Formulė I.V. Meshchersky vardu K.E. Ciolkovskis

Taigi, pareikšdamas pretenziją į tarpplanetinės kosminės raketos išradimą, K.E. Ciolkovskis turėjo matematiškai įrodyti savo sugebėjimą įveikti Žemės gravitaciją, atlikti skrydį į kosmosą ir grįžti atgal.

Priešingu atveju jo idėja būtų buvusi tik hipotezė, kuriai dar reikėjo nueiti ilgą kelią, kad ji taptų išradimu.

Šiame skyriuje pabandysime suprasti, kiek jam pavyko išspręsti šią problemą, koks buvo jo darbo su raketų dinamika lygis ir kokie jo prioritetai čia.

Pirmiausia, žinoma, apsistokime ties pirmąja raketų dinamikos problema, pavadinta K.E. Ciolkovskis, taip pat gauta galutinė formulė ir vienas skaičius, įtrauktas į ją.

Darant prielaidą, kad raketa skrenda laisvoje erdvėje, t.y. ji nepatiria nei gravitacinės jėgos, nei atmosferos pasipriešinimo, o degimo produktų išsekimo greitis raketos atžvilgiu yra pastovus (tai buvo jo tyli prielaida), jis sudaro tokią lygtį, remdamasis impulso išsaugojimo dėsniu:

dV (M1 + M) = V 1 dM; (1)

čia M – degalų tiekimas raketoje tam tikru skrydžio momentu;

M 1 – sausoji raketos masė;

V 1 – degimo produktų greitis;

V – raketos greitis.

Atskirdamas kintamuosius ir integruodamas jis gavo:

arba V / V 1 = – ln (M 1 + M) + C čia: C = konst

Prieš paleidimą, kai V = 0, M = M 2, t.y. pradinis kuro padavimas raketoje.

Tada C = ln (M1 + M2);

Didžiausias greitis bus pasiektas sudegus visam kurui, t.y. kai M = 0, t.y.

Vmax = V 1 ln (1 + Z) (3)

Skaičius Z dabar vadinamas K.E. Ciolkovskis.

„Iš čia matome, – rašė jis, – kad sviedinio greitis V neribotai didėja didėjant M2 sprogmenų kiekiui. Tai reiškia, kad sukaupę skirtingus jų kiekius skirtingų kelionių metu gausime labai įvairius galutinius greičius“ [p. 77-78].

Bet čia jis jau klydo. Faktas yra tas, kad nors raketos kuro padavimas gali būti bet koks, jos masės ir konstrukcijos masės santykis yra fiksuotas, t.y. skaičius Z, kuris, nors ir keitėsi kuriant raketas, dėl konstrukcijos ir technologinių ypatybių visada turėjo tam tikrą loginę ribą. K.E. Ciolkovskis priėmė vis dar negirdėtą išmetamųjų dujų greitį V 1 = 5700 m/s (vandenilio-deguonies kuro atveju jis yra maždaug 4500 m/s) ir, naudodamas (3) formulę, gavo, kad Z yra maždaug lygus 3, kad būtų užtikrintas pirmasis kosminis greitis.

Jis atliko skaičiavimus net iki Z = 200, nesuvokdamas, kad tai absurdiškas skaičiavimas. Šiuolaikinėms vienpakopėms raketoms vis dar neįmanoma visiškai užtikrinti Z = 10, reikalingo joms patekti į orbitą.

N.D. Moisejevas pažymėjo, kad K.E. Ciolkovskis savo skaičiavimuose visada padarė visus apvalinimus ir prielaidas taip, kad klaida patekdavo į rezervą [p. 27]. Tačiau jis aiškiai pakeitė šią taisyklę savo darbe.

Atlikęs atitinkamus skaičiavimus pagal (3) formulę, jis padarė išvadą, kad:

„Kai santykis M 2 / M 1 lygus šešiems, raketos greičio beveik pakanka, kad ji būtų pašalinta iš Žemės ir amžinai suktųsi aplink Saulę kaip nepriklausomą planetą. Turint didesnį kiekį sprogstamųjų atsargų, galima pasiekti asteroidų juostą ir net sunkias planetas“ [p. 83].

Jis manė, kad „... visų įmanomų dydžių sviediniai su bet kokiu keleivių skaičiumi gali įgyti norimos vertės greitį“, ... „kol sprogmenų M 2 pasiūla didėja proporcingai didėjant masei M 1 raketos“ [p. 82]. Bet jis nesuprato, kad Z reikšmę riboja gamtos galimybės ir proporcingai santykis M 2 / M 1 gali keistis, kai Z nėra pakankamai didelis.

Formulėje (3) neatsižvelgiama į greičio nuostolius nei dėl Žemės gravitacijos, nei dėl aerodinaminio pasipriešinimo įtakos. Be to, skaičiuojant buvo naudojamas ekstremalus dujų srauto greitis, net neatsižvelgiant į jo nuostolius dėl variklio efektyvumo. Jis galėtų apytiksliai priimti tokio efektyvumo vertę kaip ir vidaus degimo variklių, ir tada jo raketa nebeišvažiuotų į orbitą.

Tame pačiame darbe jis žengė iš pažiūros pagrįstą žingsnį: bandė nustatyti gravitacijos poveikį raketos greičiui. Tuo pačiu metu jis naudoja formules iš mokyklos fizikos kurso ir visiškai neturi įtakos raketų varymo specifikai. Jis rašė: V = a t; (4)

čia: V – raketos greitis aplinkoje, kurioje nėra gravitacijos ir aerodinaminio pasipriešinimo; a – tiesinio judėjimo pagreitis; t – laikas.

(Jis parašė taip: t = V/P, kur P yra pagreitis; čia mes pakeitėme P į a). K.E. Ciolkovskis toliau pristato gravitacijos jėgą:

čia V – raketos greitis aktyviosios atkarpos pabaigoje esant pastoviam laisvojo kritimo pagreičiui g.

Sujungus (4) ir (5), jis gavo:

Pakeitęs (6) į (2), jis pasiekia galutinio raketos greičio priklausomybę terpėje su patrauklia jėga:

K.E. Ciolkovskis toliau naudoja šią formulę kai kuriems egzotiškiems, antriniams judėjimo režimams apskaičiuoti. Pavyzdžiui, jis apskaičiavo, kiek laiko raketa su veikiančiu varikliu nejudėdama stovėtų Žemėje ir Mėnulyje, jei g = a.

Kai kurios pastabos, nors ir naudingos, vis dėlto nebuvo svarbios. Pavyzdžiui, jis pastebėjo, kad jei a -> ?, tai raketos greitis bus vienodas terpėje su gravitacija ir be jos (žinoma, be aerodinaminio pasipriešinimo), t.y. kad pelningiau iš karto sudeginti visą Žemėje esantį kurą.

Be to, jis, darydamas prielaidą, kad g/a = 10, M 2 M 1 = 6, nustatė, kad V 2 = 9990 m/s [s. 89]. Atrodytų, pagaliau ratas užsidarė ir dabar bus pasiekta, kokia formulė (7) buvo išvesta – juk dabar akivaizdu, kad skaičiaus Z = 6 neužtenka antrajam pabėgimo greičiui pasiekti:

Tačiau yra ir aerodinaminis pasipriešinimas bei efektyvumas. variklis. Jei prie kiekvieno iš šių terminų pridėsite tik 10%, tai dabar greičio praradimas bus 30%.

Tačiau K.E. Ciolkovskis pažymėjo tik visiškai priešingą: „Radome V 2 = 9900 m/s, t.y. toks greitis, kuris yra tik šiek tiek mažesnis už greitį V, gautą aplinkoje, kurioje nėra gravitacijos tomis pačiomis sprogimo sąlygomis“ [p. 89].

Apie šią problemą jis galvojo visą gyvenimą. 1935 metais jis rašė, kad kuo daugiau dirbo, tuo daugiau atranda įvairių sunkumų ir kliūčių pakeliui į kosmosą, tačiau pastaruoju metu „...atrasta technikų, kurios duos nuostabių rezultatų“ [p. 419].

Šiomis technikomis jis suprato daugiapakopių raketų principą ir, kai tik atrado šį principą, iš karto rado argumentų, rodančių, kad neįmanoma atlikti tarpplanetinio skrydžio naudojant vienos pakopos raketą.

Darbe, kurį parašė savo gyvenimo pabaigoje ir nebaigė, jis tiesiogiai pažymėjo, kad nebuvo įmanoma užtikrinti degimo produktų išmetimo greičio 5-6 km/s lygyje, o paleidimo masė yra ribotas, jis taip pat padarė prielaidą, kad raketoje tik 70% kuro energijos gali būti panaudota naudingiems tikslams, o išmetimo greitis gali siekti tik 4 km/s [s. 421].

Atlikęs skaičiavimus, jis priėjo prie išvados, kad „... praktinio greičio vos pakanka artimo žemės palydovo vaidmeniui“ [p. 422].

Taigi jis pats galiausiai pripažino, kad jo pasiūlyta raketos konstrukcija nėra tinkama tarpplanetiniam skrydžiui, t.y. buvo fantastinis, hipotetinis, bet tai atsitiko jau tada, kai jis rado, kaip jam atrodė, būdą išspręsti šią problemą.

Tarkime, kad raketa K.E Vis dėlto Ciolkovskis leidosi į tarpplanetinę kelionę arba, tarkime, į Mėnulį. Tam jis turėjo ne tik pasiekti antrąjį pabėgimo greitį, bet ir nusileidimo metu jį sumažinti iki nulio, o tam reikia didinti degalų atsargas. Šį klausimą sprendė K.E. Ciolkovskis savo kūryboje skyrė didžiausią dėmesį, skirdamas tam atskirą skyrių.

