Dołącz do nas na Facebooku

x

Nasza strona używa plików cookies. Korzystając ze strony, wyrażasz zgodę na używanie cookies zgodnie z aktualnymi ustawieniami przeglądarki. Więcej.

Zapomniałem hasła
Nie mam jeszcze konta
Połącz z Facebookiem Połącz z Google+ Połącz z Twitter
Esensja
dzisiaj: 12 maja 2024
w Esensji w Esensjopedii

Droga na Księżyc, część 1 – Rakiety (2)

Esensja.pl
Esensja.pl
« 1 2 3 »

Jakub Gałka

Droga na Księżyc, część 1 – Rakiety (2)

Rakiety w USA
Wernher von Braun
Wernher von Braun
Mimo że Robert Goddard uzyskiwał najlepsze wyniki, równolegle z nim pracowało – teoretyzując, propagując, ale też konstruując rakiety – wiele osób skupionych w różnych instytucjach – prywatnych, naukowych i wojskowych. Niektóre projekty, takie jak WAC Corporal czy Viking, były bardzo obiecujące. W roku 1945 do Ameryki przybył jednak von Braun i szybko zajął – wraz ze swoją V-2 – pozycję wyroczni amerykańskiej techniki rakietowej (po wojnie, nawet jeśli konstruowano rakiety bez udziału niemieckich specjalistów, to i tak czerpały one garściami z rozwiązań zaimplementowanych wcześniej w Aggregatach). W latach 50. rozwój techniki rakietowej wyraźnie zaczęła napędzać ewolucja broni jądrowej, pojawiały się również coraz bardziej realne pomysły wyjścia ludzkości w kosmos.
Natomiast jeszcze przed wojną w USA działało sporo stowarzyszeń skupiających amatorskich konstruktorów i entuzjastów rakiet. Część z tych osób, zgodnie z mitem american dream, swoje pasje przełożyła na zarabianie pieniędzy, tworząc szybko rosnące firmy z dziedziny aeronautyki i techniki awiacyjnej (między innymi w 1930 r. powstało Amerykańskie Towarzystwo Międzyplanetarne – ARS6), które w latach 1933-1945 zajmowało się rakietami na paliwo ciekłe, próbują uzyskać wsparcie od rządu i wojska). Ich wysiłki zapoczątkowały tworzenie prywatnych firm zajmujących się aeronautyką i awiacją, m.in. wywodzące Reaction Motors – firmę, która po wojnie zdobywała większość kontraktów na silniki do samolotów rakietowych (m.in. X-1 – pierwszego załogowego samolotu przekraczającego barierę dźwięku). W czasie wojny ARS przekształciło się z amatorskiego towarzystwa w stowarzyszenie zawodowych inżynierów, co ostatecznie doprowadziło do połączenia go w 1963 r. z Instytutem Nauk Aeronautycznych. W taki sposób powstał Amerykański Instytut Aeronautyki i Astronautyki, jedno z największych stowarzyszeń zajmujących się lotnictwem i astronautyką, przyznające nagrody i stypendia, liczące ok. 35 tys. członków.
Innym ośrodkiem badań nad techniką rakietową był Kalifornijski Uniwersytet Techniczny (Caltech), gdzie na wydziale aeronautyki (tzw. GALCIT) eksperymenty przeprowadzał profesor Theodore von Karman. W 1938 r. do uczelni technicznych zgłosiło się ówczesne lotnictwo, Korpus Powietrzny Armii, z ofertą pracy nad samolotami. Ponieważ bardziej renomowany MIT (Massachusetts Institute of Technology) z Cambridge wziął na siebie problem obmarzania osłon kabin samolotowych, Caltechowi przypadły w udziale „fajerwerki” – silniki rakietowe. Pogardliwe określenie pochodziło od wojskowych, z których większość miała protekcjonalny stosunek do badań rakietowych i uważała, że przydzielenie 10 tys. USD (ok. 150 tys. USD dzisiaj) to o wiele za dużo. Jednak fachowe teoretyczne obliczenia Karmana robiły wrażenie i w 1941 r. podwojono nakłady, co zaowocowało udanymi próbami napędzania niewielkich samolotów silnikami rakietowymi na paliwo stałe.
