Сегодняшние ракеты — это замечательные образцы человеческой изобретательности, которые имеют свои корни в науке и технике прошлого. Они являются естественным результатом буквально тысячелетних экспериментов и исследований в области ракет и ракетных двигателей. 01из 12 Деревянная птица Одним из первых устройств, в которых успешно использовались принципы полета ракеты, была деревянная птица. Грек по имени Архитас жил в городе Тарент, ныне часть южной Италии, где-то около 400 г. до н.э. Архит озадачил и позабавил жителей Тарента, запустив деревянного голубя. Выходящий пар приводил в движение птицу, когда она была подвешена на проводах. Голубь использовал принцип действия-реакции, который не был сформулирован как научный закон до 17 века. 02 из 12 Эолипиль Герой Александрии, другой грек, изобрел похожее на ракету устройство под названием эолипил примерно через триста лет после появления голубя Архита. В нем тоже использовался пар в качестве движущего газа. Герой установил сферу на чайник с водой. Огонь под чайником превращал воду в пар, и газ проходил по трубам в сферу. Две L-образные трубки на противоположных сторонах сферы позволяли газу выходить и давали толчок сфере, который заставлял ее вращаться. 03 из 12 Ранние китайские ракеты. По сообщениям, в первом веке нашей эры китайцы имели простую форму пороха, изготовленного из селитры, серы и древесного угля. Они наполняли смесью бамбуковые трубки и бросали их в костры для создания взрывов во время религиозных праздников.Некоторые из этих трубок, скорее всего, не взорвались, а вместо этого вылетели из пламени, движимые газами и искрами, образующимися при горении пороха. Затем китайцы начали экспериментировать с трубками, наполненными порохом. В какой-то момент они прикрепили бамбуковые трубки к стрелам и запустили их из луков. Вскоре они обнаружили, что эти пороховые трубки могут запускаться сами собой только за счет энергии, вырабатываемой выходящим газом. Родилась первая настоящая ракета. 04 из 12 Битва при Кай-Кенге Сообщается, что первое использование настоящих ракет в качестве оружия произошло в 1232 году. Китайцы и монголы воевали друг с другом, и китайцы отразили монгольских захватчиков шквалом «летящих огненных стрел» во время битвы при Кай-Кенге. Эти огненные стрелы были простой формой твердотопливной ракеты. Трубка, закрытая с одного конца, содержала порох. Другой конец был оставлен открытым, и трубка была прикреплена к длинной палке. Когда порох воспламенялся, быстрое горение пороха производило огонь, дым и газ, которые выходили из открытого конца, создавая тягу. Ручка действовала как простая система наведения, которая удерживала ракету в одном общем направлении, когда она летела по воздуху. Неясно, насколько эффективными были эти летящие огненные стрелы в качестве оружия разрушения, но их психологическое воздействие на монголов, должно быть, было огромным. 05 из 12 14-й и 15-й века Монголы производили собственные ракеты после битвы при Кай-Кенге и, возможно, были ответственны за распространение ракет в Европе. Были сообщения о многих экспериментах с ракетами в период с 13 по 15 века.В Англии монах по имени Роджер Бэкон работал над улучшенными формами пороха, которые значительно увеличили дальность полета ракет. Во Франции Жан Фруассар обнаружил, что более точных полетов можно добиться, запуская ракеты по трубам. Идея Фруассара была предшественницей современной базуки. Джоанес де Фонтана из Италии разработал торпеду с реактивным двигателем, работающую на поверхности, для поджога вражеских кораблей. 06 из 12 16 век Ракеты попали в немилость как оружие войны к 16 веку, хотя они все еще использовались для фейерверков. Иоганн Шмидлап, немецкий производитель фейерверков, изобрел «ступенчатую ракету», многоступенчатое транспортное средство для подъема фейерверков на большие высоты. Большая ракета-носитель первой ступени несла меньшую ракету-носитель второй ступени. Когда большая ракета сгорела, меньшая продолжала подниматься на большую высоту, прежде чем осыпать небо пылающим пеплом. Идея Шмидлапа является основной для всех ракет, которые сегодня отправляются в космос. 