Двигатель прогресса
По случаю Дня космонавтики вспоминаем о том, что путь в космос открылся человечеству только после разработки достаточно мощного ракетного мотора
Космических двигателей создано множество, но объединяет их одно — химическая реакция горения, которая порождает поток раскалённых газов, толкающих ракету. Предлагались ещё ядерные двигатели, но от них отказались из-за высокой опасности и недостаточно больших преимуществ по сравнению с «химией».
Ракета, так же как и реактивный самолёт, использует принцип реактивного движения. Отличия между ними в том, что для поддержания горения самолёт берёт окислитель из окружающего воздуха — это кислород, а ракета вынуждена нести окислитель с собой.
Принцип реактивного движения основан на третьем законе Ньютона, который в утрированной трактовке известен как «сила действия равна силе противодействия». Этот эффект может испытать любой из нас, выстрелив из какого-нибудь огнестрельного оружия: сила отдачи приклада в плечо равна силе летящей вперёд пули. Кстати, именно этот пример показывает нереальность некоторых киношных сюжетов, когда пули главного героя разбрасывают врагов в разные стороны, а сам он даже не покачивается от отдачи.
Непосвящённым кажется, что взлетающая ракета отталкивается от воздуха, на самом же деле она отталкивается от струи выбрасываемых раскалённых газов. Атмосферное давление, напротив, мешает выходу газов из сопла, поэтому эффективность ракетных двигателей у поверхности Земли примерно на 10% ниже, чем в вакууме. Привычная нашему глазу струя, практически вертикально бьющая из ракеты, — тоже результат воздействия нашей атмосферы. В вакууме ракетные газы разлетаются во всю полусферу за срезом сопла. Наблюдая за улетающей с космодрома ракетой, можно заметить, как струя постепенно расширяется с понижением атмосферного давления по мере подъёма в верхние слои атмосферы. На исторических кадрах стартующего с Луны модуля «Аполлона-17» ракетной струи не видно именно по этой причине — условия на Луне практически идентичны вакууму на низкой околоземной орбите.