Главная страница >  Хронология 

5.2. ПОВТОРЯЕМОСТЬ В ПРОЦЕССЕ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЖРД

5. ПОВТОРЯЕМОСТЬ В ПРОЦЕССЕ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЖРД

Глава V. ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ РАБОТ ПО РЕШЕНИЮ ПРОБЛЕМЫ ТЕПЛОВОЙ ЗАЩИТЫ ЖРД

В статье «Карл Маркс» В.И. Ленин указал на существование одного из важнейших видов повторяемости, о сущности которого он писал: «Развитие, как бы повторяющее пройденные уже ступени, но повторяющее их иначе, на более высокой базе («отрицание отрицания»), развитие, так сказать, .

Первое, что резко бросается в глаза при анализе развития работ по охлаждению ЖРД, — это существование в процессе этого развития различного рода повторяющихся конструктивных решений. Применительно к явлениям общественной жизни, природы, а также к научному познанию вопрос о повторяемости — один из важнейших элементов марксистско-ленинской диалектики — рассмотрен в работах , основные положения которых получили свое дальнейшее развитие . Однако до сих пор, по существу, не делалось попыток проанализировать особенности повторяемости в такой сравнительной узкой и специфической области, какой является техника.

Таким образом, из этих высказываний В.И. Ленина следует два основных признака повторяемости на высшей основе: повторение черт низшей стадии через отрицание их отрицания и повторение этих черт иначе, на более высокой основе.

В другой своей работе «Конспект книги Гегеля «Наука логики» он говорил об особенностях этого вида повторяемости следующее: «… 13) повторение в высшей стадии известных черт, свойств etc., низшей и 14) возврат якобы к старому .

В предыдущих разделах настоящей книги приведено достаточно большое количество примеров повторяемости подобного рода. Все они сведены для наглядности в табл. II. Разберем более подробно лишь один из них.

Другими словами, применительно к развитию методов охлаждения ЖРД эта разновидность повторяемости состоит в том, что тот или иной метод заменяется другим (первое отрицание), а затем вновь начинает находить свое практическое применение (второе отрицание), но уже на более высоком научно-техническом уровне (т.е. на высшей основе).

Следует отметить, что высшая основа технического решения обусловливается дополнительной по сравнению с низшей основой утилизацией научных знаний, опыта, технологии и т.д.

Как показано в разд. 2.2.1, в 1930 г. Р. Годдард создал двигатель с транспирационным охлаждением. Однако после единственного огневого испытания он отказался от этого метода в пользу других, казавшихся ему более приемлемыми (т.е. произошло первое отрицание). В разд. 3.3 приведены данные о том, что во второй половине 40-х гг. транспирационное охлаждение вновь начало отрабатываться на ракетных двигателях в США (т.е. второе отрицание), но уже на более высокой основе: если Годдард использовал керамические пористые материалы, то в 40-е гг. стали применяться более прочные металлические материалы, изготовленные методами порошковой металлургии. Итак, налицо была повторяемость на высшей основе, причем в развитии транспирационного охлаждения она проявилась еще раз, когда после значительного перерыва этот метод вновь нашел применение на этот раз на двигателе фирмы «Пратт—Уитни» (см. разд. 4.2).

Примером такого рода повторяемости может служить история одного из методов обеспечения общего теплосъема с поверхности камер ЖРД: охлаждения с помощью двух компонентов топлива. Как показано в разд. 2.1.3, впервые этот метод был реализован в Италии в 1930 г. и с тех пор длительное время не применялся в мировом ракетном двигателестроении (первое отрицание). В 1934 г. охлаждение двумя компонентами вновь было использовано (второе отрицание), на этот раз на ЖРД SR-13 Зенгера (см. разд. 2.2.2). Таблица II Повторяемость на высшей основе (все двигателестроение) Первое использование технического решения Повторное использование технического решения (но на высшей основе) 1. Транспирационное охлаждение: Годдард, 1930 г. США: а) фирма «Аэроджет», середина 40-х гг. б) фирма «Пратт-Уитни», 60-е гг. 2. Внешнее регенеративное проточное охлаждение: Годдард, 1922 г. Италия, Крокко, 1930 г. 3. Без внутреннего охлаждения: Годдард на ЖРД ракеты 1926 г. США, фирма «Рокетдайн», 70-е гг. 4. Без внешнего проточного регенеративного охлаждения: практически все исследователи в начале 30-х гг. Неохлаждаемые ЖРД для космических аппаратов, 60–70-е гг. 5. Трубчатая конструкция охлаждающего тракта: Зенгер, 1934 г. США, ЖРД для «Навахо II и III», середина 50-х гг. 6. Реверсивное охлаждение: СССР, 1935, ЖРД 12к (II вариант) США, 60–70-е гг., фирма «Белл» 7. Проточное охлаждение водой: СССР, Германия, Австрия, начало 30-х гг. Англия, первая половина 50-х гг., ЖРД «Скриммер» 8. Вихревой впрыск топлива: Годдард, специалисты спиртокислородной группы РНИИ США, 60-е гг., схема «ворамик» 9. Водородно-кислородное топливо: США, середина 40-х гг. США, начало 60-х гг.

