Varase ilutulestiku, rakettide ja sõjarelvade ajalugu

click fraud protection

Tänapäeva raketid on tähelepanuväärsed inimliku leidlikkuse kollektsioonid, millel on oma juured mineviku teaduses ja tehnoloogias. Need on looduslikult välja kasvanud tuhandeid aastaid kestnud eksperimenteerimine ja uurimine raketid ja raketi tõukejõud.

Üks esimesi rakettlennu põhimõtteid edukalt rakendanud seade oli puulind. Kreeka päritolu Archytas elas Tarentumi linnas, mis on nüüd Lõuna-Itaalia osa, millalgi umbes 400 B.C. Archytas müstifitseeris ja lõbustas Tarentumi kodanikke puust valmistatud tuvi lennutamisega. Põgenev aur liikus lind, kuna see oli juhtmetele riputatud. Tuvi kasutas toimimis-reaktsiooni põhimõtet, mida ei öeldud a-ga teadusseadus kuni 17. sajandini.

Teine kreeklane Alexandria kangelane leiutas sarnase raketilaadse seadme, mida nimetatakse aeolipiiliks umbes kolmsada aastat pärast Archytasi tuvi. Ka see kasutas auru käitusgaasina. Kangelane paigaldas kera veekeetja otsa. Veekeetja all olev tulekahju muutis vee auruks ja gaas liikus torude kaudu kuuli. Kaks L-kujulist toru kera vastaskülgedel lasid gaasil väljuda ja andsid kerale tõukejõu, mis põhjustas selle pöörlemise.

instagram viewer

Hiinlastel oli esimesel sajandil teadaolevalt lihtne vorm püssirohtu, mis oli valmistatud soolast, väävlist ja söetolmust. A. D. Nad täitsid seguga bambusest torusid ja viskasid need tulekahjudesse, et usuliste ajal plahvatusi tekitada festivalid.

Mõni neist torudest tõenäoliselt ei suutnud plahvatada ja sattus selle asemel leekidest välja, liikudes põleva püssirohu tekitatud gaaside ja sädemete abil. Seejärel hakkasid hiinlased proovima püssirohutorudega täidetud torusid. Nad kinnitasid bambusest torud noolte külge ja lasid need mingil hetkel vibudega alla. Varsti avastasid nad, et need püssirohutorud võivad end käivitada just põgenevast gaasist toodetud energia abil. Esimene tõeline rakett sündis.

Teatakse, et tõeliste rakettide esmakordne kasutamine relvadena leidis aset 1232. aastal. Hiinlased ja mongolid olid omavahel sõjas ja hiinlased tõrjusid neid Mongoli sissetungijad Kai-Kengi lahingu ajal "lendava tule nooltega".

Need tule nooled olid tahkekütuse raketi lihtsad vormid. Ühes otsas suletud toru sisaldas püssirohtu. Teine ots jäeti lahti ja toru kinnitati pika kepi külge. Pulbri süttimisel tekitas pulbri kiire põlemine tule, suitsu ja gaasi, mis pääses lahtisest otsast välja, tekitades tõukejõu. Kepp toimis lihtsa juhtimissüsteemina, mis hoidis raketti õhu suunas lennates ühes üldises suunas.

Pole selge, kui tõhusad olid need lendava tule nooled hävitusrelvana, kuid nende psühholoogiline mõju mongolitele pidi olema tohutu.

Inglismaal töötas Roger Baconi nimeline munk püssirohu täiustatud vormide kallal, mis suurendas oluliselt rakettide ulatust.

Prantsusmaal leidis Jean Froissart, et täpsemaid lende saab saavutada, lastes rakette läbi torude. Froissarti idee oli moodsa bazooka eelkäija.

Raketid langesid 16. sajandiks sõjarelvana, ehkki neid kasutati endiselt ilutulestik kuvab. Saksa ilutulestiku valmistaja Johann Schmidlap leiutas mitmeastmelise sõidukiga "samm-raketi" ilutulestiku tõstmiseks kõrgemale. Suur esimese astme taevarakett kandis väiksemat teise astme taevakera. Kui suur rakett põles, jätkas väiksem kõrgemale kõrgusele, enne kui taevas oli seda hõõguvate tuhkatriinudega duši all käinud. Schmidlapi idee on põhiline kõigile rakettidele, mis täna kosmosesse lähevad.

Vähemtuntud Hiina ametnik nimega Wan-Hu tutvustas transpordivahendina rakette. Ta pani paljude abiliste abil kokku raketi abil töötava lendava tooli, kinnitades tooli külge kaks suurt tuulelohet ja 47 tuletõrje nooleraketi.

