Становление и развитие советской космонавтики

XI городская конференция  школьников

«Первая ступень в науке»

 

 

 

СЕКЦИЯ ФИЗИКИ

 

 

Становление

и развитие советской космонавтики.

                                                    Реферат.

 

Выполнила:

Ученица 9 «Б» класса

МОУ «СОШ №1 имени Максима  Горького»

Фролова Регина Владимировна

Научный руководитель:

Учитель физики

МОУ «СОШ №1 имени Максима  Горького»

Трубина Ирина Геннадьевна

 

 

Череповец 2011 г

Содержание:

Введение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

Основная часть:

1. Из истории отечественного ракетостроения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2. Первый полёт:

2.1. Первый искусственный спутник Земли . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2. Лайка – путешественник. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10

2.3. На орбите – научная станция. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

2.4 12 апреля 1962 года – Юрий Алексеевич Гагарин. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3. Космический корабль «Восход-2»:

3.1. Строение корабля «Восход-2». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

3.2. Наш земляк – Павел Иванович Беляев. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16

4. «Союз» - следующий шаг в осуществлении мечты. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17

5. Глобальный космический эксперимент – «Мир». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

6.  Ракетно-космический комплекс «Буран» - «Энергия». . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

Заключение. . . .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36

Список используемой литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38

Приложение . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

 

 

 

 

Введение:

Освоение космоса относится  к одному из основных направлений  научно-технического прогресса. Рассмотрение этого направления в технико-экономическом  аспекте представляет определенный интерес для специалистов, разрабатывающих  международные программы сотрудничества в области экономики, науки и  техники.

Ракетостроение развивается  с каждым годом. Сейчас изобретают всё  новые и новые  виды космических кораблей, вертолётов и самолётов. В данный момент даже простой человек может совершить полёт в космическое пространство и взглянуть на Землю своими глазами, но под присмотром опытных космонавтов и медиков.

И, наконец, космические исследования всё глубже входят в жизнь всего  человечества, начинают играть всё  большую роль в экономике, оказывают  большое влияние на повышение  благосостояния народов всех стран.

• Актуальность работы: 12 апреля 2011 года празднуется пятидесятилетие со дня первого полёта в космос. Учёные и инженеры не останавливаются на достигнутом. Они изобретают новые ракеты более удобные и более безопасные в полёте. Учёные открывают новые ракетные топлива, которые способствуют большей скорости ракеты. Но ещё скорость увеличивается за счёт обтекаемой формы корабля, которая способствует лёгкому вхождению в космическое пространство. Инженеры изобретают новые ракетные двигатели, благодаря которым увеличивается тяга космического корабля. 
• Цель: рассмотреть основные этапы становления и развития советской космонавтики.

 

 

• Задачи:

1. Изучить источники информации о событиях, связанных с развитием отечественной космонавтики.

2.   Описать первые полёты в космос и их значение.

3.   Рассмотреть становление и развитие ракетной техники.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Основная часть

1. Из истории  отечественного ракетостроения.

Впервые сведения об использовании  ракет можно найти в китайских  литературных источниках XIII века. Во время военных действий китайцы применяли «огненные стрелы», которые представляли собой не что иное, как ракеты.

В начале XV века ракеты в основном были средством развлечения при устройстве фейерверков на массовых праздниках, гуляниях. В 1591 году бельгиец Жан Бови оставил описание и чертежи составных, ступенчатых ракет, а в 1650 году литовец Казимир Семенович развил эти идеи.

Законы, открытые Ньютоном, позволили обосновать идею о том, что межпланетные путешествия могут  быть осуществлены с помощью двигателей прямой реакции.

Только в конце XVIII – начале XIX веков ракеты вновь приковали к себе внимание военных специалистов разных стран. Первоначально ракеты снабжались длинными древками для придания им устойчивости, позднее они стали снабжаться крыльчатыми стабилизаторами.

