Растет семейство советских реактивных лайнеров, которые на своих быстрых крыльях несут во все уголки земного шара славу о техническом прогрессе нашей могучей социалистической державы.
Одно из важнейших направлений, где советские ученые добились серьезных успехов, — квантовая радиотехника. Это использование одной из самых удивительных возможностей атома. Если заставить атомы излучать строго в одном направлении, то получится очень плотный луч света. Заставить некоторые вещества испускать такой луч можно, используя законы квантовой механики. Эти генераторы называют квантовыми.
Академик М. В. Келдыш сообщил в одной из своих статей, что «квантовые генераторы будут иметь первостепенное значение для развития техники связи, особенно космической, для вычислительной техники, передачи энергии без проводов, термоядерных исследований, новой технологии». Оказывается, световым лучом от квантового генератора можно обрабатывать даже… алмазы. А о других материалах и говорить нечего, переход на обработку их световым лучом дает большой эффект. Производственное применение светового луча будет способствовать росту наших экономических, а значит, и оборонных возможностей.
Все более реальной становится передача электрической энергии не по проводам, а с помощью светового луча. В СССР уже создан квантовый генератор на полупроводниках, основная особенность его — высокий коэффициент преобразования энергии электрического тока в световую энергию. Наши ученые доказали возможность и обратного преобразования с высоким КПД. Это и ляжет в основу световой передачи электроэнергии.
Квантовые генераторы уже выпускаются в нашей стране и предназначаются для обработки твердых материалов, для хирургических операций на сетчатке глаза, для исследований в биологии, геодезии, связи.
Совершенно неожиданным для непосвященных людей может показаться применение квантовых генераторов в термоядерных исследованиях. Однако именно под действием излучения оптических генераторов удалось получить плотную плазму с высокой температурой. Нагрев плазмы был доведен до десятков миллионов градусов.
С помощью оптического квантового генератора была осуществлена светолокация Луны, причем получена очень высокая точность определения рельефа этого естественного спутника Земли.
Все больше разнообразных «профессий» приобретают советские ракеты. Они «разбивают» облака, угрожающие градом нежным посевам в закавказских долинах, «зондируют» атмосферу, помогая предсказывать погоду. Только в течение Международного геофизического года советские ученые запустили 125 исследовательских ракет. В печати опубликованы статьи о наших метеорологических ракетах и их проверке в производственных условиях. Один из журналистов, побывавший на предприятии, выпускающем метеорологические ракеты, с восхищением отозвался о виденном им оборудовании: «Когда ходишь по цехам предприятия, где из сотен деталей собирают стратосферные лаборатории, их величайшую точность буквально ощущаешь на каждом шагу. Вес некоторых деталей измеряется десятыми долями грамма, а размеры — микронами. При этом аппаратура должна быть не только безукоризненно точной, но и способной выдержать огромные перегрузки, вибрации, неизбежные при запуске и приземлении. С точностью поистине поразительной хитроумные приборы передают с больших высот сведения о температуре, давлении воздуха, о величине солнечной радиации…
Да разве перечислить все, о чем рассказывают миниатюрные приборы, вмонтированные в метеорологической ракете, зондирующей небо!»
Наша наука штурмует не только высоты, но и глубины недр земли. Открываются все новые месторождения полезных ископаемых. К наиболее ярким достижениям такого рода можно отнести открытие ценнейших залежей якутских алмазов.
Ударным фронтом науки стали широчайшие исследования советских ученых во всех областях большой химии, играющей выдающуюся роль в создании материально-технической базы коммунизма.
Наши химики создали ряд новых полимеров, среди которых есть такие, что обладают высокой механической прочностью и эластичностью в гигантском интервале температур — от -200° до +400°. Они же имеют высокие электроизолирующие и другие ценные свойства.