Wan-Hu istus lennupäeval toolil ja andis käsu rakette süütamiseks. Nelikümmend seitse raketiabilist, igaüks relvastatud oma tõrvikuga, kiirustasid kaitsmeid süütama. Seal oli tohutult möla, millega kaasnesid sagivad suitsupilved. Kui suits kustutas, olid Wan-Hu ja tema lendav tool kadunud. Keegi ei tea kindlalt, mis juhtus Wan-Hu'ga, kuid on tõenäoline, et tema ja tema tool puhuti tükkideks, sest tule nooled olid nii plahvatusohtlikud kui lendavad.

Kaasaegse kosmosereisi teadusliku aluse pani paika suur inglise teadlane Sir Isaac Newton 17. sajandi teisel poolel. Newton jagas oma arusaama füüsilisest liikumisest kolmeks teaduslikuks seaduseks, mis selgitasid, kuidas raketid töötasid ja miks nad suudavad seda teha kosmose vaakumis. Newtoni seadused hakkasid peagi rakettide kujundamisel praktilist mõju avaldama.

Saksamaa ja Venemaa eksperimenteerijad ja teadlased hakkasid 18. sajandil töötama rakettidega, mille mass oli üle 45 kilogrammi. Mõni oli nii võimas, et nende väljapääsul leegistasid enne tõstmist sügavad augud maasse.

Raketid kogesid sõjarelvadena põgusat taaselustamist 18. sajandi lõpul ja 19. sajandi alguses. India raketibaaride edu brittide vastu 1792. aastal ja jälle 1799. aastal tõmbas huvi suurtükiväe asjatundja kolonel William Congreve, kes kavatses kavandada rakette kasutamiseks brittidele sõjaväelased.

Congreve'i raketid olid lahingus väga edukad. Briti laevad kasutasid Fort McHenry 1812. aasta sõjas naelutamiseks, innustasid neid Francis Scott Key kirjutama luuletuses rakettide punasest pilgust, millest hiljem saab Tähelabadega bänner.

Isegi Congreve'i tööga polnud teadlased algusest peale rakettide täpsust palju parandanud. Sõjarakettide laastav olemus polnud nende täpsus ega võimsus, vaid arv. Tüüpilise piiramise ajal võidakse tuhandeid tulistada vaenlase poole.

Teadlased hakkasid katsetama täpsuse parandamise võimalustega. Inglise teadlane William Hale töötas välja tehnika, mida nimetatakse spinni stabiliseerimiseks. Põgenevad heitgaasid tabasid raketi põhjas olevaid väikeseid labasid, põhjustades selle keerlemist sama palju kui kuul, mida lend teeb. Selle põhimõtte variatsioone kasutatakse tänapäevalgi.

Rakette kasutati edukalt lahingutes kogu Euroopa mandril. Austria raketibrigaadid kohtusid Preisiga sõjas siiski oma vastvalminud suurtükiväeosadega. Pükste laadimisega suurtükid ja püssirohukompressid olid palju tõhusamad sõjarelvad kui parimad raketid. Taas viidi raketid rahuajaliseks kasutamiseks.

Vene kooliõpetaja ja teadlane Konstantin Tsiolkovsky pakkus kosmoseuuringute idee esmakordselt välja 1898. aastal. Aastal 1903 soovitas Tsiolkovsky raketi jaoks kasutada vedelkütuseid, et saavutada suurem ulatus. Ta väitis, et raketi kiirust ja ulatust piiras ainult põgenenud gaaside väljalaskekiirus. Tsiolkovskit on oma ideede, hoolika uurimistöö ja suurepärase visiooni tõttu kutsutud moodsa astronautika isaks.

Robert H. Ameerika teadlane Goddard viis 20. sajandi alguses läbi praktilisi katseid kivimite valmistamisel. Ta oli huvitatud suuremate kõrguste saavutamisest, kui õhust kergemate õhupallide korral võimalik oli, ja avaldas 1919. aastal pamfleti, Äärmuslike kõrguste saavutamise meetod. See oli tänapäeval meteoroloogiliselt kõlava raketi matemaatiline analüüs.

Goddardi varasemad katsed olid tahke raketikütusega. Ta hakkas katsetama mitmesuguseid tahkekütuseid ja mõõtma põlevate gaaside heitgaasi kiirust 1915. aastal. Ta veendus, et raketti saab vedelkütusega paremini liikuma panna. Keegi polnud varem kunagi edukat vedelkütust raketti ehitanud. See oli palju raskem ettevõtmine kui tahkekütuse raketid, mis nõudsid kütuse- ja hapnikupaake, turbiine ja põlemiskambreid.

Goddard saavutas esimese eduka lennu vedelkütusega raketiga 16. märtsil 1926. Vedela hapniku ja bensiini toitel lendas tema rakett vaid kaks ja pool sekundit, kuid see ronis 12,5 meetrit ja maandus 56 meetri kaugusele kapsaplaastrisse. Lend oli tänapäevaste standardite järgi küll imperatiivne, kuid Goddardi bensiinirakett oli raketilendudel täiesti uue ajastu eelkäija.