Równolegle Caltech prowadził też badania nad napędem na paliwo ciekłe, kierując się wskazówkami od US Navy, dla której pracował Goddard. W międzyczasie, w związku z włączeniem się USA do wojny, marynarka zaoferowała kontrakt na budowę rakiet pomagających startować samolotom z lotniskowców. Tym samym konieczne stało się założenie odrębnego przedsiębiorstwa (Caltech jako instytucja naukowa nie mógł się zajmować przedsięwzięciami komercyjnymi na dużą skalę). W marcu 1942 r. założono Aerojet Engineering (obecnie Aerojet General). To obecnie jeden z największych dostawców silników dla NASA i wojska; miał też wkład w konstrukcję statku Apollo, wahadłowca kosmicznego i rakiet Titan czy Polaris. Początkowo, podobnie jak Reaction Motors, firma borykała się z problemami finansowymi (żadna instytucja kredytowa nie uznawała branży rakietowej za dziedzinę mogącą przynieść zarobki), ale w roku 1943 przyszedł pierwszy duży kontrakt: lotnictwo zamówiło aż 2 tys. silników samolotowych.
W styczniu 1944 r. Caltech uzyskał nowy kontrakt – Dział Zaopatrzenia Armii przychylnie spojrzał na projekt rakiety o zasięgu 120 km autorstwa Karmana. Znów projektowanie silnika i badania nad paliwami spokojnie mogły być realizowane przez uczelnię, ale już budowa całej rakiety będącej bronią – nie. W Arroyo Seco, gdzie wcześniej inżynierowie Caltechu zorganizowali zakład doświadczalny wspierający Aerojet, powstały w latach 1944-1945 nowe laboratoria, stanowiska do testowania rakiet, naddźwiękowy tunel aerodynamiczny itp. – całość otrzymała nazwę Laboratorium Napędu Odrzutowego (JPL) i kosztowała wojsko 3 mln USD (35 mln USD dzisiaj). Po latach JPL przekształcono w centrum badawcze NASA odpowiadające za loty bezzałogowe.
Jedną z najbardziej udanych rakiet zaprojektowanych samodzielnie przez Amerykanów była seria Private działająca na paliwo stałe. Pierwszą rakietę wielostopniową odpalono w grudniu 1944 r., a po kilku miesiącach – nową rakietę WAC-Corporal, która w marcu 1946 r., przekraczając wysokość 80 km, jako pierwszy amerykański produkt osiągnęła przestrzeń kosmiczną. Później, w latach 50., skonstruowano pocisk Corporal – pierwszą kierowaną rakietą przenoszącą głowicę atomową i pierwszą sprzedaną obcemu państwu (Wielka Brytania). W maju 1946 r. firma Aerojet podpisała z marynarką kontrakt i rozpoczęła konstruowanie rakiet Aerobee – większych niż WAC Corporal i częściowo opartych na V-2. W 1948 r. rakieta osiągnęła rekordowe 117,5 km, ale nie zdobyła popularności – wykorzystywano ją głównie do naukowych lotów suborbitalnych (osiągnięcie orbity bez wystarczającej prędkości – rakieta obniżała lot przed wykonaniem pełnego okrążenia Ziemi). Różnych jej wariantów (np. Aerobee-Hi) używano też w innych programach, np. Apollo – w sumie do roku 1985 wystrzelono ponad tysiąc takich rakiet.
WAC Corporal
WAC Corporal
W tym samym czasie w ośrodku badawczym US Navy zaprojektowano nową rakietę o osiągach zbliżonych do V-2, a docelowo wystrzeliwaną z okrętów – Viking. Budową zajęły się firmy prywatne: Reaction Motors (silnik) i Glenn L. Martin (dziś: Lockheed Martin), a sam projekt był ewenementem ze względu na niski koszt. Za zaledwie 5 mln USD (ok. 44 mln USD dzisiaj) zaprojektowano silnik, system sterowania, wdrożono kilka istotnych nowinek technicznych – najważniejszą, którą zaimplementowano na stałe w rakietach, było odchylanie kierunku ciągu, a tym samym toru lotu, za pomocą ruchu całej dyszy, a nie ognioodpornych płytek wsuwanych w obręb gazów wylotowych (powodowały one straty mocy w V-2 rzędu kilkunastu procent). Wystrzelono 12 rakiet, w tym jedną z pokładu okrętu.
Eksploatowane w latach 1949-1957 Vikingi były nie tylko platformą testową dla nowych rozwiązań, ale też miały swój wkład w badania naukowe – rakieta wystrzelona 5 listopada 1954 r. przyniosła pierwsze kolorowe zdjęcia cyklonów z dużej wysokości, pierwszy namacalny dowód przydatności obserwacji meteorologicznych z kosmosu. Równocześnie był to dowód zasadności budowy satelitów, zresztą dwie rakiety Viking, wystrzeliwane w latach 1956-1957 z nowego poligonu Cape Canaveral7), brały udział w programie „Vanguard” mającym na celu umieszczenie na orbicie sztucznego satelity.
