Из того, что вся тяга ракеты создается двигателем, только двигателем и ничем, кроме двигателя, есть несколько очевидных следствий. Во-первых, двигатель должен быть прочным. Во-вторых, должно быть прочным крепление двигателя к ракете. На этот узел, несколько теряющийся на фоне её общего размера, приходится весь её вес, помноженный на стартовую перегрузку. Не то чтобы эта ситуация была необычной с инженерной точки зрения – что-то подобное найдется почти везде. Бросающее авиалайнер в разгон усилие норовит погнуть и оторвать лопатки вентилятора, вертолёт висит на гайке, фиксирующей ротор на валу, велосипедист при внимательном рассмотрении оказывается подвешенным на паре десятков спиц, как парашютист – на паре десятков строп. Качественные материалы, которым придана правильная форма, могут выдержать многое.
В-третьих, ракету можно аккуратно поставить на её двигатели, и с ней должно быть всё хорошо: она не помнётся, крепление не погнётся, распределение нагрузки при этом будет точно таким же, что и в полете. Собственно, чаще всего на старте примерно так и делается, изящно подхватываемый за талию «Союз» скорее исключение, а объятия башен обслуживания страхуют только от порывов ветра. Тот же Шаттл непосредственно перед запуском стоял, простоя опираясь на основания твердотопливных ускорителей, прикрученные к стартовому столу восемью гайками.
(Перед самым стартом, уже после запуска двигателей, гайки подрывались пиропатронами и распадались на две половинки. За историю полётов Шаттлов было несколько десятков случаев, когда одна из гаек по не вполне понятным причинам не срабатывала. Каждый раз Шаттл благополучно срывал резьбу и улетал. Было два случая — в ноябре 1981-го и в октябре 2000-го — когда не сработали две гайки. Шаттл справился и с этим. NASA выражало некоторую озабоченность тем, что если не сработают четыре гайки, выдерживающие тонн по семьсот каждая, то получится как-то совсем нехорошо, но вероятность этого увлекательного сценария реализоваться не успела).
Качественные материалы способны на многое, но иногда нужно больше. Особенно часто желание большего возникает в мечтах об удержании в двигателе плазмы ядерного взрыва или чего похлеще. И тогда в фантазиях рождается, скажем, магнитное сопло, которое должно отделить заветное море энергии от бренного сопромата. Но третий закон Ньютона никуда не девается.
Если магнитное поле способно удержать разлёт плазмы — значит, оно обладает соответствующим давлением, и это давление разрывает создающий его электромагнит. Если магнитное поле ловит вспышку ядерного взрыва, как бабочку в сачок — значит, весь пойманный импульс будет передан не куда-нибудь, а на витки электромагнита. Если вы не вполне понимаете, в результате какого взаимодействия частиц, полей и токов это произойдет — это нормально (магнитогидродинамика совершенно не предназначена для человеческой интуиции), но тем хуже для вас. Прикрепляйте магнит тщательно.
Если вы придумали двигатель с невероятной тягой — убедитесь, что эту тягу выдержит та гайка, которой он прикручен к вашему звездолёту. И да, это не только инженерный совет, но и метафора широкого спектра.
Из того, что вся тяга ракеты создается двигателем, только двигателем и ничем, кроме двигателя, есть несколько очевидных следствий. Во-первых, двигатель должен быть прочным. Во-вторых, должно быть прочным крепление двигателя к ракете. На этот узел, несколько теряющийся на фоне её общего размера, приходится весь её вес, помноженный на стартовую перегрузку. Не то чтобы эта ситуация была необычной с инженерной точки зрения – что-то подобное найдется почти везде. Бросающее авиалайнер в разгон усилие норовит погнуть и оторвать лопатки вентилятора, вертолёт висит на гайке, фиксирующей ротор на валу, велосипедист при внимательном рассмотрении оказывается подвешенным на паре десятков спиц, как парашютист – на паре десятков строп. Качественные материалы, которым придана правильная форма, могут выдержать многое.
В-третьих, ракету можно аккуратно поставить на её двигатели, и с ней должно быть всё хорошо: она не помнётся, крепление не погнётся, распределение нагрузки при этом будет точно таким же, что и в полете. Собственно, чаще всего на старте примерно так и делается, изящно подхватываемый за талию «Союз» скорее исключение, а объятия башен обслуживания страхуют только от порывов ветра. Тот же Шаттл непосредственно перед запуском стоял, простоя опираясь на основания твердотопливных ускорителей, прикрученные к стартовому столу восемью гайками.
(Перед самым стартом, уже после запуска двигателей, гайки подрывались пиропатронами и распадались на две половинки. За историю полётов Шаттлов было несколько десятков случаев, когда одна из гаек по не вполне понятным причинам не срабатывала. Каждый раз Шаттл благополучно срывал резьбу и улетал. Было два случая — в ноябре 1981-го и в октябре 2000-го — когда не сработали две гайки. Шаттл справился и с этим. NASA выражало некоторую озабоченность тем, что если не сработают четыре гайки, выдерживающие тонн по семьсот каждая, то получится как-то совсем нехорошо, но вероятность этого увлекательного сценария реализоваться не успела).
Качественные материалы способны на многое, но иногда нужно больше. Особенно часто желание большего возникает в мечтах об удержании в двигателе плазмы ядерного взрыва или чего похлеще. И тогда в фантазиях рождается, скажем, магнитное сопло, которое должно отделить заветное море энергии от бренного сопромата. Но третий закон Ньютона никуда не девается.
Если магнитное поле способно удержать разлёт плазмы — значит, оно обладает соответствующим давлением, и это давление разрывает создающий его электромагнит. Если магнитное поле ловит вспышку ядерного взрыва, как бабочку в сачок — значит, весь пойманный импульс будет передан не куда-нибудь, а на витки электромагнита. Если вы не вполне понимаете, в результате какого взаимодействия частиц, полей и токов это произойдет — это нормально (магнитогидродинамика совершенно не предназначена для человеческой интуиции), но тем хуже для вас. Прикрепляйте магнит тщательно.
Если вы придумали двигатель с невероятной тягой — убедитесь, что эту тягу выдержит та гайка, которой он прикручен к вашему звездолёту. И да, это не только инженерный совет, но и метафора широкого спектра.
