Роберт Х. Годдард

Чтобы узнать о других людях с именем Роберт Годдард, см. Роберт Годдард (значения) .

Роберт Х. Годдард
Рожденный	( 1882-10-05 ) 5 октября 1882 г. Вустер, Массачусетс , США
Умер	10 августа 1945 г. (10 августа 1945 г.) (62 года) Балтимор, Мэриленд , США
Образование	Вустерский политехнический институт Университет Кларка
Род занятий	Профессор , аэрокосмический инженер , физик , изобретатель
Известный	Первая ракета на жидком топливе
Супруг	Эстер Кристин Киск ( м. 1924–⁠1945)
Награды	Золотая медаль Конгресса (1959) Золотая медаль Лэнгли (1960) Медаль Дэниела Гуггенхайма (1964)
Подпись

Роберт Хатчингс Годдард (5 октября 1882 г. - 10 августа 1945 г.) американский инженер , профессор , физик и изобретатель , которому приписывают создание и постройку первой в мире на жидком топливе ракеты , которая была успешно запущена 16 марта 1926 года. К 1915 году его новаторская работа значительно повысила эффективность твердотопливных ракет , ознаменовав наступление эры современных ракет и инноваций. В период с 1926 по 1941 год он и его команда запустили 34 ракеты, достигнув высоты до 2,6 км (1,6 мили) и скорости до 885 км/ч (550 миль в час).

Работа Годдарда как теоретика и инженера предвосхитила многие разработки, которые сделали возможными космические полеты. Его называли человеком, открывшим космическую эпоху . Два из 214 запатентованных изобретений Годдарда — многоступенчатая ракета (1914 г.) и ракета на жидком топливе (1914 г.) — стали важными вехами на пути к космическим полетам. Его монография 1919 года «Метод достижения экстремальных высот» считается одним из классических текстов по ракетостроению 20-го века. Годдард успешно применил современные методы, такие как двухосное управление ( гироскопы и управляемая тяга ), позволяющие ракетам эффективно управлять своим полетом.

Хотя его работа в этой области была революционной, Годдард получил небольшую общественную поддержку, моральную или денежную, за свои исследования и разработки. Он был застенчивым человеком, а исследования ракет не считались подходящим занятием для профессора физики. Пресса и другие ученые высмеивали его теории космических полетов. В результате он стал защищать свою частную жизнь и свою работу.

Спустя годы после его смерти, на заре космической эры, Годдарда стали считать одним из отцов-основателей современной ракетной техники, наряду с Робертом Эно-Пельтери , Константином Циолковским и Германом Обертом . