Steam tuaj yeem ua haujlwm hnyav tsis tsuas yog nyob rau xyoo pua puv 19, tabsis tseem nyob rau tiam 21st century.
Thawj lub ntiaj teb lub hnub qub dag, pib mus rau hauv lub hnub qub thaum Lub Kaum Hli 4, 1957, los ntawm USSR, hnyav tsuas yog 83.6 kg. Nws yog nws uas qhib hnub nyoog chaw rau tib neeg. Nyob rau tib lub sijhawm, kev sib tw hauv qhov chaw pib ntawm ob lub zog - Soviet Union thiab Tebchaws Meskas. Tsawg dua ib hlis tom qab, USSR xav tsis thoob rau lub ntiaj teb ib zaug ntxiv los ntawm kev tshaj tawm lub hnub qub thib ob uas hnyav 508 kg nrog tus dev Laika ntawm lub nkoj. Tebchaws Asmeskas tuaj yeem teb qhov kev hu xov tooj tsuas yog xyoo tom ntej, 1958, los ntawm kev tso lub Explorer-1 satellite rau Lub Ib Hlis 31. Ntxiv mus, nws qhov hnyav yog kaum npaug tsawg dua thawj Soviet lub hnub qub - 8, 3 kg … Asmeskas cov kws tsim khoom, tau kawg, tuaj yeem xav txog qhov tso lub hnub qub hnyav dua mus rau hauv qhov chaw, tab sis thaum xav txog ntau npaum li cas cov roj tsheb yuav tsum nqa mus., lawv tsis yog ntawm koj tus kheej. Ib ntawm cov ntawv xov xwm Asmeskas nrov tau sau tias: "Txhawm rau txhawm rau tshaj tawm lub hnub qub mus rau lub ntiaj teb qis, lub foob pob hluav taws yuav tsum ntau dua qhov hnyav ntawm ob peb zaug. Tab sis cov kws tshawb fawb ntseeg tias kev nce qib hauv thev naus laus zis yuav ua rau lawv txo qhov sib piv no mus rau ib puas. " Tab sis txawm tias tus lej ntawd cuam tshuam tias kev tshaj tawm lub satellite loj txaus kom muaj txiaj ntsig yuav xav tau hlawv cov nqi roj ntau.
Txhawm rau txo tus nqi ntawm thawj theem, muaj ntau yam kev xaiv tau npaj tseg: los ntawm kev tsim lub dav hlau rov qab siv tau mus rau cov tswv yim zoo heev. Ntawm lawv yog lub tswv yim ntawm Arthur Graham, tus thawj coj ntawm kev txhim kho qib siab ntawm Babcock & Wilcox (B&W), uas tau ua lub tshuab rhaub dej txij li xyoo 1867. Ua ke nrog lwm tus kws tshaj lij B&W, Charles Smith, Graham tau sim txiav txim siab yog tias lub dav hlau tuaj yeem tso rau hauv qhov chaw siv … ncu.
Pa thiab hydrogen
Graham nyob rau lub sijhawm no tau koom nrog kev txhim kho cov tshuab ua kom sov siab ua haujlwm kub ntawm 3740 C siab dua thiab siab tshaj 220 atm. (saum toj no lub ntsiab lus tseem ceeb, dej tsis yog kua lossis roj, tab sis yog hu ua supercritical fluid, sib txuas cov yam ntxwv ntawm ob qho tib si). Cov dej puas tuaj yeem siv ua "pusher" txhawm rau txo cov roj hauv thawj theem ntawm lub tsheb tso tawm? Thawj qhov kev kwv yees tsis zoo heev. Qhov tseeb yog tias qhov kev nthuav dav ntawm ib qho roj tau txwv los ntawm kev nrawm ntawm lub suab hauv cov pa no. Ntawm qhov kub ntawm 5500C, qhov nrawm ntawm kev nthuav tawm suab hauv cov pa dej yog li 720 m / s, ntawm 11000C - 860 m / s, ntawm 16500C - 1030 m / s. Cov kev nrawm no yuav zoo li siab, tab sis ib qho yuav tsum tsis txhob hnov qab tias txawm tias thawj lub ntiaj teb cosmic nrawm (yuav tsum tso lub satellite mus rau hauv qhov chaw) yog 7, 9 km / s. Yog li lub tsheb tso tawm, txawm hais tias loj txaus, tseem yuav xav tau.