Теоретические и экспериментальные  работы в области боевых пороховых  ракет того времени связаны с  именами русских военных инженеров: А. Д, Засядко, К. И. Константинова и  англичанина Уильяма Конгрева. Они  внесли большой вклад в дело развития ракетной техники: была улучшена технология изготовления пороховых ракет и  их конструкция, увеличены дальность  полёта и кучность стрельбы и так  далее.

В конце XIX – начале XX веков вопросами мирного применения ракетной техники в России, как, впрочем, и в других государствах, занимались энтузиасты-одиночки.

Проект первого в мире самолета, автором которого является капитан первого ранга А. Ф. Можайский, был готов к первой половине 1880 года. Первый проект аппарата с пороховым  ракетным двигателем для полётов  человека, правда ещё детально не разработанный, был создан в марте 1881 года в тюремной камере ученым и революционером Н. И. Кибальчичем. О нём стало известно только в 1918 году, после утверждения  в России Советской власти.

Силой, способной поднять  человека в воздушное пространство, по мнению Кибальчича, являются «медленно  горящие взрывчатые вещества».

Летательный аппарат Кибальчича представляет собой платформу, снабженную ракетным двигателем, в камеру сгорания которого с помощью часового механизма  периодически досылаются пороховые  шашки. Управление аппаратом в полёте осуществляется посредством того же ракетного двигателя, которому в  нужный момент придаётся то или иное положение (наклон) относительно платформы.

В этой работе Кибальчича высказываются  также мысли по вопросам устойчивости совершающего полёт аппарата, энергетики, ракетодинамики. Итак, перед нами первое инженерное решение летательного аппарата для осуществления космического полета.

Позднее, в 1893 году, немецкий инженер Герман Гансвиндт опубликовал  описание проекта космического корабля  с вращающейся кабиной. По мнению автора, создание в условиях несовместимости  искусственной тяжести имеет  важное значение с точки зрения удобства экипажа.

Для движения своего корабля  Гансвиндт предлагал использовать реактивную силу, которую он получит, стреляя из корабля пулями.

Проекты Кибальчича и Гансвиндта, не знавших иного ракетного двигателя, кроме порохового, были недостаточно разработаны теоретически и представляли собой лишь эскизные наброски.

В 1896 году об «особом летательном  приборе, основанном на механическом принципе реакции», писал А. П. Федоров в  изданной им брошюре «Новый принцип  воздухоплавания, исключающий атмосферу  как опорную среду».

Таким образом, к концу  XIX века идея применения реактивных приборов для осуществления космических путешествий уже овладела умами отдельных ученых. Необходимо было теперь заявить о ней, подвести под неё строго научный фундамент.

Первым, кто взял на себя эту трудную миссию был великий  русский ученый Константин Эдуардович Циолковский, который счастливо  сочетал в себе смелость человеческой фантазии и мудрость научного мышления.

Скромное провинциальное существование, оторванность от мировой  науки, отсутствие всякой поддержки  официальных кругов царской России не помешали великому ученому провести целый ряд важных исследований и  сделать крупнейшие открытия в области  аэро - и ракетодинамики, космонавтики и ракетной техники. Опубликованный им в 1903 году гениальный труд «Исследование  мировых пространств реактивными  приборами» до сих пор не утратил  своего значения для практической космонавтики. С именем Циолковского, таким образом, неразрывно связано одно из величайших технических достижений начала XX – жидкостная ракета, которая стала в руках человечества могучим средством для полётов в космос.

В последних работах К. Э. Циолковский обосновал возможности  применения различных ракетных топлив и выдвинул множество ценных предложений  по ряду других теоретических и практических вопросов космонавтики.

На трудах Циолковского воспиталось  и выросло целое поколение  его учеников и энтузиастов-ракетчиков, перешедших к реальному осуществлению  идей своего учителя. Среди прямых продолжателей дела Циолковского одно из первых мест принадлежит Ф. А. Цандеру – талантливому инженеру и изобретателю, пионеру советского ракетостроения.                   

