Космодром на столе

DjVu

      ВВЕДЕНИЕ
      С запуском первого в мире искусственного спутника Земли слово «космос» прочно вошло в нашу жизнь. Появилась и новая область человеческой деятельности — космонавтика — совокупность современных направлений науки и отраслей техники.
      Невозможно точно установить время рождения этого вида технического творчества молодежи, но некоторые даты его становления известны.
      Еще в 1924 г. в нашей стране А. Туркестановым впервые была построена модель с ракетным (пороховым) двигателем. А 5 мая того же года на соревнованиях, проходивших на территории сада Красной Армии и Флота в г. Тбилиси, его авиамодель пролетела 32 м. В последующие годы многие энтузиасты строили аналогичные модели. К этому в 1930 г. призывал ребят и К. Э. Циолковский, советовавший научиться делать всевозможные реактивные игрушки.
      Содействовали развитию ракетного моделирования и энтузиасты-ракетчики созданной в 1932 г. Группы изучения реактивного движения (ГИРД).
      В 1933 г. члены кружка новороссийского Дворца пионеров, руководимого Е. Л. Букшем, проводили эксперименты с пороховыми двигателями, работали с различными составами твердого топлива, строили летающие модели с ракетными двигателями.
      Исторический полет в космос Ю. А. Гагарина вызвал небывалый интерес молодежи к ракетной и космической технике. Начало эры космических полетов, возможно, и стало истинным днем рождения ракетно-космического моделирования.
      Осенью 1961 г. Московская областная станция юных техников провела первый семинар по проблемам ракетно-космического моделирования, организатором которого был Н. Н. Уколов — пропагандист ракетного моделизма в нашей стране.
      Накануне Дня космонавтики, 8 апреля 1962 г., на аэродроме станции Силикатная прошли первые в стране крупные соревнования ракетомоделистов Школьники Московской области разыграли приз им. Ю. А. Гагарина. Около 180 участников из 28 городов и районов Московской области приняли в них участие. В последущие годы соревнования по моделям ракет прошли в Москве, Перми, Харькове, Симферополе, Кишиневе и других городах.
      Массовое увлечение школьников конструированием ракетных моделей позволило летом 1964 г. провести в Артеке Всесоюзные соревнования по летающим моделям ракет (на время полета). Победил в них школьник из г. Электросталь Г. Митрошкин.
      С 1968 г. стали проводиться Всесоюзные соревнования ракетомоделистов-школьников на приз Ю. А. Гагарина. Инициаторами и организаторами их были журнал «Моделист-конструктор» и ЦК ДОСААФ.
      Первые соревнования прошли в августе 1968 г. в Чернигове, на родине автора проекта ракетного летательного аппарата революционера-народо-вольца Н. И. Кибальчича. Первыми победителями этих Всесоюзных соревнований были: М. Пантелеев (Москва), Г. Яковлев, Н. Курастикова и Ю. Солдатов (Московская область). Командную победу и приз (О. Гагарина завоевали юные «ракетчики» Московской области.
      В последующие годы прошли еще три таких соревнования. В 1969 г. — в Калуге, где жил и работал К. Э. Циолковский — основоположник теоретической космонавтики; на следующий год — в Житомире, где родился С. П. Королев — Главный конструктор ракетно-космических систем; в 1971 г. — на смоленской земле, родине Ю. А. Гагарина.
      Еще дважды (в 1969 и 1971 гг.) переходящим призом награждалась команда Московской области и один раз (в 1970 г.) — юные ракетомоделисты Литвы.
      Творческим соревнованием ракетомоделистов-школьников стал Всесоюзный конкурс «Космос», который с 1971 г. проводили журнал «Моделист-конструктор», павильон «Юные натуралисты и техники» ВДНХ СССР, Звездный городок и ряд музеев страны. Председателем оргкомитета первого конкурса «Космос» был один из основателей ГИРДа, конструктор первой советской жидкостной ракеты «09» М. К. Тихонравов. И по сей день в составе жюри — известные специалисты, летчики-космонавты.
      Конкурс «Космос», на наш взгляд, выполняет одну из важных просветительских задач — пропаганду достижений ракетно-космической техники, привлекает к научно-техническому творчеству широкий круг школьников, открывает для них многообразный и увлекательный мир науки и техники. Лучшие работы конкурса участвуют в международных выставках.