07 из 12 Первая ракета, используемая для транспортировки Менее известный китайский чиновник по имени Ван-Ху представил ракеты как средство передвижения. С помощью многих помощников он собрал летающее кресло с ракетным двигателем, прикрепив к креслу два больших воздушных змея и 47 ракет «Огненная стрела» к воздушным змеям. Ван-Ху сел на стул в день полета и дал команду зажечь ракеты. Сорок семь помощников по запуску ракет, каждый из которых был вооружен собственным фонариком, бросились вперед, чтобы зажечь фитили. Раздался оглушительный грохот, сопровождаемый вздымающимися клубами дыма. Когда дым рассеялся, Ван Ху и его летающее кресло исчезли. Никто не знает наверняка, что случилось с Ван-Ху, но вполне вероятно, что он и его кресло были разнесены на куски, потому что огненные стрелы были так же склонны взрываться, как и летать. 08из 12 Влияние сэра Исаака Ньютона Научная основа современных космических путешествий была заложена великим английским ученым сэром Исааком Ньютоном во второй половине 17 века. Ньютон разложил свое понимание физического движения на три научных закона, которые объясняли, как работают ракеты и почему они способны делать это в вакууме космического пространства. Законы Ньютона вскоре начали оказывать практическое влияние на конструкцию ракет. 09 из 12 18 век Экспериментаторы и ученые в Германии и России начали работать с ракетами массой более 45 килограммов в 18 веке. Некоторые из них были настолько мощными, что вырывающееся из них выхлопное пламя проделывало глубокие дыры в земле перед взлетом. Ракеты пережили краткое возрождение в качестве оружия войны в конце 18-го века и в начале 19-го века. Успех индийских ракетных обстрелов британцев в 1792 году и еще раз в 1799 году заинтересовал эксперта по артиллерии полковника Уильяма Конгрива, который приступил к разработке ракет для использования британскими военными. Ракеты Конгрива были весьма успешны в бою. Использовавшиеся британскими кораблями для обстрела форта Макгенри в войне 1812 года, они вдохновили Фрэнсиса Скотта Ки написать о «красном сиянии ракет» в его стихотворении, которое позже станет Звездно-полосатым знаменем. Однако, даже благодаря работе Конгрива, ученые не смогли значительно повысить точность ракет с первых дней. Разрушительная природа боевых ракет заключалась не в их точности или мощности, а в их количестве. Во время обычной осады по врагу могли быть выпущены тысячи пуль.Исследователи начали экспериментировать со способами повышения точности. Уильям Хейл, английский ученый, разработал метод, называемый стабилизацией вращения. Выходящие выхлопные газы ударялись о маленькие лопасти в нижней части ракеты, заставляя ее вращаться так же, как пуля в полете. Вариации этого принципа все еще используются сегодня.Ракеты продолжали с успехом использоваться в сражениях по всему европейскому континенту. Однако австрийские ракетные бригады встретили достойный отпор новым артиллерийским орудиям в войне с Пруссией. Заряжающиеся с казенной части пушки с нарезными стволами и взрывающимися боеголовками были гораздо более эффективным оружием войны, чем лучшие ракеты. И снова ракеты были отнесены к использованию в мирное время. 10 из12 Современное ракетостроение начинается Константин Циолковский, русский школьный учитель и ученый, впервые предложил идею освоения космоса в 1898 году. В 1903 году Циолковский предложил использовать жидкое топливо для ракет для достижения большей дальности полета. Он заявил, что скорость и дальность полета ракеты были ограничены только скоростью выхлопа выходящих газов. Циолковского называют отцом современной астронавтики за его идеи, тщательные исследования и великое видение. Роберт Х. Годдард, американский ученый, проводил практические эксперименты в области ракетостроения в начале 20-го века. Он заинтересовался достижением больших высот, чем это было возможно для воздушных шаров легче воздуха, и опубликовал брошюру в 1919 году, Метод достижения экстремальных высот. Это был математический анализ того, что сегодня называется метеорологической зондирующей ракетой. Самые ранние эксперименты Годдарда проводились с твердотопливными ракетами. Он начал пробовать различные виды твердого топлива и измерять скорости выхлопа горящих газов в 1915 году. Он пришел к убеждению, что ракету лучше приводить в движение на жидком топливе. Никто никогда раньше не создавал успешную ракету на жидком топливе. Это было гораздо более трудное предприятие, чем ракеты на твердом топливе, требующее топливных и кислородных баков, турбин и камер сгорания. 