Norint suprasti, kaip susiformavo mitai apie K.E. Ciolkovskis, apsvarstykite jo pristatymą A.A. Kosmodemyansky.

Jis rašė:

„Mokslinėje literatūroje apie raketų dinamiką neužsimenama apie K.E. Ciolkovskis, kuris pirmasis išsprendė minkšto nusileidimo ant asteroido ar planetos be atmosferos problemą. Ir tai mokslininkas padarė dar 1903 m., kur yra nedidelis skyrius pavadinimu „Gravitacija. Grynas grįžimas į Žemę“ [p. 85-86].

„Pateikime elementarią vieno iš Ciolkovskio rezultatų išvadą. Apsvarstykite laisvą erdvę ir raketą, gavusią greitį V 1 = V r ln(1 + Z);

Gesinimas greičiu V 1 laisvoje erdvėje (nusileidimas ant asteroido) prilygsta galimybei turėti pradinį kuro tiekimą raketoje, kad būtų gautas greitis V 2 = 2V 1 ; tie.

V 2 = 2 V r ln (1 + Z 1) = V r ln (1 + Z 1) 2 = V r ln (1 + Z 2);

kur Z 2 – Ciolkovskio skaičius, užtikrinantis, kad bus gautas raketos greitis V (ir jo sumažinimas iki nulio (minkštas nusileidimas!). Nesunku suprasti, kad

Ši formulė pateikta nurodyto Ciolkovskio darbo 92 puslapyje. Jis rašo, kad iš gautos formulės „... matome, kokia nepriimtinai didžiulė yra sprogstamosios medžiagos pasiūla, jei norime įgyti labai didelį greitį ir jį prarasti“ [p. 92].

Iš tiesų, tęsia A.A. Kosmodemyansky, - tegul Z 1 = 9 (tai užtikrina pirmąjį pabėgimo greitį su žinomais šiuolaikiniais degalais), tada iš (9) formulės gauname:

Z2 = (1 + 9) 2 - 1;

tie. vienpakopei raketai, užtikrinant pagreitį iki V 1 = 8 km/s ir vėlesnį lėtėjimą iki V = 0, reikia, kad kuro masė būtų 99 kartus didesnė už raketos masę be kuro. Praktiškai tai neįmanoma.

Ciolkovskis pateikė minkšto nusileidimo ant planetos be atmosferos paviršiaus problemos sprendimą, atsižvelgdamas į gravitacijos jėgą, manydamas, kad raketos (laivo) masė kinta pagal eksponentinį dėsnį. Šiuo atveju (jei M = M 0 e – at) tiesinio (radialinio) judėjimo lygtis bus tokia:

arba (supaprastinus prielaidą):

Didumas

suteikia perkrovą. Jei duota n, tai minkšto nusileidimo problema išspręsta labai paprastai (tai elementari tolygiai lėto judėjimo problema).

Tsiolkovskis daugelyje savo darbų teikia didelę reikšmę tolygiai kintamiems tiesiam raketos judesiui, kai M = M 0 e – at. Iš esmės jis pirmasis išsamiai išnagrinėjo šią raketų judėjimo klasę“ [p. 86-87].

Dabar palyginkime tai su tuo, ką parašė K.E. Ciolkovskis, žinoma, dėl įrodymų, jei įmanoma, cituodamas ir jį.

Jis parašė medijai be patrauklumo:

„Tegul, pavyzdžiui, raketa dėl tam tikro (ne visų) dujų kiekio sprogimo jėgos įgyja 10 000 km/s greitį. Dabar, norėdami sustoti, turite įgyti tą patį greitį, bet priešinga kryptimi. Akivaizdu, kad likusių sprogmenų kiekis... turi būti penkis kartus didesnis už M1 sviedinio masę. (Jis, žinoma, gavo šį skaičių iš (2) formulės – G.S.).

„Todėl pirmosios sprogimo dalies pabaigoje (kad įgytų greitį pirmyn) sviedinys turi turėti sprogstamosios medžiagos atsargą, kurios masė bus išreikšta 5 M 1 = M 2.

Visa masė kartu su atsarga bus M 2 + M 1 = 5 M 1 + M 1 = 6 M 1.

Šiai 6M 1 masei pradinis sprogimas taip pat turi suteikti 10 000 m/sek greitį, o tam reikalingas naujas sprogstamosios medžiagos kiekis, kuris taip pat turi būti penkis kartus didesnis už sviedinio masę su atsargine stabdymo mase, t.y. turime padidinti 6M 1 penkis kartus; gauname 30M 1, kuris kartu su 5M 1 sustabdymo marža bus 35M 1

Nurodę skaičių, rodantį, kiek kartų sprogstamosios medžiagos masė yra didesnė už sviedinio masę, per q = M 2 / M 1 ankstesni argumentai, nustatantys viso sprogmens masę M 2 / M 1 greičiui įgyti. ir jį sunaikindami, išreiškiame taip:

M 3 /M 1 = q + (1 + q) q = q (2 + q)

arba iš antrosios lygties dalies pridėję ir atėmę vieną, gauname

M3 / M1 = 1 + 2q + q 2 - 1 = (1 + q) 2 - 1 (11)

tie. jis savaip gavo formulę (9).