      В 1982 г. творческое соревнование любителей ракетно-космической техники вышло на международную орбиту. В ноябре того же года в Москве прошел первый «Малый Интеркосмос». В этом конкурсе приняли участие моделисты Болгарии, ГДР, Польши, Монголии и нашей страны. Кроме моделей и макетов были представлены доклады и сообщения по космонавтике.
      Интересную форму работы по аэрокосмическому образованию молодежи нашли в МВТУ им.
      Чемпион мира 1978 г. в классе моделей S3A Ю. Ярончик (Польша)
      Призер чемпионатов мира 1978 и 1980 гг. по моделям-копиям в классе S7 Л. Христов (Болгария)
      Команда ракетомоделистов сборной СССР - обладательница кубка Европы 1980 г. (слева направо: В. Рожков, О. Белоус, Ю. Солдатов, В. Мякинин, Е. Чистов, С. Апарнев, А. Клочков и В. Кузьмин)
      Чемпион мира 1983 г. в классе моделей S3A А. Митюрев (СССР)
      Чемпион мира 1985 и 1990 гг. в классе моделей S1A А. Коряпин (СССР)
      Чемпион мира 1985 г. в классе моделей S4B В. Кузьмин (СССР)
      Чемпионы мира в классе копий советские спортсмены А. Корчагин (1987 г.) и А. Клочков (1990 г.) с моделями ракеты-носителя «Союз
      Н. Баумана (теперь Государственный технический университет). С 1987 г. во время школьных каникул на базе этого вуза стали проводиться «Малые королёвские чтения». Они объединили многие направления деятельности в области космонавтики: доклады и сообщения по истории космонавтики, перспективам ее развития, творческому наследию пионеров космонавтики; пропаганду и популяризацию ракетно-космической техники; эксперименты с моделями ракет.
      Говоря об итогах конкурсов «Космос», следует отметить, что для многих тысяч школьников увлечение этим видом научно-технического творчества стало первым шагом в мир техники, переросло
      в профессиональный интерес. Бывших участников Всесоюзных конкурсов сегодня можно встретить и среди студентов ведущих технических вузов, и среди тех, кто уже трудится в промышленности, занимается разработкой ракетной и космической техники.
      (7 Приведем некоторые сведения о развитии ракетомоделизма в других странах.
      Первые упоминания о моделях ракет, построенных любителями в Польше, относятся к 1955 г. Топливом для их двигателей служила... кинопленка. С 1957 г. журнал «Крылатая Польша» стал публиковать статьи по вопросам ракетного моделизма. В 1962 г. состоялись первые Всепольские соревнования ракетомоделистов на кубок им. К. Шеменовича — основоположника ракетостроения в Польше. На старт вышло 125 участников в возрасте 12 лет и старше.
      К концу 1950-х гг. ракетный моделизм получил большое развитие в США. С первых шагов его возникновения в продаже появились наборы моделей и двигатели к ним. Учебно-просветительские функции стало выполнять организованное в 1957 г. Г. Стейном объединение ракетомоделистов «Национальная ассоциация любительского ракетостроения». Она создавала курсы и клубы, возглавляемые специалистами, там обучали основам теории и практики «малого» ракетостроения и давали консультации по вопросам техники безопасности. Небезынтересен и такой факт: за десять лет (1960 — 1970 гг.) в США было совершено около 20 млн запусков моделей ракет и не зафиксировано ни одного несчастного случая.
      В 1975 г. в США насчитывалось около 2600 клубов ракетомоделистов, при технических школах (колледжах) работали научно-методические центры. Оказалось, что самую многочисленную возрастную категорию, увлекающуюся конструированием моделей ракет, составляют школьники 13 — 15 лет. В программах многих школ США ракетный моделизм находит применение при изучении физики, математики и других наук.
      Чемпион мира 1990 г. С. Ильин с моделью ракетоплана класса S4B
      На старте радиоуправляемая модель ракетоплана класса S8E
      На старте модель-копия ракеты М-100Б Стартует модель-копия ракеты-носителя космического корабля «Союз Т»
      Интересно была поставлена работа по ракетомоделизму в Чехословакии, где проходило большое число соревнований различного уровня (от городских до национальных), показательные выступления, смотры и конкурсы. В этой стране был налажен выпуск ракетомодельных двигателей, работают клубы конструкторов-любителей ракетной и космической техники. Значительны успехи спортсменов-ракетомоделистов Чехии и Словакии на международной арене.
