Первая ракета на жидком топливе: уникальная идея Роберта Годдарда, над которой смеялись ученые

Об использовании вместо топлива жидких водорода и кислорода еще в 1903 году заговорил один из основателей ракетостроения и современной космонавтики, советский ученый польского происхождения Константин Циолковский. Однако первый рабочий двигатель, который работал на таком топливе, удалось создать лишь через 23 года.

Обратите внимание Способствовал созданию вертолета: как испанец Сиерва изобрел новый летательный аппарат

Несмотря на то, что Роберту Годдарду, который создал такую ​​ракету, пришлось столкнуться с трудностями и даже насмешками над его работой, впоследствии он прославился на весь мир.

Начало научной карьеры Роберта Годдарда

Роберт Годдард родом из городка Вустер штата Массачусетс. Он увлекался наукой с детства, и этот интерес всячески поощрял его отец. Когда Роберту исполнилось 22 года, парень поступил в местный политехнический институт, а затем продолжил обучение в Университете Кларка.

После окончания учебы Годдард получил степень магистра физики и остался работать в университете преподавателем. Кроме того, будущий изобретатель занимался научными исследованиями в Принстонском университете и в 1919 году получил звание профессора.

Роберт Годдард в Университете Кларка / Фото Flickr

Вместе с тем Роберт Годдард все свое свободное время посвящал изучению возможности создания аппаратов для выхода в космическое пространство.

Еще в 1907 году была опубликована его научная статья "Навигация в космическом пространстве". В ней ученый предлагал применить метод стабилизации аппаратов с помощью гироскопа. А через 2 года было опубликовано его исследование на тему использования вместо топлива для ракет жидкого водорода, который бы окислялся кислородом.

К этому времени топливом для аппаратов служила смесь твердых веществ. Первые лабораторные испытания реактивных двигателей Годдард провел в 1912 году и начал работать над расчетом массы топлива, которое необходимо для вертикального запуска ракеты.

Читайте также Спас десятки тысяч евреев: как Советский Союз скрывал сведения о Рауле Валленберге

Уже в 1914 году он получил первые патенты на свои изобретения многоступенчатых ракет, как на твердом, так и на жидком топливе. Тогда же исследователь заболел туберкулезом, однако это не помешало ему продолжить разработки. В течение 1915 года он неустанно работал над изготовлением первых прототипов ракет.

Статические испытания были успешными, что подтверждало теорию Годдарда о возможности вывода таких ракет в открытый космос.

Проблемы с финансированием исследований

Все это время ученый занимался исследованиями за свой счет, но впоследствии сбережения иссякли. Годдарду было необходимо найти финансовую поддержку. На некоторое время спонсором его дальнейших разработок стал Смитсоновский институт.

В официальном письме к руководству исследователь описал свои идеи и утверждал, что может создать ракету, которая будет поднимать вес 1 фунт в высоту 232 миль. Так, в 1917 году Годдард получил от института 5-летний грант на сумму 5 тысяч долларов. Помимо этого:

• в Университете Кларка ему выделили лабораторию для проведения экспериментов, а также 3,5 тысячи долларов на исследования;
• Политехнический институт, где когда-то Годдард учился, предоставил заброшенное помещение для практических экспериментов.

Во время Первой мировой войны исследования также финансировало военное ведомство США. Для него ученый разрабатывал пусковые установки, предшествовавшие современным гранатометам. Однако после подписания Компьенского перемирия денежная поддержка с этой стороны прекратилась.

Годдард загружает базуку в 1918 году / Фото Википедии

В конце 1919 года при содействии Смитсоновского института был опубликован труд исследователя под названием "Метод достижения крайних высот". В нем Годдард описал свою математическую теорию полетов ракет, исследования с использованием твердого топлива на основе бездымного пороха.

Также он высказался о намерении и расчетах для создания ракеты-носителя, которая будет способна преодолеть земное притяжение. Впоследствии ученый заговорил об идее запуска ракет на Луну и к планетам Солнечной системы, с целью получать снимки их поверхностей с помощью зондов.

Как профессора физики высмеивали за оригинальные идеи

Само оборудование для фотографирования, по теории Годдарда, могло бы работать в космосе от солнечной энергии. Через некоторое время эти статьи вызвали шквал негативных отзывов в отношении исследователя. Его высмеивали в СМИ и утверждали, что профессор физики совсем незнаком с азами своей специальности. Извинения в отношении таких упреков в сторону ученого прозвучали, но через много лет, когда Годдарда уже не было в живых.

При жизни ученого совсем не смущало такое публичное осуждение. Он продолжал добросовестно работать, и в ноябре 1923 года провел первые успешные эксперименты ракеты с двигателем на жидком топливе. Для окисления водорода Годдард использовал смесь бензина и жидкого кислорода.

Запуск первой ракеты с двигателем на жидком топливе

Исследователю понадобилось еще 3 года, чтобы усовершенствовать свое изобретение. Поэтому первый запуск такой ракеты состоялся в 1926 году.

16 марта в городе Оберн, на ферме своей тети, Роберт Годдард осуществил успешный запуск первой в мире ракеты, которая работала на жидком топливе. Во время торжественного запуска его поддерживала жена и двое коллег из университета.

Сам аппарат весил 5 кг. За 2,5 секунды он взлетел на примерно 13 метров и упал в нескольких десятках метров от места старта.

Роберт Годдард со своим изобретением / Фото NASA

Такой успех сильно вдохновил ученого, и он продолжил работать над совершенствованием изобретения. Новость об этом открытии распространилась по стране и вскоре о нем узнал известный авиатор Чарльз Линдберг.

К теме Чарльз Линдберг: поразительные факты из жизни пилота, который первым перелетел Атлантический океан

Он пожелал познакомиться с исследователем и увидеть изобретение. Ракета произвела на пилота большое впечатление, и он решил помочь ученому с поиском дополнительного финансирования экспериментов. Несмотря на то, что в мире начался самый большой экономический кризис, спонсора найти удалось.

Так, с помощью Линдберга и фонда промышленного магната Дэниэла Гуггенхайма, с 1930 по 1934 годы Годдард получил 100 тысяч долларов. Тогда же ученый переехал в город Розвелл, штат Нью-Мексико. Там он с командой построил ракету, которая при запуске поднялась почти 1,5 километра, а затем, изменив траекторию движения, пролетела еще 4 километра, развив при этом скорость 880 километров в час.

Дальнейшие испытания Годдарда уже не были такими успешными

Далее Годдард работал над увеличением массы летательных аппаратов, однако следующие испытания уже не были очень успешными.

Справка. В течение своей жизни исследователь запатентовал более 200 различных разработок в сфере ракетной техники. Также он провел 31 успешный запуск ракет. Самый длинный из них длился 22,3 секунды, тогда аппарат достиг около 3 километров высоты. Но заинтересовать широкий круг ракетами на жидком топливе ему так и не удалось.

Представители потенциальных сфер использования не видели перспективы в применении этого вида летательных аппаратов. За несколько месяцев до своей смерти Годдард начал работу над системой управления жидкостного ракетного двигателя. Такие двигатели впоследствии начали устанавливать на военных самолетах, благодаря чему им удавалось развивать рекордные скорости.

Роберт Годдард сделал большой вклад в развитие космонавтики и ракетостроения. В его честь названа большая исследовательская лаборатория НАСА – Центр космических полётов Годдарда.

Центр космических полётов Годдарда / Фото Flickr

В июле 1969 года астронавт Юджин Олдрин во время полета на Луну взял на борт автобиографию Роберта Годдарда. Таким образом она стала первой книгой, которая побывала на спутнике Земли.