K.E. Ciolkovskis nesudarė ir neišsprendė (10) lygties. Nė viename savo darbe jis net nepaminėjo raketos masės kitimo dėsnio – jis tiesiog jo nesuprato – ir, žinoma, apžvelgiamame darbe nemanė, kad tai vyksta pagal eksponentinį (arba linijinės) teisės, ir jis visai nestudijavo „šios raketos varymo klasės“. Savo skaičiavimuose jis tiesiog panaudojo vienodo tiesinio judėjimo formulę, žinomą iš mokyklos fizikos kurso.

Jo išrasta raketa buvo aiškiai funkcionaliai orientuota į tarpplanetinių kelionių problemos sprendimą. Tačiau K.E. Ciolkovskiui nepavyko matematiškai įrodyti savo plano įgyvendinamumo.

Pirma, jis negalėjo susidoroti su skaičiaus Z pasirinkimu (ir, matyt, tuo metu negalėjo su juo susidoroti), be to, net iki galo nesuprato jo esmės, antra, nerado išeities su sprendžiant raketinės transporto priemonės nusileidimo kitose planetose ar Žemėje problemą. Tiesą sakant, net ir šiuo metu atrodo fantastiška, kad raketai tiekti degalų masę, kuri būtų beveik 100 kartų didesnė už jos konstrukcijos masę. Šie skaičiavimai pateikti tik pirmajam pabėgimo greičiui ir, be to, neatsižvelgta į būtinybę iš naujo paleisti iš asteroido (planetos), įgyti reikiamą greitį ir jį užgesinti nusileidus į Žemę. Čia gauti skaičiai būtų nepaprastai dideli (Z skaičius būtų keli tūkstančiai) ir nepaliktų jokių vilčių tarpplanetinėms kelionėms.

Atkreipkite dėmesį, K.E. Ciolkovskis nekreipia dėmesio į šį aspektą, tarsi pašalindamas dar vieną kliūtį savo projekto įgyvendinimui nuo skaitytojo. Užfiksavęs faktą, kad reikia didelių Z skaičiaus reikšmių, jis nepadarė iš pažiūros logiškos išvados apie tarpplanetinės kelionės neįmanomumą naudojant savo raketą.

K.E. skaičiavimai. Ciolkovskis nesikoncentravo nei į problemų sprendimą, nei į jų identifikavimą, o į skaitytojų teorinio pagarbumo iliuziją kūrimui. Jie buvo atlikti (pritaikomi) pagal iš anksto nustatytą atsakymą.

Taigi jo raketa neveikė, nes:

1) vienpakopėje versijoje jis vos galėjo patekti į žemąją Žemės orbitą;

2) negalėjo skristi į kitą planetą ir grįžti į Žemę;

3) variklio antgalis buvo per ilgas ir daugelyje projektų buvo susisukęs spirale;

4) siūlomais būdais variklio aušinti nepavyko.

Kas naujo, pristatė K.E. Ciolkovskis pasiūlė raketos konstrukcijoje naudoti ne vieną, o dviejų komponentų skystąjį kurą. Kiti jo pasiūlymai dėl atskirų raketų sistemų buvo arba jo spėjimai, neparemti eksperimentais ir skaičiavimais, arba pasirodė akivaizdūs. Ypač verta pabrėžti visiškai tikslią dujinio vairo raketai idėją, kuri neabejotinai buvo patentuojama.

Būtent šiuose keturiuose punktuose mūsų nesutarimai su K.E. Ciolkovskis. „Ar išradėju gali būti laikomas asmuo, pasiūlęs neveikiantį ir savo funkcinės paskirties neatitinkantį techninį objektą? – šis klausimas šiame kontekste atrodo esminis. Savaime suprantama, kad iš minėtų keturių Ciolkovskio raketos trūkumų ne visi buvo vienodai svarbūs. Pavyzdžiui, antgalio ilgį ir jo formą galėjo nesunkiai reguliuoti bet kuris šilumos inžinerijos ar hidrodinamikos specialistas, o tai iš tikrųjų netrukus įvyko. Tačiau su likusia situacija pasirodė sudėtinga.

Tiesą sakant, vienpakopis raketos pobūdis atmetė galimybę ją naudoti tarpplanetiniams skrydžiams, o tai taip pat kilo iš paties K.E. Ciolkovskis. Daugiapakopių raketų idėja, kaip bus parodyta žemiau, mums kilo iš vakarų iš R. Goddardo, o Ciolkovskis niekada net nesuprato jos esmės.