      С середины 1960-х гг. ракетомоделизм стал популярен в Болгарии. В стране издается литература в помощь любителям этого вида конструирования, проходят массовые соревнования. Болгарские ра-кетомоделисты с 1978 г. на протяжении многих лет были ведущими в мире. Дважды (в 1978 и 1985 гг.) Болгария была организатором мировых чемпионатов по моделям ракет.
      Ракетомоделизмом занимаются в Испании, Румынии, Германии, Югославии, Англии, Голландии, Швейцарии. В некоторых странах (Франция, Бельгия, Канада) широко развито и любительское ракетостроение, на которое распространяется возрастное ограничение: им занимаются с 18 лет.
      На первых порах модели ракет строились только с познавательной целью. Но, естественно, встал вопрос оценки совершенства миниатюрных ракет, сравнения их полетных характеристик. В 1962 г. Международная авиационная федерация (ФАИ), изучив и обобщив опыт организации соревнований в разных странах, утвердила Спортивный кодекс (Правила и технические требования) по моделям ракет.
      В 1966 г. был принят специальный кодекс ФАИ по ракетно-космическому моделизму, который кардинально менялся в 1975 и 1988 гг.
      В нашей стране ракетомоделизм как технический вид спорта получил официальное признание в 1977 г., когда был включен в Единую спортивную классификацию.
      Первые международные соревнования ракетомоделистов под эгидой ФАИ были проведены в че-хо-словацком городе Дубница над Вагом 28 — 29 мая 1966 г. На старт вышли 48 спортсменов из ГДР, Польши, Болгарии, Венгрии, США и Чехо-Словакии. После этих состязаний международные встречи «ракетчиков» стали ежегодными.
      Первый чемпионат мира по моделям ракет состоялся в начале сентября 1972 г. в г. Вршац (Югославия). В соревнованиях приняли участие спортсмены восьми команд: Египта, Польши, Болгарии, Великобритании, Румынии, США, Чехо-Словакии и Югославии.
      А в 1978 г. на европейском критериуме «Дуб-ница-78» впервые стартовали спортсмены СССР. Команда состояла из трех участников (О. Белоус, В. Рожков, Ю. Солдатов) и тренера С. Жидкова. В четырех классах (классификация по кодексу ФАИ от 1975 г.) соревновались ракетомоделисты: S4A, S4D (ракетопланы), S6A (модели с лентой) и S7 (модели-копии на реализм полета). Дебют наших «ракетчиков» прошел успешно. Чемпионом соревнований по моделям ракетопланов стал Ю. Солдатов, а О. Белоус — серебряным и бронзовым призером. Команда СССР одержала победу в двух классах — S6A и S4D.
      В 1978 г. в г. Ямболе (Болгария) состоялся 3-й чемпионат мира по ракетному моделизму, в котором приняли участие спортсмены восьми стран, в том числе и советские моделисты. Единственную медаль — бронзовую — для нашей команды завоевал В. Рожков в классе S6A. А победителями мирового первенства стали: Ю. Ярончик (Польша) — S3A, А. Репа (Чехо-Словакия) — S6A, X. Янгрин (США) — S4D и М. Машиах (Болгария) — S7.
      1980 г. можно назвать самым успешным для советских спортсменов-ракетомоделистов. Команда СССР в составе О. Белоуса, Ю. Солдатова, Е. Чистова, В. Кузьмина, В. Мякинина, С. Апарнева, В. Рожкова и А. Клочкова под руководством тренера С. Жидкова впервые завоевала кубок Европы.
      С 26 по 29 октября 1980 г. в г. Болниси (Грузия) прошел 1-й чемпионат СССР по ракетомодельному спорту. В розыгрыше личного первенства по трем классам моделей (S3A, S4D и S6A) приняли участие 53 спортсмена.
      Первыми чемпионами СССР стали: Е. Чистов (Москва) в двух классах: S6A и S3A и В. Кузьмин (Московская обл.) — по моделям ракетопланов (S4D).
      Проведение Всесоюзных соревнований положительно сказалось на состоянии ракетомодельного спорта, способствовало вовлечению молодежи в орбиту этого вида спорта. Стали появляться разрядники, мастера спорта и мастера спорта международного класса. Спортсменов, добившихся этого высокого звания, у нас в стране около 20 человек.