Советские химики учатся искусственно воспроизводить все самое полезное, что дают недра земли. Они в последнее время смогли даже разработать методы производства искусственных алмазов — недоступного ранее человеку творения природы. Современная техника позволяет получить в одной камере за несколько минут более 20 г алмазов. В целом же производство искусственных алмазов в нашей стране превышает добычу естественных при более низкой их стоимости по сравнению с якутскими. Все это ведет к техническому перевооружению многих отраслей производства, существенно повышает потенциал металлообрабатывающей промышленности. В нашей печати неоднократно подчеркивалось огромное значение современной химии для развития радиоэлектроники, атомной и реактивной техники.
В целом же наша наука и техника делают все для того, чтобы советский ракетно-ядерный арсенал полностью отвечал требованиям, предъявляемым к средствам вооруженной борьбы на современном этапе.
Современный ракетный арсенал
(По данным зарубежной печати)
Чтобы яснее представить себе устройство и классификацию ракет и оценить их возможности, необходимо предварительно выяснить несколько теоретических вопросов. Прежде всего полезно вспомнить, что реактивный принцип движения основан на образовании у летательного аппарата реактивной силы за счет истечения из сопла двигателя продуктов сгорания топлива. Эта сила передается корпусу ракеты, совершающей полет. Скорость полета, согласно формуле К. Э. Циолковского, тем больше, чем выше удельная тяга. Скорость зависит и от коэффициента наполнения ракеты топливом — отношения веса топлива к начальному (стартовому) весу ракеты.
Удельная тяга — одна из важнейших характеристик ракеты. Под нею понимается отношение тяги двигателя к секундному расходу топлива. Значит, по ее величине можно судить об экономичности силовой установки и качестве топлива. Удельная тяга современных ракетных двигателей исчисляется в 220–300 кг сек/кг.
Коэффициент наполнения ракеты топливом отражает особенности ее конструкции и назначения. Так, для ракет дальнего действия коэффициент наполнения выше, чем для ракет ближнего действия. И скорость «дальних» ракет выше, чем у «ближних».
Формула К. Э. Циолковского учит: для получения больших скоростей ракета должна иметь совершенную конструкцию двигателя, высококалорийное топливо и малый вес конструкции.
Еще две показательные черты могут отличать одну ракету от другой: удельный расход топлива и удельный вес двигателя. Первое понятие включает в себя количество топлива, приходящееся на единицу тяги двигателя в секунду. Оно имеет отношение к дальности полета: чем ниже удельный расход топлива, тем при прочих равных условиях больше дальность полета. Степень конструктивного совершенства двигателя характеризуется его удельным весом — отношением веса конструкции двигателя к его тяге. Обычно он характеризуется сотыми долями единицы (0,02—0,05 кг/кг).
Итак, отличием ракеты от обычного артиллерийского снаряда является наличие двигателя. За счет энергии этого двигателя совершается полет управляемого снаряда в атмосфере и его разгон для выхода в безвоздушное пространство. От него зависят все основные характеристики ракеты — скорость, дальность полета, высота, грузоподъемность. При помощи двигателя ракета набирает высоту, достигает необходимой скорости и, значит, обеспечивает заданную дальность. Работу двигателя ракеты можно сравнить с работой сердца, от деятельности которого зависит функционирование всех систем живого организма.
В ракетостроении применяются два основных вида «сердец» — ракетные двигатели на твердом топливе (РДТТ) и жидкостно-реактивные двигатели (ЖРД).
Характерно для ракетных двигателей то, что их работа не зависит от внешних условий, например, от концентрации кислорода в атмосфере, как в самолетных двигателях. У самолетных двигателей окислителем — веществом, необходимым для сгорания топлива, — служит кислород воздуха. Значит, с подъемом самолета на высоту, где все сильнее сказывается разрежение воздуха, снижается эффективность работы двигателя. С ракетным двигателем этого не бывает. Все вещества, необходимые для работы этого двигателя, расположены на борту летательного аппарата. Экономичность и тяга ракетного двигателя не меняются в зависимости от скорости полета, а с ростом высоты даже несколько улучшаются. Эти свойства ракетного двигателя и открыли перспективы сверхдальних и сверхскоростных полетов ракет, в том числе в безвоздушное космическое пространство.