Galbūt jis buvo atsakingas už tiesiog kosminės raketos išradimą, t.y. raketos, kurios pasiekia kosmosą vienpakopėje versijoje? Matyt, atsakymas į šį klausimą bus bent jau prieštaringas. Visi to meto tyrinėtojai mielai būtų padidinę esamų raketų skrydžio nuotolią, tačiau nematė būdo tai pasiekti. Kai buvo naudojamas skystas kuras, variklio kameroje temperatūra pasidarė tokia aukšta, kad sudegė pati raketa. Išradimo užduoties esmė buvo būtent išspręsti šį prieštaravimą, savotišką „užburtą ratą“: jei nori patekti į kosmosą, padidink kuro kaloringumą, taigi ir jo degimo temperatūrą, bet tada raketa perdega; Jei norite jį išsaugoti, sumažinkite šią temperatūrą, bet tada liksite be vietos. Bet tai yra prieštaravimas K.E. Ciolkovskis to neleido, vadinasi, išradimas neįvyko. Todėl jo pasiūlymas nebuvo moksliškai pagrįstas, todėl liko mokslinė fantastika, tik spėjimas. Prielaida, kad tiesiog skystojo kuro naudojimas vietoj kietojo kuro užtikrintų tarpplanetines keliones, buvo klaidinga. Techninio objekto išradimas – tai procesas, galintis trukti ne tik dešimtmečius, bet ir šimtmečius, kurio metu prie atitinkamo darbo prisideda daugybė tyrėjų, o viso objekto išradimą priskirti kuriam nors iš jų yra didelis. metodinė klaida. K.E. Ciolkovskis pasakė: „Tarpplanetinėms kelionėms naudokime skystąjį kurą“. Mokslas (ir net paties Ciolkovskio skaičiavimai) sakė: „Ne, niekas neveiks“. R. Goddardas ir G. Oberthas sakė: „Panaudokime ir daugiapakopes raketas“. Mokslas pasakė: „Teisingai, bet kaip užtikrinti medžiagos dalies saugumą nuo žalingo aukštos temperatūros poveikio? Praėjo daugiau nei dešimt metų, po kurių vokiečių ekspertai rado atsakymą į šį klausimą, užtikrindami V-2 saugumą. Štai tada skystu kuru varomos tarpplanetinės raketos išradimas iš esmės baigėsi. Tačiau norint išrasti atskirus raketos elementus, prireikė dešimčių, greičiau šimtų specialistų pastangų.

Prireikė gudraus gilumo, kad visa tai būtų galima priskirti K.E. Ciolkovskis. Tačiau gal esame per griežti su „įkūrėju“? Taigi, ar jis išradėjas, ar ne? Mes sakome: „Jis yra vienas iš skysto kuro (bet net ne tarpplanetinės) raketos išradėjų, kurios jam apskritai nepavyko išrasti. Jis tiesiog patraukė net ne mokslininkų, o mokslo populiarintojų, žurnalistų ir moksleivių dėmesį į tarpplanetinių skrydžių problemą. Tai jo nuopelnas. Bet ką su tuo turi mokslas?

K.E. Todėl Ciolkovskis neturėtų būti vadinamas raketos išradėju, nes jis yra tik vienas iš daugelio jos išradėjų ir yra šios srities pradininkas, sulaukęs tam tikro dėmesio Rusijoje.

Galiausiai, reikia pažymėti, kad jis nesugebėjo matematiškai pagrįsti galimybės atlikti tarpplanetinį skrydį naudojant šią raketą, t.y. jis pats pažeidė taisyklę, kurios vykdymo, kaip parodyta aukščiau, reikalavo iš kitų išradėjų. Problemos nustatymas nereiškia jos sprendimo.

Grįžkime prie (3) formulės.

Savo daktaro disertacijoje G.K. Michailovo, apginto Maskvos valstybiniame universitete 1977 m., įtikinamai įrodyta, kad kintamos masės kūno judėjimo lygtį išsprendė anglų tyrinėtojai W. Moore'as, taip pat P.G. Tate'as ir W.J. Steele iš Kembridžo universiteto atitinkamai 1810–1811 m. ir 1856 m.

Šie darbai buvo atvirai orientuoti į raketų technologiją, o pirmajame iš jų ši lygtis buvo išspręsta ir raketos judėjimo gravitaciniame lauke atveju.

Akivaizdu, kad pirmenybė šiuo klausimu turėtų priklausyti šiems mokslininkams.

Tačiau šiam požiūriui yra ir priešininkų. Taigi darbe A.A. Kosmodemyansky manė, kad jų sprendimas atrodo tik ypatingas šios lygties sprendimo K.E. Ciolkovskio, o tai išplaukia iš prielaidos, kad traukos jėga bus pastovi reikšmė, t.y. kai masės kitimo dėsnis turės formą: M = M 0 (1 – at), kur: M 0 – raketos paleidimo masė, a – pastovi reikšmė, apibūdinanti antrąjį masės suvartojimą.