16 марта 1926 года Годдард совершил первый успешный полет на жидкостной ракете. Заправленная жидким кислородом и бензином, его ракета летела всего две с половиной секунды, но она поднялась на 12,5 метров и приземлилась в 56 метрах от капустной грядки. Полет был невпечатляющим по сегодняшним стандартам, но бензиновая ракета Годдарда стала предтечей совершенно новой эры в ракетных полетах.Его эксперименты с жидкостными ракетами продолжались в течение многих лет. Его ракеты стали больше и летели выше. Он разработал систему гироскопов для управления полетом и отсек полезной нагрузки для научных приборов. Для безопасного возвращения ракет и инструментов использовались парашютные системы восстановления. Годдарда называют отцом современного ракетостроения за его достижения. 11из12 Ракета Фау-2.Третий великий пионер космоса, Герман Оберт из Германии, опубликовал в 1923 году книгу о путешествиях в космическое пространство. Благодаря его трудам по всему миру возникло множество небольших ракетных обществ. Формирование одного из таких обществ в Германии, Verein fur Raumschiffahrt или Общества космических путешествий, привело к разработке ракеты V-2, использовавшейся против Лондона во Второй мировой войне.Немецкие инженеры и ученые, в том числе Оберт, собрались в Пенемюнде на берегу Балтийского моря в 1937 году, где под руководством Вернера фон Брауна была построена и запущена самая совершенная ракета своего времени. Ракета Фау-2, получившая в Германии название А-4, была небольшой по сравнению с современными конструкциями. Она достигла своей огромной тяги, сжигая смесь жидкого кислорода и спирта со скоростью около одной тонны каждые семь секунд. Фау-2 была грозным оружием, которое могло разрушить целые городские кварталы.К счастью для Лондона и союзных войск, Фау-2 появилась в войне слишком поздно, чтобы изменить ее исход. Тем не менее, немецкие ученые-ракетчики и инженеры уже разработали планы создания усовершенствованных ракет, способных перелететь Атлантический океан и приземлиться в США. Эти ракеты должны были иметь крылатые верхние ступени, но очень малую грузоподъемность.Многие неиспользуемые Фау-2 и компоненты были захвачены союзниками с падением Германии, и многие немецкие ученые-ракетчики приехали в США, в то время как другие отправились в Советский Союз. И США, и Советский Союз осознали потенциал ракетостроения как боевого оружия и начали различные экспериментальные программы. 12 из 12 Гонка за космос Мир был ошеломлен новостями об искусственном спутнике Земли, запущенном Советским Союзом 4 октября 1957 года. Спутник под названием «Спутник 1» стал первым успешным участником гонки за космос между двумя сверхдержавами — Советским Союзом и США. Менее чем через месяц Советы запустили спутник с собакой по кличке Лайка на борту. Лайка выжила в космосе в течение семи дней, прежде чем ее погрузили в сон, прежде чем у нее закончился запас кислорода. США последовали примеру Советского Союза с собственным спутником через несколько месяцев после запуска первого спутника. Explorer I был запущен армией США 31 января 1958 года. В октябре того же года США официально организовали свою космическую программу, создав НАСА, Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. НАСА стало гражданским агентством с целью мирного освоения космоса на благо всего человечества. Внезапно в космос было запущено много людей и машин. Астронавты совершили облет Земли и высадились на Луну. Космический корабль-робот путешествовал по планетам. Космос внезапно открылся для исследования и коммерческой эксплуатации. Спутники позволили ученым исследовать наш мир, прогнозировать погоду и мгновенно общаться по всему земному шару. По мере роста спроса на все более крупную полезную нагрузку необходимо было создавать широкий спектр мощных и универсальных ракет.
Ракеты сегодня
Ракеты превратились из простых пороховых устройств в гигантские транспортные средства, способные путешествовать в космическое пространство с самых ранних дней открытий и экспериментов. Они открыли Вселенную для непосредственного исследования человечеством