Głównym nurtem amerykańskiej techniki rakietowej po II wojnie światowej stały się jednak prace niemieckich naukowców, choć operacja „Pochmurne niebo”, mająca na celu wykorzystanie nazistowskich badaczy, od początku obarczona była wieloma kontrowersjami. Planowane początkowo krótkie wykorzystanie technicznej wiedzy Niemców zamieniło się w długotrwałe kontrakty i wywożenie do USA setek osób wraz z rodzinami, często nawet bez formalności wizowych. Przeciwnicy protestowali, twierdząc, że zbrodniarzom łatwiej wyjechać do bogatej i bezpiecznej Ameryki niż więźniom obozów koncentracyjnych. Oficjalnie osoby wspierające nazizm i aktywnie uczestniczące w strukturach III Rzeszy nie mogły przyjechać do USA, jednak oczywiście robiono wyjątki, na przykład dla Wernhera von Brauna – wielokrotnie nagradzanego przez Hitlera Sturmbannführera SS, powiązanego z obozem pracy Dora. Nad moralnością górę wzięła przezorność (bo same wyniki V-2 w roku 1945 wciąż nie były rewelacyjne) oraz wizje roztaczane przez niektórych entuzjastów technologii rakietowych. Zespół von Brauna ulokowano w forcie Bliss niedaleko El Paso w Teksasie, miejsce pracy zapewniając w sąsiednim Nowym Meksyku na poligonie White Sands.8) Dla Niemców było to przejście z potężnego ośrodka badawczego, rozpieszczanego przez Führera, do Ameryki demobilizującej wojskowych i obcinającej wydatki na zbrojenia. Pierwszym zadaniem dla Niemców był montaż V-2 przywiezionych w częściach z Peenemünde oraz szkolenie w ich obsłudze Amerykanów. Była to więc praca mająca mało wspólnego z innowacyjnością, o zdobywaniu kosmosu nie wspominając – być może Amerykanie (podobnie jak Rosjanie) wierzyli, że szybko uda im się przejąć od Niemców wiedzę i umiejętności i zrezygnować z usług niewygodnych imigrantów.
Pierwszą zmontowaną w USA rakietę V-2 odpalono już 16 kwietnia 1946 r. w ramach projektu „Hermes”, przeprowadzanego przez wojska lądowe we współpracy z firmą General Electric. W ciągu sześciu lat odbyły się 63 starty, w tym niektóre bardzo owocne pod względem naukowym (udało się uzyskać pierwszy film nakręcony z kosmosu, wysłano pierwsze organizmy żywe – mchy, muszki owocowe, a nawet małpy, które jednak ginęły w czasie lotu lub lądowania). Bardziej zaawansowanym użyciem V-2 w Ameryce był projekt „Zderzak” (ang. „Bumper”), w ramach którego wystrzelono osiem dwuczłonowych pocisków zbudowanych z rakiety V-2 i amerykańskiego pocisku WAC Corporal (stąd nazwa rakiety: Bumper-WAC) z ładunkiem aparatury. Program był prowadzony w latach 1947-1950 przez zespół von Brauna i General Electric z programu „Hermes” oraz JPL/GALCIT i Douglas Aircraft Company odpowiedzialne za WAC-Corporal. Pierwszy Bumper-WAC wystrzelono 13 maja 1948 r., w sumie przeprowadzając osiem startów z poligonów White Sands i Cape Canaveral. Projekt pozwolił na badania naukowe na niedostępnych dotąd wysokościach (24 lutego 1949 r. rakieta numer 5 osiągnęła wysokość 393 km, ustanawiając rekord na siedem lat) oraz umożliwił przetestowanie techniki wystrzeliwania i rozdzielania dużej rakiety dwuczłonowej. Bumper-WAC udowodnił też, że przyszłość należy do pocisków wielostopniowych, gdyż poprzez dokładanie kolejnych członów można było łatwo zwiększać prędkość i pułap. Było to już jednak wszystko, co dało się osiągnąć z V-2, następny etap podboju kosmosu i konstrukcji pocisków o zasięgu międzykontynentalnym wymagał nowej generacji rakiet.
Redstone
Redstone