      ФАИ фиксирует рекорды мира по моделям ракет с 1973 г. Советские спортсмены включились в рекордную работу осенью 1978 г. Особо «урожайным» на рекорды был 1981 г. — ракетомоделисты СССР установили девять мировых рекордов. На 1991 г. из 31 мирового рекорда, зарегистрированного ФАИ, 8 принадлежало спортсменам нашей страны.
     
      МОДЕЛЬНАЯ «КОСМОНАВТИКА»
      ЗНАКОМЬТЕСЬ! РАКЕТА
      Ракета — летательный аппарат (ЛA) тяжелее воздуха, движущийся за счет реактивной силы, возникающей при отбрасывании части собственной массы (истекающей из двигателя струи газов, образованных при сгорании топлива).
      Своим рождением ракеты обязаны изобретению пороха. Но сначала ракеты служили лишь для фейерверков. Потом они чашли применение и в военном деле. Это были стрелы с бумажными гильзами, заправленными порохом.
      Основы полета ракет были научно обоснованы после 1687 г., когда И. Ньютон сформулировал третий закон механики. Тогда и стал понятен принцип реактивного движения.
      В России боевые ракеты стали применяться в начале XVII в., а в 1680 г. было открыто первое «ракетное заведение», выпускавшее сигнальные ракеты. Большой вклад в развитие ракетной техники внесли А. Д. Засядко (1779 — 1837) и К. И. Константинов (1817 — 1871). С появлением нарезного оружия — в середине XIX в. — боевые ракеты потеряли свое значение.
      Немного позже появились проекты ЛA с использованием ракеты в качестве двигателя. Одним из первых идею применения ракетного двигателя для космических полетов высказал Н. И. Кибальчич (1853 — 1881). В 1881 г. он разработал «Проект воздухоплавательного прибора», в основе работы этого прибора был заложен ракетно-динамический принцип.
      На рубеже XIX и XX вв. русские ученые создали теорию реактивного движения. Весомый вклад в ее разработку внесли Н. Е. Жуковский (1847 — 1921) и И. В. Мещерский (1859 — 1935).
      Неоценим вклад в развитие теории ракет и ракетного движения К. Э. Циолковского (1857 — 1935). Он первым в 1883 г. высказал мысль о возможности использования реактивного движения для создания космических летательных аппаратов. А его книга «Исследование мировых пространств реактивными приборами», вышедшая в 1903 г., определила пути развития ракетостроения и космонавтики.
      Пионерами развития отечественной ракетной техники по праву считаются Ф. А. Цандер (1887 — 1933) и Ю. В. Кондратюк (1897 — 1942).
      В первые годы Советской власти в области ракетной техники трудились многие ученые, работы которых открыли широкие возможности для исследований по созданию управляемых ракет. Большую роль в развитии советского ракетостроения имели работы Газодинамической лаборатории (ГДЛ) в Ленинграде и Группы изучения реактивного
      движения (ГИРД) в Москве. Около двух лет просуществовал ГИРД, но именно здесь были созданы первые советские жидкостные ракеты.
      «09» — первая советская жидкостная ракета конструкции профессора М. К. Тихонравова (1900 — 1974) стартовала 17 августа 1933 г. Работой по ее созданию руководил С. П. Королев (1906 — 1966) — будущий академик, Главный конструктор ракетно-космических систем. Стартовая масса ракеты «09» была 19 кг, длина 2,4 м, масса топлива 5 кг. Двигатель ОР-2 конструкции Ф. А. Цандера работал на жидком кислороде и твердом (желеобразном) бензине, развивал тягу 50 кг (0,5 кН). При первом полете «09» достигла высоты около 400 м.
      Многие интересные работы в области ракетной техники не позволила завершить Великая Отечественная война. Однако они положили начало созданию мощных ракет для космических исследований.
      Первые замечательные достижения в истории освоения космоса связаны с именем С. П. Королева, под руководством которого были созданы многие геофизические и баллистические ракеты, ракеты-носители и пилотируемые космические корабли.
      4 октября 1957 г. в СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, т. е. сделан первый и, пожалуй, самый трудный шаг человека на пути к звездам. Серия полетов кораблей-спутников позволила приобрести достаточный опыт для осуществления полета человека в космос и его возвращения на ЗеьЛгио.
      12 апреля 1961 г. гражданин нашей страны Юрий Алексеевич Гагарин на космическом корабле «Восток» совершил исторический полет вокруг земного шара. «Восток» был выведен на орбиту мощной ракетой-носителем.