Tema katsed vedelkütusega rakettides jätkusid aastaid. Tema raketid muutusid suuremaks ja lendasid kõrgemale. Ta töötas välja lennuki juhtimiseks mõeldud güroskoobisüsteemi ja teadusinstrumentide jaoks mõeldud kandekambri. Rakettide ja instrumentide ohutuks tagastamiseks kasutati langevarju taastamissüsteeme. Oma saavutuste eest on Goddardit nimetatud moodsa raketiituse isaks.

Kolmas suur kosmosepioneer, sakslane Hermann Oberth, avaldas 1923. aastal raamatu kosmosesse reisimise kohta. Tema kirjutiste tõttu tekkis kogu maailmas palju väikeseid raketiühinguid. Sellise ühiskonna, Vereini karusnaha Raumschiffahrti ehk Kosmosereisijate Ühingu moodustamine Saksamaal viis V-2 rakett kasutatud II maailmasõjas Londoni vastu.

Saksa insenerid ja teadlased, sealhulgas Oberth, kogunesid Peenemundesse Läänemere kaldale Meri 1937. aastal, kus ehitati ja lennati oma aja kõige arenenum rakett Wernher von Braun. V-2 rakett, mida Saksamaal kutsuti A-4, oli tänapäevaste disainidega võrreldes väike. See saavutas oma suure tõukejõu, põletades vedela hapniku ja alkoholi segu kiirusega umbes üks tonn iga seitsme sekundi tagant. V-2 oli tohutu relv, mis võis hävitada terveid linnaplokke.

Londoni ja liitlasvägede õnneks jõudis V-2 sõja lõpuni liiga hilja. Sellegipoolest olid Saksamaa raketiteadlased ja insenerid juba ette valmistanud plaani kaugelearenenud rakettide jaoks Atlandi ookeanil ja maandumine USA-s. Need raketid oleksid olnud tiivulised ülemised astmed, kuid väga väikese kasuliku koormusega mahutavus.

Paljud langenud V-2-komponendid ja komponendid püüdsid liitlased kinni Saksamaa langusega. Paljud Saksa raketiteadlased tulid USA-sse, teised aga Nõukogude Liitu. Nii USA kui ka Nõukogude Liit realiseerisid rakettide potentsiaali sõjarelvana ja alustasid mitmesuguseid eksperimentaalprogramme.

USA alustas programmi kõrgmäestiku atmosfääri kõlavate rakettidega, mis on üks Goddardi varasemaid ideid. Hiljem töötati välja mitmesuguseid keskmise ja pikamaa mandritevahelisi ballistilisi rakette. Nendest sai USA kosmoseprogrammi lähtepunkt. Raketid nagu Redstone, Atlas ja Titan viiksid lõpuks kosmonautid kosmosesse.

Maailm oli jahmunud uudistest, et Nõukogude Liit käivitas 4. oktoobril 1957 maakera tiirleva tehissatelliidi. Sputnik 1 nime kandev satelliit oli esimene edukas võistlus kosmosevõistluses kahe suurriigi - Nõukogude - vahel. Liit ja USA Nõukogude Nõukogu käivitasid vähem kui kuu jooksul pardal Laika nime kandva koera satelliidi. hiljem. Enne magamajäämist elas Laika kosmoses seitse päeva enne hapnikuvarustuse lõppemist.

USA jälgis Nõukogude Liitu oma satelliidiga mõni kuu pärast esimest Sputnikut. Explorer I käivitas USA armee 31. jaanuaril 1958. Sama aasta oktoobris korraldas USA ametlikult oma kosmoseprogrammi, luues NASA, riiklik lennundus- ja kosmosevalitsus. NASAst sai tsiviilagentuur, mille eesmärk oli kosmose rahumeelne uurimine kogu inimkonna hüvanguks.

Ühtäkki lasti kosmosesse palju inimesi ja masinaid. Astronaudid tiirlesid mööda maad ja maandusid Kuule. Robot kosmoselaev reisis planeetidele. Kosmos avati ootamatult uurimiseks ja äriliseks kasutamiseks. Satelliidid võimaldasid teadlastel meie maailma uurida, ilmateateid ennustada ja kogu maailmas hetkega suhelda. Kuna nõudlus suurenenud ja suurema kasuliku koormuse järele suurenes, tuli ehitada lai valik võimsaid ja mitmekülgseid rakette.

Alates esimestest avastamis- ja katsepäevadest on raketid muutunud lihtsatest püssirohuseadmetest hiiglaslikeks sõidukiteks, mis suudavad kosmosesse reisida. Nad on avanud universumi otsesele uurimisele inimkonna poolt.

instagram story viewer