Projekty oparte na rakiecie V-2 prowadziły też inne rodzaje sił zbrojnych, niezależnie od US Army i zatrudnianych przez nią niemieckich specjalistów. W październiku 1945 r. US Air Force zamówiło u największych przedsiębiorstw lotniczych projekty rakiet o zasięgu od 30 do 8 tys. km. Jednym z oferentów została firma Convair (producent m.in. bombowca B-36), która otrzymała 1,9 mln USD (ok. 20 mln USD dzisiaj). Jej rakieta MX-774 odbyła tylko trzy loty, ale doświadczenie zaprocentowało po latach, gdy General Dynamics, następca Convair, skonstruował rakietę Atlas. Lotnictwo właściwie nie pracowało intensywnie nad rakietami balistycznymi, zaczęło za to rozwijać rakiety samosterujące, poruszające się za pomocą standardowych silników odrzutowych, za to z rozwiniętym systemem autopilotażu. Stworzony przez nich pocisk Navaho, uskrzydlony, ponaddźwiękowy pocisk samosterujący z członem rakietowym, o zasięgu do 1600 km (a ostatecznie nawet do 8 tys. km), miał silnik rakietowy na tyle duży, by użyć go później w rakiecie balistycznej. Choć ostatecznie rakiety wygrały z pociskami, to z Navaho wyewoluowała współczesna kosmonautyka – silnik napędzany pochodnymi nafty (o ciągu aż 530 kN) ostatecznie ukształtował sposób konstruowania napędu rakietowego, a podobne rozwiązania zastosowano w potężnych rakietach Atlas i Saturn V. Natomiast sam pomysł uskrzydlonego pocisku z odłączanym silnikiem rakietowym (który zresztą jeszcze w ramach „Navaho” wyewoluował w koncepcję samolotu umieszczanego na oddzielnym członie rakietowym) powrócił po latach w postaci promu kosmicznego.
W sierpniu 1949 r. program rakietowy amerykańskich sił lądowych dostał do dyspozycji nową placówkę: Redstone Arsenal – niewielką miejscowość koło Huntsville w stanie Alabama, gdzie wcześniej wojsko prowadziło badania nad bronią chemiczną – a rok później zakończono przeprowadzkę zespołu von Brauna. W sumie w nowej instytucji o nazwie Centrum Pocisków Kierowanych Służb Uzbrojenia (OGMC) znalazło się około 620 pracowników rządowych (w tym 500 wojskowych), 130 naukowców i kilkaset osób z firmy podwykonawczych (najpierw General Electric, a później Chrysler). W lipcu 1950 r. von Braun otrzymał wielką szansę – po zaangażowaniu USA w Korei powierzono OGMC nieoficjalną analizę techniczno-ekonomiczną budowy balistycznego pocisku rakietowego klasy ziemia-ziemia Hermes-C1. Ponieważ zimna wojna przeciągała się, a von Braun robił spore postępy, badania cały czas utrzymywały wysoki priorytet. W 1951 r. już oficjalnie powierzono konstrukcję takiego pocisku Redstone Arsenal. Jednocześnie zmieniono kwalifikację, zmniejszając oczekiwany zasięg z 1 tys. na około 300 km, co pozwoliło zwiększyć udźwig do czterech ton, odpowiadających wadze nowych głowic jądrowych. Przypieczętowaniem kontraktu była umowa z von Braunem na sporą kwotę 10,5 tys. USD (ok. 85 tys. USD dzisiaj) rocznie oraz oficjalne nadanie projektowi nazwy „Redstone” – od nazwy placówki.
Pierwszy pocisk Redstone wystrzelono 20 sierpnia 1953 r. z przylądka Canaveral. Do roku 1967 wykonano ok. stu startów. Jako rakieta bojowa, w obliczu ciągle potężnych sił bombowych US Air Force i z uwagi na niewielki zasięg, Redstone nie odegrał wielkiej roli. Dużo lepiej rakieta sprawdziła się jako wehikuł wynoszący statki kosmicznie – sześciokrotnie używano jej w misjach projektu „Mercury” i stworzono z niej (poprzez połączenie kilku silników Redstone’a) pierwszy człon wczesnych wersji rakiety księżycowej Saturn. Bezpośrednim następcą Redstone’a był też pocisk Jupiter – zarówno wersja bojowa, jak i „kosmiczny Jupiter-C/Juno I, który służył z powodzeniem jako rakieta do lotów suborbitalnych i orbitalnych oraz wszedł na stałe do uzbrojenia sił zbrojnych USA.
« 1 2 3 »