Darbe, kuris buvo vadovėlis studentams, viena iš problemų buvo skirta raketos judėjimui su eksponentiniu masės kitimo dėsniu, t.y. kai jo pagreitis pastovus: M = M 0 e – at

Kartu buvo padarytas nedidelis, bet reikšmingas istorinis netikslumas: darbo autorius pateikė reikalą taip, kad pirminę lygtį parašė K.E. Ciolkovskis šia forma:

kur f(t) yra masės kitimo dėsnį apibrėžianti funkcija. K.E. Ciolkovskis, pasak jų, f(0) = l, o tiesiniai ir eksponentiniai masės kitimo dėsniai, priimti britų, yra ypatingas f(t) atvejis.

Tačiau, pirma, K.E. Ciolkovskis f(t) neįvedė, nekonkretizavo ir apskritai nieko nežinojo apie masinės kaitos dėsnius. Tai pirmą kartą ir konkrečia forma padarė cituoti anglai. Antra, atvejis f(0) = l yra tik pradinė sąlyga.

Galiausiai, nagrinėjamu atveju raketos greitis aktyviosios atkarpos pabaigoje visiškai nepriklauso nuo masės kitimo dėsnio. Todėl greičio formulės išraiškos iš britų ir iš K.E. Ciolkovskis yra identiški, tačiau norint skaičiuoti atstumus, reikia įvesti šį įstatymą, kurio, skirtingai nei britai, jis visiškai nesuprato.

Tuo pačiu, kad ir kaip baigtųsi ginčas dėl jo pirmumo su britais, pirmenybė sprendžiant kintamos masės kūno lygtį jam nepriklauso jokiu būdu.

Rusijoje šią lygtį pirmasis išsprendė kitas mūsų tautietis, pagrindinis teorinės mechanikos specialistas, besispecializuojantis būtent kintamos masės kūnų judėjimo tyrime, buvęs Sankt Peterburgo universiteto privatus docentas, o nuo 1902 m. eilinis Sankt Peterburgo politechnikos instituto Teorinės mechanikos katedros profesorius Ivanas Meščerskis Vsevolodovičius (1859-1935). 1897 03 27 disertaciją su šios lygties sprendiniu jis įteikė dekanatui, tų pačių metų lapkritį ji jau buvo paskelbta, o gruodžio 10 d. Pagal [p. 146] jo lygtis K.E. Ciolkovskis nusprendė 1897 m. gegužę ir paskelbė, kaip jau minėta, tik 1903 m.

Pats A.A Kūrinio pratarmėje Kosmodemyansky rašė: „Meščerskio disertacija „Kintamos masės taško dinamika“ ir jo darbas „Kintamos masės taško judėjimo lygtys bendruoju atveju“ sudaro patikimą teorinį šiuolaikinės raketų dinamikos pagrindą. Ir toliau: „I.V. Meshchersky yra naujos teorinės mechanikos šakos kūrėjas“ [p. 25]. „Kintamos masės kūnų mechanika yra mokslinis šiuolaikinės raketų dinamikos pagrindas“ [p. 5].

Gavo I. V. Meshchersky lygtys naudojamos visų tipų orlaiviuose, kuriuose vyksta masės atskyrimas (raketos) arba pritvirtinimas (oro reaktyviniai varikliai).

Antrame skyriuje jis sprendžia paprasčiausią šios lygties atvejį, kai „kintančios masės greitis lygus taško greičiui“ [p. 41].

Dabar, sprendžiant dėl ​​prioriteto K.E. Ciolkovskis, daugelis tyrinėtojų pažymi, kad jis gavo savo formulę, susijusią su raketų judėjimu, ir I.V. Meshchersky, neva, tik kokiam nors abstrakčiam atvejui.

Tačiau net ir paviršutiniškas žvilgsnis į jo darbus įtikinamai rodo, kad šis teiginys yra nepagrįstas.

I.V. Meshchersky rašė:

„III skyriuje pateikiamos problemos dėl kintamos masės taško tiesinio judėjimo ir, visų pirma, tų, kurias pasiekiame nagrinėdami vertikalų degančios raketos ir pririšto baliono judėjimą... sunkusis masės taškas m = m 0 (1 + at) išsprendžiamas 2, kurio terpės varža yra proporcinga greičio kvadratui“ [p. 43]. Jis sumažino šios problemos sprendimą iki gerai žinomos Riccati lygties. VI skyriuje jis nagrinėjo kintamos masės taško judėjimą vienodame gravitaciniame lauke, įskaitant tada, kai taško masė kinta pagal eksponentinį dėsnį [p. 122]. Pagrindinė raketos lygtis (K.E. Ciolkovskio formulė) buvo pateikta forma [p. 121]: X = a ln(f) + X 0, kur f yra bematė masė, a = konst.

