными, но «Предиктор» с помощью вращающегося радароскопа позволяет избежать их. Кроме «чувства зрения», у него есть ещё «обоняние», чувствительное к составу воздуха внутри ракеты, который он автоматически очищает и заменяет. Но самым важным его чувством является, пожалуй, чувство равновесия, без которого посадка была бы вообще невозможна. Вблизи крупных небесных тел есть так называемые запретные зоны, в которых приливные напряжения, вызываемые притяжением, могли бы разорвать ракету. «Предиктор» умеет обходить эти невидимые рифы благодаря гравиметрическому устройству. А при посадке, когда корабль, открыв тормозные сопла, приближается к планете, он берёт на себя роль лоцмана и, отмечая изменения скорости корабля за доли секунды, угол сближения с землёй, сопротивление воздуха и устойчивость, регулирует работу двигателей.
[1] [2] [3] [4]