Вопросы, поднятые Цандером и Циолковским, привлекли большое  внимание инженерной общественности. В стране стали создаваться общества по изучению ракет. Коммунистическая партия и Советское правительство оказывали всяческую поддержку творческим коллективам, работающим в области ракетной техники.

При поддержке Реввоенсовета  республики талантливым инженером-химиком  Н. И. Тихомировым в Москве в 1921 году создаётся первая в СССР лаборатория  по разработке ракетных снарядов на бездымном  порохе.  В 1927 году лаборатория перебазировалась в Ленинград, и в 1928 году, после  ряда успешных испытаний пороховых  ракет, была преобразована в 

 «Газодинамическую лабораторию ВНИК при РВС СССР», сокращенно ГДЛ. Лаборатория размещалась в здании Адмиралтейства, а стендовые испытания двигателей проводились в Петропавловской крепости, на территории Иоанновского равелина.

2. Первый полёт.

Первый искусственный  спутник Земли.

   4 октября 1957 года в СССР произведён успешный запуск первого искусственного спутника Земли. По предварительным данным,                       ракета-носитель сообщила спутнику необходимую орбитальную скорость около 8000 м/с.

Созданием и запуском первого  советского спутника увенчался многолетний  труд специалистов самых различных  научно-технических направлений. Так  мечта на наших глазах превратилась в реальность.

Летом 1957 года ученые 65 стран  приступили к циклу научных исследований по программе Международного геофизического года (ММГ). Запуск в Советском Союзе  первого искусственного спутника Земли  явился центральным событием ММГ. Советский  Союз, таким образом, выполнил наиболее трудный пункт программы ММГ.

Первый советский искусственный  спутник Земли за время своего существования – с 4 октября 1957 года по 4 января 1958 года – совершил 1400 оборотов вокруг нашей планеты, проделав путь длинною в 57 млн. км, что соответствует  примерно расстоянию до Марса в периоды  великих противостояний.

Первый советский ИСЗ  был построен в форме шара. Шарообразная форма обеспечивала постоянство  силы сопротивления атмосферы при  любой ориентации спутника относительно направления движения, такая форма  быстро позволяла рассчитывать сопротивление  атмосферы.

Спутник был размещен в  передней части ракеты-носителя и  прикрывался защитным конусом. Последний  предохранял аппаратуру спутника от аэродинамических и термических  воздействий при прохождении  ракетой плотных слоёв атмосферы.

Герметический корпус спутника, состоящий из двух тонкостенных

полуоболочек, соединяемых  при сборке, был изготовлен из алюминиевых  сплавов. Диаметр спутника был равен 58 см, масса 83,6 кг. Сообщение ТАСС о  запуске первого советского спутника, обладающего таким большим весом, вызвало небывалую сенсацию в  зарубежной прессе.

Внутри спутника размещалась  вся аппаратура вместе с источниками  тока. С наружи к спутнику были шарнирно прикреплены антенны – четыре стержня длинной от 2,4 до 2,9 м.

На спутнике были установлены  два радиопередатчика, излучавших сигналы  с частотами 20,005 и 40,002 МГц (длина  волны 15 и 7,5 м соответственно). Сигналы передатчика использовались для контроля орбиты спутника, а также для изучения прохождения радиоволн в ионосфере.

Орбита первого советского спутника представляла собой эллипс. Максимальное удаление спутника от поверхности  Земли (апогей) составляло 947 км, минимальное (перигей) – 228 км. Период обращения  спутника был равен 96,17 мин. Плоскость  орбиты была наклонена к плоскости  экватора под углом 65,1 град.

Организация и руководство  оптическими наблюдениями за движением  первого спутника были поручены Астрономическому Совету Академии наук СССР.

За движением первого  искусственно спутника Земли следили  не только все обсерватории СССР, но и обсерватории многих зарубежных государств. Астрономический Совет Академии наук СССР получал интересные данные из Эдинбурга (Англия), Дунсинка (Исландия), Нанкина (Китай), Познани (Польша), Потсдама (ГДР) и из астрономических центров  других стран.