Kartais galima išgirsti nuosprendžių, kad K.E. Nors Ciolkovskis neturi prioriteto sprendžiant nagrinėjamą lygtį, jis pirmasis pritaikė gerai žinomą formulę tarpplanetinės raketos (ir ne tik raketos) skaičiavimams. Tačiau jei vadovausimės tokia logika, reikėtų, tarkime, Niutono dėsniams ar daugybos lentelei duoti vardus tų tyrinėtojų, kurie pirmieji juos pritaikė naujose mokslo ir technikos srityse. Žinomos formulės naudojimas kitoje žinių srityje nėra prioritetinis.

Nepavyko K.E. Ciolkovskis, naudodamas paprastus skaičiavimus pagal šią formulę, gali padaryti rimtų išvadų. Priešingai, šie skaičiavimai buvo būdas suklaidinti skaitytojus dėl esminio kosminės raketos įmanomumo. Su jų pagalba, kaip jau minėta, jis „paslėpė“ problemas, kurios trukdė kosmosui.

K.E. Ciolkovskis viename iš savo kūrinių rašė:

„Atradau daug, kas jau buvo atrasta prieš mane. Tokių darbų reikšmę pripažįstu tik sau, nes jie suteikė pasitikėjimo savo jėgomis. Mokslininkai, kurie juos sukūrė po manęs, taip pat turėtų pažvelgti į savo atradimus. Žinoma, negalima ko nors apkaltinti skolinimu be įrodymų. Vis dėlto manau, kad tiek mano pavėluoti, tiek kitų mokslininkų darbai iš dalies yra įkvėpti anksčiau publikuotų darbų atgarsių. Gandai ir spauda kartais juos pasklido nenurodydami šaltinių. Išspausdinta data yra tai, kas sprendžia ginčą dėl mokslininko pirmumo (prioriteto) ir reikšmingumo“ [l. 1].

Na, laikas grąžinti savo skolą I.V. Meshchersky arba britai. Turėtume prisiminti dar vieną liūdną lygties likimą, kurį pirmą kartą gavo ir ištyrė I. V. Meshchersky 1897 m. Tai buvo ypatingas (1) lygties atvejis ir tik po 31 metų (!) italų matematikas Levi-Civita dar kartą ją išvedė ir gavo savo pavadinimą: „Levi-Civita lygtis“ [p. 16]. Ir čia reikėtų atkurti istorinį teisingumą – tam ypač egzistuoja mokslo ir technikos istorikai – ir grąžinti I. V. Meščerskio lygtis.

Taigi, mes neradome K.E. Ciolkovskis nesuprato nei vienos raketų dinamikai būdingos problemos, kurios specifikos jis nesuprato ir dėl to raketos judėjimo esmę pakeitė idėjomis apie abstraktaus kūno judėjimą.

Štai, pavyzdžiui, kaip jis išsprendė savo antrąją problemą, nors neaišku, kas ir kada jai priskyrė jo vardą. Jis suformuluotas taip: „Tegul raketa juda į priekį vertikaliai aukštyn vienodame gravitacijos lauke ir pradinis raketos masės centro greitis yra lygus Vo. Reikia nustatyti raketos greičio ir atstumo (aukščio) kitimo dėsnį priklausomai nuo laiko pagal skirtingus masės kitimo dėsnius ir rasti maksimalų raketos kėlimo aukštį“ [p. 204].

Tai citata iš A.A. Kosmodemyansky, kuriame jis pristatė šiuolaikišką šios problemos sprendimą, sukurdamas skaitytojams iliuziją, kad būtent taip ją išsprendė K.E. Ciolkovskis. Čia neperpasakosime jos A. A. sprendimo. Kosmodemyansky - norintys sužinoti apie šiuolaikinius metodus, gali kreiptis į pirminį šaltinį, o mes atkreipsime dėmesį į paties K.E. Ciolkovskis:

Toliau mes netęsime, nes bet kuris vidurinį išsilavinimą turintis žmogus čia viską supras be papildomo dėmesio. Tik atkreipkime dėmesį, kad K.E. neatsižvelgia į jokius raketos masės pokyčius. Ciolkovskis, žinoma, nesakė kalbos - jis net nesuprato, kad tai reikia.

K.E. Ciolkovskis neturi prioriteto išvedant vieną raketos dinamikos formulę, jis naudojo menkai pagrįstas formules iš mokyklinio fizikos vadovėlio. Tačiau raketų dinamika taip pat yra variacinės problemos.

Darbe teigiama, kad formulės kvitas su K. E. Ciolkovskis, „... tuo metu jokiu būdu nebuvo paprastas dalykas, kaip gali pasirodyti iš pirmo žvilgsnio“. Norint tai įrodyti, pažymima, kad amerikiečių tyrinėtojas R.H. Goddardas, sudaręs atitinkamą diferencialinę lygtį, nesugebėjo jos išspręsti, o tai „... savaime įrodo, kad šiuo klausimu esama ypatingų sunkumų“ [p. 27].