Komentarze

19 II 2010   14:01:23

Dlaczego najmadrzejsi ludzie konstruują cos co sie obraca przeciw ludzkości.Czy na te badania sa najwieksze pieniądze i największy popyt? Tak-odpowiadam bez namysłu.Bo chodzi o to ,że zastraszony człowiek jest uległy i nie trzeba mu długo tłumaczyc KTO TU RZĄDZI. Taki cholerny świat.

Dodaj komentarz

Imię:
Treść:
Działanie:
Wynik:

Dodaj komentarz FB

Najnowsze

Od Lukrecji Borgii do bitew kosmicznych
Agnieszka ‘Achika’ Szady

1 XII 2023

Czy Magda Kozak była pierwszą Polką w stanie nieważkości? Ilu mężów zabiła Lukrecja Borgia? Kto pomógł bojownikom Bundu w starciu z carską policją? I wreszcie zdjęcie jakiego tajemniczego przedmiotu pokazywał Andrzej Pilipiuk? Tego wszystkiego dowiecie się z poniższej relacji z lubelskiego konwentu StarFest.

więcej »

Razem: Odcinek 3: Inspirująca Praktyczna Pani
Radosław Owczarek

16 XI 2023

Długie kolejki, brak podstawowych towarów, sklepowe pustki oraz ograniczone dostawy produktów. Taki obraz PRL-u pojawia się najczęściej w narracjach dotyczących tamtych czasów. Jednak obywatele Polski Ludowej jakoś sobie radzą. Co tydzień w Teleranku Pan „Zrób to sam” pokazuje, że z niczego można stworzyć coś nowego i użytecznego. W roku 1976 startuje rubryka „Praktycznej Pani”. A o tym, od czego ona się zaczęła i co w tym wszystkim zmalował Tadeusz Baranowski, dowiecie się z poniższego tekstu.

więcej »

Transformersy w krainie kucyków?
Agnieszka ‘Achika’ Szady

5 XI 2023

34. Międzynarodowy Festiwal Komiksu i Gier w Łodzi odbywał się w kompleksie sportowym zwanym Atlas Arena, w dwóch budynkach: w jednym targi i program, w drugim gry planszowe, zaś pomiędzy nimi kilkanaście żarciowozów z bardzo smacznym, aczkolwiek nieco drogim pożywieniem. Program był interesujący, a wystawców tylu, że na obejrzenie wszystkich stoisk należało poświęcić co najmniej dwie godziny.

więcej »

Polecamy

Zobacz też

Tegoż autora

Więcej wszystkiego co błyszczy, buczy i wybucha?
— Miłosz Cybowski, Jakub Gałka, Wojciech Gołąbowski, Adam Kordaś, Michał Kubalski, Marcin Osuch, Agnieszka ‘Achika’ Szady, Konrad Wągrowski

Nieprawdziwi detektywi
— Jakub Gałka

O tych, co z kosmosu
— Paweł Ciołkiewicz, Jakub Gałka, Jacek Jaciubek, Adam Kordaś, Michał Kubalski, Marcin Osuch, Konrad Wągrowski

Wszyscy za jednego
— Jakub Gałka

Pacjent zmarł, po czym wstał jako zombie
— Adam Kordaś, Michał Kubalski, Jakub Gałka, Piotr ‘Pi’ Gołębiewski, Jarosław Robak, Beatrycze Nowicka, Łukasz Bodurka

Chodzi o dobre historie i ciekawych bohaterów
— Karolina Ćwiek-Rogalska, Piotr ‘Pi’ Gołębiewski, Jakub Gałka, Kamil Witek, Konrad Wągrowski, Michał Kubalski

Porażki i sukcesy 2013, czyli filmowe podsumowanie roku
— Karolina Ćwiek-Rogalska, Piotr Dobry, Ewa Drab, Grzegorz Fortuna, Jakub Gałka, Krzysztof Spór, Małgorzata Steciak, Konrad Wągrowski

Przygody drugoplanowe
— Jakub Gałka

Ranking, który spadł na Ziemię
— Sebastian Chosiński, Artur Chruściel, Jakub Gałka, Jacek Jaciubek, Michał Kubalski, Jarosław Loretz, Konrad Wągrowski, Kamil Witek

Esensja ogląda: Wrzesień 2013 (2)
— Sebastian Chosiński, Jakub Gałka, Jarosław Loretz

W trakcie

zobacz na mapie »
Copyright © 2000- – Esensja. Wszelkie prawa zastrzeżone.
Jakiekolwiek wykorzystanie materiałów tylko za wyraźną zgodą redakcji magazynu „Esensja”.