Txawm li cas los xij, Graham thiab Smith pom lwm txoj hauv kev. Lawv tsis txwv lawv tus kheej rau lub ferry xwb. Thaum Lub Peb Hlis 1961, ntawm cov lus qhia ntawm B&W kev tswj hwm, lawv tau npaj cov ntaub ntawv zais cia hu ua "Steam Hydrogen Booster for Spacecraft Launch", uas tau coj los rau NASA. (Txawm li cas los xij, kev zais cia tsis nyob ntev, txog xyoo 1964, thaum Graham thiab Smith tau txais kev tso cai Asmeskas daim ntawv pov thawj No. 3131597 - "Txoj hauv kev thiab cov cuab yeej siv rau foob pob hluav taws"). Hauv daim ntawv, cov neeg tsim khoom piav qhia qhov system muaj peev xwm ua kom lub dav hlau hnyav txog 120 tons mus rau qhov nrawm ntawm yuav luag 2.5 km / s, thaum qhov nrawm, raws li kev suav, tsis pub tshaj 100g. Kev nrawm ntxiv rau thawj qhov chaw nrawm tau ua tiav nrog kev pab ntawm foob pob hluav taws.
Txij li lub zog tsis muaj peev xwm ua kom nrawm qhov chaw projectile rau qhov nrawm no, B&W cov kws tsim choj tau txiav txim siab siv ob txoj hauv kev. Nyob rau thawj theem, chav ua kom nrawm thiab ua kom sov hydrogen, qhov nrawm ntawm lub suab uas siab dua (ntawm 5500C - 2150 m / s, ntawm 11000C - 2760 m / s, ntawm 16500C - ntau dua 3 km / s). Nws yog hydrogen uas yuav tsum tau ua kom nrawm lub dav hlau. Ib qho ntxiv, cov nqi txhuam thaum siv hydrogen tau qis dua.
Phom loj
Lub foob pob hluav taws nws tus kheej tau xav tias yuav tsum yog cov qauv loj heev - cov phom loj loj, sib npaug uas tsis muaj leej twg tau tsim los. Cov thoob uas muaj txoj kab uas hla ntawm 7 m yog 3 km (!) Txhawm rau nkag mus rau "breech" ntawm rab phom loj, qhov av tau ua ntawm lub hauv paus ntawm lub roob. Kuj tseem muaj tsob ntoo tsim cov hydrogen los ntawm cov pa roj thiab lub tshuab ua pa loj heev.
Los ntawm qhov ntawd, cov pa los ntawm cov raj xa dej nkag mus rau hauv cov khoom sib dhos - cov hlau kheej kheej ntawm 100 metres hauv txoj kab uas hla, nyob ib nrab mais hauv qab ntawm lub hauv paus ntawm lub thoob thiab txhav "ntsia" rau hauv pob zeb loj kom muab cov phab ntsa tsim nyog: cov pa hauv accumulator muaj qhov kub txog 5500C thiab siab tshaj 500 atm.
Lub tshuab nqus dej tau txuas nrog lub taub ntim nrog hydrogen nyob saum nws, lub tog raj kheej nrog txoj kab uas hla ntawm 25 m thiab qhov ntev txog 400 m nrog puag puag, siv cov kab ke ntawm cov kav dej thiab 70 lub siab ceev li qub, txhua txog 1 m hauv txoj kab uas hla Nyob rau hauv lem, lub tog raj kheej hydrogen nrog lub kaw lus ntawm 70 me ntsis loj li qub (1.2 m hauv txoj kab uas hla) tau txuas nrog lub hauv paus ntawm lub thoob. Txhua yam nws ua haujlwm zoo li no: lub zog tau tso tawm los ntawm lub tshuab nqus dej mus rau hauv lub tog raj kheej thiab, vim nws qhov ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntom ntais tag nrho ua haujlwm zoo li no: ua kom lub zog qis dua 320 atm. thiab ua kom sov txog li 17000C.
Lub dav hlau tau teeb tsa ntawm lub platform tshwj xeeb uas tau ua lub pallet thaum lub nrawm hauv lub thoob. Nws ua ke nruab nrab lub cuab yeej thiab txo qhov kev ua tiav ntawm kev ua kom nrawm hydrogen (qhov no yog li cas niaj hnub sub-caliber projectiles tau npaj). Txhawm rau txo qhov tsis kam ua kom nrawm dua, huab cua tau tawm ntawm lub thoob, thiab lub qhov ncauj tau kaw nrog qhov tshwj xeeb diaphragm.
Tus nqi tsim lub tsev phom loj tau kwv yees los ntawm B&W kwv yees li $ 270 lab.. Nyob rau tib lub sijhawm, tus nqi ntawm kev tso 1 kg ntawm kev thauj khoom mus rau hauv qhov chaw poob los ntawm $ 2500 txog $ 400.
Txhawm rau ua pov thawj qhov ua tau zoo ntawm cov txheej txheem, cov tsim tawm tau thov tsim qauv ntsuas ntawm 1:10 hauv ib qho ntawm cov pob zeb uas tau tso tseg. NASA tsis txaus siab: tau nqis peev nyiaj ntau hauv kev tsim cov foob pob hluav taws ib txwm muaj, lub koom haum tsis tuaj yeem siv nyiaj $ 270 lab rau kev sib tw thev naus laus zis, thiab txawm tias tsis muaj txiaj ntsig tshwm sim. Ntxiv mus, qhov hnyav dhau ntawm 100g, txawm hais tias rau ob vib nas this, ua kom pom tseeb tias nws tsis tuaj yeem siv lub supergun hauv qhov chaw ua haujlwm zoo.
Jules Verne npau suav
Graham thiab Smith tsis yog thawj tus lossis tsis yog cov kws tsim txuj ci zaum kawg los ntes cov kev xav ntawm lub tswv yim ntawm kev tsim lub ntiaj teb nrog rab phom. Thaum pib xyoo 1960, Canadian Gerald Bull tau txhim kho Txoj Haujlwm Kev Tshawb Fawb Qhov Siab (HARP), tua qhov ntsuas cua saum toj siab mus rau qhov siab ntawm yuav luag 100 km. Ntawm Livermore National Laboratory. Lawrence hauv California txog xyoo 1995, raws li ib feem ntawm SHARP (Super High Altitude Research Project) txoj haujlwm raws li kev coj ua ntawm John Hunter, rab phom ob theem tau tsim, nyob rau hauv uas hydrogen tau nrawm los ntawm hlawv methane, thiab tsib-kilogram projectile nrawm dua mus rau 3 km / s. Kuj tseem muaj ntau txoj haujlwm ntawm cov tsheb ciav hlau - hluav taws xob nrawm rau tso lub dav hlau.
Tab sis tag nrho cov haujlwm no ploj mus ua ntej B&W supergun. “Muaj qhov txaus ntshai, tsis tau hnov dua, qhov tawg tsis txaus ntseeg! Nws tsis yooj yim sua kom qhia nws lub zog - nws yuav npog lub suab nrov nrov tshaj plaws thiab txawm tias lub suab nrov ntawm qhov hluav taws kub. Los ntawm lub plab ntawm lub ntiaj teb ib pawg loj heev ntawm hluav taws tau sawv, zoo li yog los ntawm lub qhov taub ntawm lub roob hluav taws. Lub ntiaj teb tshee hnyo, thiab tsis tshua pom ib tus neeg saib xyuas lub sijhawm ntawd kom pom qhov projectile triumphantly txiav los ntawm huab cua hauv cua daj cua dub ntawm cov pa luam yeeb thiab hluav taws "… dab neeg
Cov phom loj Graham-Smith yuav tsum tau ua rau muaj kev xav zoo dua. Raws li kev suav, txhua qhov kev tshaj tawm yuav tsum tau kwv yees li 100 tons ntawm hydrogen, uas, tom qab qhov projectile, tau muab pov rau hauv qhov chaw. Ua kom sov mus rau qhov kub ntawm 17000C, nws tau taws thaum nws tau ntsib nrog cov pa oxygen, tig lub roob mus rau hauv lub teeb loj heev, tus ncej ntawm hluav taws nthuav dav ob peb kilometers nce mus. Thaum cov nyiaj hydrogen hlawv ntau, 900 tons ntawm cov dej tau tsim, uas yuav ploj mus nyob rau hauv daim ntawv ntawm cov pa thiab nag los (tejzaum nws kub hnyiab nyob ze ib puag ncig). Txawm li cas los xij, qhov yeeb yam tsis xaus rau ntawd. Ua raws li cov pa taws hlawv, 25,000 tons ntawm cov cua sov ua kom sov tau muab pov rau sab saud, tsim kom muaj lub pas dej loj loj. Chav kuj tau tawg ib nrab, qee qhov ua kua thiab poob tawm hauv daim ntawv ntawm cov nag los hnyav (feem ntau, cov dej nag tsis tau cuam tshuam rau ib puag ncig tam sim ntawd). Txhua yam no, tau kawg, yuav tsum muaj nrog tshwm sim xws li cua daj cua dub, cua daj cua dub thiab xob laim.
Jules Verne yuav nyiam nws. Txawm li cas los xij, txoj kev npaj tseem zoo heev, yog li ntawd, txawm hais tias txhua qhov tshwj xeeb cuam tshuam, NASA nyiam txoj hauv kev ntau dua ntawm kev tso chaw - foob pob hluav taws. Hmoov tsis zoo: ntau txoj hauv kev steampunk nyuaj rau kev xav.