Mūsų požiūriu, ši išvada buvo gana paprasta. Straipsnyje pateikiami įrodymai, kad šią lygtį XIX amžiaus viduryje Kembridžo universiteto studentai išsprendė egzaminuose.

Darbo autoriai mano, kad „Ciolkovskis yra tikras ir vienintelis mokslinės astronautikos įkūrėjas, nes iki jo darbų pasirodymo nebuvo nei tokios mokslo disciplinos, nei tokios mokslo ir technikos pažangos, nei tokios srities. žmogaus veikla apskritai egzistavo...“ [p. 145]. Tačiau čia pagal schemą padaryta loginė klaida: po to tai reiškia dėl to. Skaičiavimų rezultatų pritaikymas iš anksto nustatytam atsakymui negali būti vadinamas moksliniu tyrimu. Kosmoso mokslo neegzistavo net po K.E. mirties. Ciolkovskiui yra maždaug 15–20 metų. Netgi raketa V-2 buvo sukurta tokiomis sąlygomis, kai mokslas smarkiai atsiliko nuo praktikos poreikių naudojant bandymų ir klaidų metodus (žr., pavyzdžiui,).

K.E. čia apžvelgto kūrinio likimas. Ciolkovskiui nepasisekė. Netrukus po jo paskelbimo laikraščiuose pasirodė pranešimas, kad žurnalas „Scientific Review“ uždarytas. Matyt, dalis tiražo buvo konfiskuota, todėl pats autorius labai sunkiai gavo tik vieną egzempliorių.

1911 metų rugpjūtį jis parašė B.N. Vorobjovas (žurnalo „Aeronautikos biuletenis“ redaktorius):

„Laikai buvo griežti, kai buvo paskelbta mano straipsnio pradžia, o redaktorius, kaip jis rašė, kentėjo nuo cenzūros bėdų, jei ne daugiau. (Specialieji) spaudiniai, matyt, buvo konfiskuoti, nes aš jų negalėjau gauti net už pinigus iš spaustuvės, ir jie su manimi apie juos nekalbėjo, nors neabejotinai buvo pagal spaustuvę“ [p. 15].

Taigi visuomenė apie tarpplanetinių raketų hipotezę sužinojo daugiausia tik dėl vėlesnių K.E. publikacijų. Ciolkovskis, nors žurnalas buvo pristatytas prenumeratoriams net užsienyje.

Taigi, pabandykime suprasti, koks yra K.E. nuopelnas. Ciolkovskis raketų technologijoje.

V.N. Sokolskis mano, kad tai slypi tame, kad jis sujungė dvi kryptis: mokslinės fantastikos rašytojų svajonę apie tarpplanetines keliones su pasiūlymu šiems tikslams panaudoti raketas, t.y. norėdamas išspręsti žinomą funkcinę problemą, jis pasiūlė gerai žinomą techninę priemonę. Tačiau griežtai kalbant, tai padarė Cyrano de Bergerac. K.E. Ciolkovskiui nepavyko pasiūlyti a) veikiančio raketos projekto ir b) matematiškai pagrįsti tarpplanetinės kelionės galimybę. Todėl jis netapo skystosios raketos išradėju, nors neabejotinai buvo šios srities pradininkas ir išsakė daug žadančią idėją apie esminę galimybę raketose naudoti ne tik kietąjį, bet ir skystą dviejų komponentų kurą. Tačiau tam, kad išradimas įvyktų, jam reikėjo išspręsti prieštaravimą, kilusį dėl to, kad labai aukšta temperatūra, kurią sukėlė kaloringiausio kuro naudojimas, sunaikino raketą, tačiau to padaryti jam nepavyko.

Atkreipkime dėmesį į tai, kad visos jo idėjos nebuvo imlios mokslui ir buvo susijusios su beveik kasdienių žinių ir mąstymo lygio problemomis.

Jo pastangos sukurti atskiras šių skystųjų raketų sistemas atvedė arba prie akivaizdžių (tam laikui) rezultatų, arba buvo jų autoriaus spėjimai, fantazijos, iš esmės nepagrįstos.

Socialiniu požiūriu jis, būdamas skysto kuro raketų srities pionierius, savo veiklos faktu sukėlė visuomenės susidomėjimą astronautikos plėtros problemomis, pirmą kartą bandydamas pateikti mokslinį požiūrį į jų sprendimą, atrodo, neabejotinas jo nuopelnas.

Formulė Taigi apanažo tvarka rėmėsi dviem geografiniais ir politiniais pagrindais: ji buvo sukurta bendrai veikiant šalies gamtai ir jos kolonizacijai. 1) Atsižvelgiant į Aukštutinės Volgos Rusios fizines savybes, kolonizacija buvo nedidelė