К сожалению, до настоящего времени исследователи не заметили существования еще одной разновидности повторяемости в технике, состоящей в том, что какое-либо явление существует, затем исчезает, а потом вновь появляется, но на той же самой основе. Нетрудно видеть, что в этом случае повторяемость происходит через отрицание, но развитие явления идет не по спирали, а по кругу, без шага вперед по отношению к уже достигнутому ранее уровню.

В табл. III приведены другие примеры повторяемости подобного рода. Особенно много их было в работах Годдарда, что специально подчеркнуто в этой таблице.

Зенгер в дальнейшем также отказался от этого метода и после некоторого перерыва охлаждение двумя компонентами начало использоваться в СССР, где применялось в период конец 30-х — середина 40-х гг. (см. разд. 2.3.2), уступив затем свое место другим методам. Наконец, этот метод в начале 60-х гг. вновь нашел применение, на этот раз на американском двигателе Р-4 (см. разд. 3.3).

Как уже отмечалось, работы по ЖРД в 30-е гг. проводились в разных странах независимо, причем нередко оказывалось, что даже в одной стране отдельные группы исследователей по тем или иным причинам не обменивались информацией о своих достижениях.

В развитии техники встречаются также случаи, когда появившееся вторично то или иное конструктивное решение оказывается на более низком уровне, чем это было ранее. Так, например, в 1930 г. в Италии был использован оребренный охлаждающий тракт (см. с. 24), который затем не находил применения до тех пор, пока в 1933 г. В.П. Глушко не применил его на ряде своих ЖРД (см. разд. 2.2.3). Но с точки зрения эффективности теплопередачи оребрение, например, на двигателе ОРМ-39 использовалось в меньшей степени, чем на итальянском двигателе, потребовалось время, пока на ЖРД ОРМ-48 конструкция охлаждающего тракта не стала такой же, как и на ЖРД Крокко.

С увеличением размеров ЖРД и времени их непрерывной работы различные исследователи оказались перед необходимостью решить проблему, связанную с большим весом вытеснительной системы подачи топлива. Проблема была решена в разных странах путем перехода к турбонасосной системе подачи (т.е. опять проявилась повторяемость). При попытке форсировать параметры двигателей специалисты столкнулись со стоявшим на этом пути противоречием, заключавшемся в необходимости одновременного удовлетворения взаимообратных требований по прочности и по теплопередаче. При разрешении этого противоречия вновь проявилась повторяемость на одной ступени развития — в разных странах был осуществлен переход к связанным конструкциям камер сгорания.

Однако, несмотря на эту независимость, указанные работы имели много общих, повторяющихся черт, проявлялась повторяемость в конструкции ЖРД как результата решения одной и той же научно-технической задачи. Другими словами, как только развитие двигателей достигает определенной ступени, исследователи различных стран оказываются перед необходимостью решать одну и ту же задачу и, как следствие этого, применяют в чем-то сходные, т.е. повторяющиеся технические решения. Так, например, в начале 30-х гг. специалисты различных стран применяли на своих двигателях методы охлаждения, которые не были основаны на съеме тепла движущимися компонентами топлива. В 1933 г. в разных странах в качестве горючего для ЖРД начал использоваться водный раствор спирта (или керосин — В.П. Глушко) вместо применявшегося до этого бензина. В том же году начался переход к использованию динамических методов охлаждения, который закончился также одинаково — в разных странах (в одних раньше, в других позже) началось применение комбинации внешнего и внутреннего охлаждения.

Следует отметить, что знание этого вида повторяемости, умение ее выявить на конкретном фактическом материале имеет очень большое значение для историко-технических исследований, так как позволяет, по существу, выделить общее из частного, отделить необходимое от случайного, что создает серьезные предпосылки для установления тех или иных закономерностей этого развития.

Рассматриваемая разновидность повторяемости имеет своей отличительной особенностью то, что повторяющиеся явления в этом случае оказываются не связанными законом отрицания отрицания. В этом случае то или иное техническое решение, появившись в одной стране, не исчезает к моменту его появления в другой стране. Таблица III Повторяемость на одной ступени развития (через отрицание отрицания) Повторяемость в мировом двигателестроении в целом Первое использование технического решения Повторное использование технического решения на одной основе 1. Спиральное оребрение охлаждающего тракта: Италия, Крокко, 1930 г. Австрия: , СССР: В.П.Глушко, 1933 г., ОРМ-48 2. Внутреннее пленочное охлаждение: Годдард, 1922 г. США, Годдард, 1929 г. 3. Охлаждение спутным потоком воздуха: начало 30-х гг., ЖРД В.П.Глушко, специалисты АРО Германия: начало 40-х гг., ЖРД 109–513 4. Охлаждение двумя компонентами топлива: Италия, Крокко, 1930 гг. а) Австрия, Зенгер, ЖРД SR-13, 1934 г. б) СССР: конец 30-х – первая половина 40-х гг. 5. Неохлаждаемые ЖРД (теплопоглощение): начало 30-х гг., практически все исследователи Германия, первая половина 40-х гг., ЖРД 109–511 фирмы БМВ 6. Емкостное охлаждение жидким кислородом: Германия, специалисты «Ракетенфлюгплатц», ЖРД системы «Мирак II», 1931 г. США, Б.Смит, Г.Пендрей, 1934 г., ЖРД ракеты № 3 Повторяемость в работах по ЖРД Г.Х.Годдарда Первое использование Первое отрицание Повторное использование (второе отрицание) 1. Трехфорсуночные ЖРД до 1929 г. Многофорсуночные двигатели, декабрь 1929 г. – март-апрель 1930 г. Трехфорсуночные ЖРД с апреля 1930 г. и далее 2. Внутреннее пленочное охлаждение: 1929 г. по апрель 1930 г. Транспирационное охлаждение, 21.IV.1930 г. Внутреннее пленочное охлаждение: апрель 1930 г. 3. Внутреннее пленочное охлаждение бензином: 1929 г. по ноябрь 1930 г. Внутреннее пленочное охлаждение кислородом: январь 1931 г. – май 1931 г. Внутреннее пленочное охлаждение бензином: с мая 1931 г. 4. Цилиндрическая форма камеры сгорания: 20-е гг. до 3.XII.1929 г. Камера с прямоугольной формой поперечного сечения: 3.XII.1929 г. Цилиндрическая форма камеры: до января 1931 г. 5. Цилиндрическая форма камеры сгорания: январь 1931 г. (и ранее см. п.4) Сферическая форма камеры: март – май 1931 г. Цилиндрическая форма камеры: май 1931 г. 6. Емкостное охлаждение водой: 30.III. – 19.V.1931 г. Без применения емкостного охлаждения водой: с мая 1931 г. до 1935 г. Емкостное охлаждение водой: 14.?.1936 г. 7. Испарительный кожух: на ЖРД, созданных до 1935 г. Азотный бак в системе подачи топлива Испарительный кожух: октябрь 1937 г.

Следует отметить, что все разновидности повторяемости, проявляющиеся через закон отрицания отрицания, позволяют по-новому посмотреть на задачи современного конструктора. Действительно, если в процессе развития техники становятся вновь актуальными технические решения, находившие применение на ранних этапах этого развития, то при проектировании нового технического средства они должны постоянно находиться в поле зрения специалистов, изучение возможности применения этих решений (или идей) в новых научно-технических условиях должно стать неотъемлемой частью технического творчества. Конечно, выявление этих решений — одна из важнейших задач историков науки и техники.

До сих пор, говоря о повторяемости, мы сравнивали между собой особенности конструкции различных ракетных двигателей, т.е., другими словами, материальное с материальным. Однако в развитии науки и техники наблюдается ситуация, при которой создаваемое техническое средство как бы повторяет идею, высказанную ранее. В этом случае материальное как бы повторяет духовное, поэтому об этой разновидности повторяемости можно говорить лишь условно (так ее и назовем — условной повторяемостью). Наиболее важная разновидность такой повторяемости характеризуется тем, что та или иная техническая идея была на определенном этапе высказана, но ее практическая разработка по тем или иным причинам началась лишь спустя более или менее длительное время. Примером такого явления может служить история тепловой трубы — идея этого устройства была высказана в начале 40-х гг., а ее практическая реализация началась только в середине 60-х гг. В качестве иллюстрации можно привести также пример с идеей Ф.А. Цандера об использовании сил светового давления для полетов в открытом космосе (солнечный парус), которая начала всерьез разрабатываться в США и в некоторых других странах только в настоящее время. В 1912 г. Ф.А. Цандер впервые высказал идею об использовании металлического горючего, а в 60-е гг. в разных странах начались практические работы по ее реализации.





Далее:
Дискуссия.
ЕЩЕ РАКЕТНЫЕ ПАССАЖИРЫ.
.
ЛЕТНО-КОНСТРУКТОРСКИЕ ИСПЫТАНИЯ ПРОДОЛЖАЮТСЯ.
...И снова пришла беда.
С ОСТРОВА УЗЕДОМ НА ОСТРОВ ГОРОДОМЛЯ.
Виктор ЮГИН (г. Ленинград, редактор газеты «Смена»):.
Герман в роли хирурга.
Коммерция в космосе.


Главная страница >  Хронология