      Дальнейшее развитие отечественной ракетно-космической техники позволило побывать в космосе многим космонавтам, послать автоматические станции к Луне, Венере и Марсу, выйти в открытый космос.
      Сегоднящние ракеты различают: по числу ступеней — одноступенчатые и многоступенчатые; по способу соединения ступеней — схема с последовательным (поперечным) делением, параллельным (пакетным) и комбинированным соединением; по принципу полета — аэродинамические, баллистические и космические; по наличию несущих плоскостей — крылатые и бескрылые; по способу управления — управляемые и неуправляемые; по назначению — метеорологические, геофизические, сигнальные, боевые и др.
      Несмотря на большое разнообразие ракет, все они имеют много общего в своем устройстве. Основными частями управляемой ракеты являются: несущая конструкция (корпус), двигатели и их системы, системы подачи топлива, управления движением, терморегулирования, энергопитания.
      Корпус ракеты соединяет все части в единую конструкцию, разбит на отсеки: приборный, двигательный и т. д. Внутри размещается аппаратура, снаружи крепятся стабилизаторы и другие элементы.
      Двигатель — важнейшая составная часть ракеты — создает силу тяги, тем самым обеспечивает ее движение. В зависимости от применяемого топлива различают жидкостные (ЖРД) и твердотопливные (РДТТ) ракетные двигатели. В ЖРД компоненты топлива до попадания в камеру сгорания находятся в жидком состоянии, а в РДТТ — в твердом. И у ЖРД, и у РДТТ энергия топлива преобразуется сначала во внутреннюю, затем в механическую энергию газообразных продуктов сгорания, вытекающих из сопла двигателя.
      Органы системы управления служат для удержания ракеты на требуемой траектории. В качестве органов управления используются рулевые двигатели, поворотные камеры сгорания основных двигателей и газоструйные рупи.
      Полезный груз — объект для проведения исследований или других работ — размещается в головном отсеке и закрывается головным обтекателем.
      Остановимся подробнее на летающих моделях ракет. Модель ракеты — модель, поднимающаяся в воздух без использования аэродинамической подъемной силы для преодоления земного тяготения. Приводится в движение двигателем, имеет устройства для безопасного возвращения на землю.
      Основные части модели ракеты (рис. 1): головной обтекатель, парашют, корпус, хвостовое оперение (стабилизаторы) и двигатель. К вспомогательным элементам можно отнести направляющие кольца, которые служат для удержания модели на нужной траектории при старте.
      Корпус модели ракет представляет собой тело вращения, его форма может быть различной. Основной материал для корпусов предлагаемых здесь моделей — плотная бумага.
      Стабилизаторы обеспечивают необходимую устойчивость модели при полете, материал — фанера, липовый шпон и пенопласт.
      Парашют — устройство для безопасного спуска модели на землю. Делают парашюты из микалентной бумаги, шелка и лавсановой пленки. Для некоторых моделей применяют тормозную ленту.
      Головной обтекатель — элемент модели, придающий ей обтекаемую форму, выполняют его из дерева или плотного пенопласта.
      Модельный ракетный двигатель (МРД) служит для создания тяги (движущей силы) и раскрытия системы спасания модели (парашюта или тормозной ленты). Для моделей ракет применяют только двигатели твердого топлива, у которых тяга создается в результате истечения продуктов сгорания через сопло. МРД состоит из бумажного корпуса с запрессованным соплом, заряда топлива, замедлителя и вышибного заряда (рис. 2). После сгорания топлива происходит зажигание замедлителя, а затем и воспламенение вышибного заряда, что и обеспечивает срабатывание системы спасания — выброс парашюта.
      У нас в стране выпускаются несколько типов МРД с различной тягой и суммарным импульсом. Основные данные двигателя можно узнать из маркировки, которая имеется на его корпусе. Например, МРД 10-8-4: 10 — суммарный импульс, Н с; 8 — средняя тяга, Н; 4 — время горения замедлителя, с.
      При подготовке к запуску модели ракеты двигатель необходимо надежно закрепить при помощи любого фиксатора или клея. В противном случае в момент срабатывания вышибного заряда возможен отстрел МРД.
      Закон Ньютона в действии
      При работе с МРД необходимо строго соблюдать меры предосторожности, которые изложены в инструкции по эксплуатации, прилагаемой при упаковке.
      KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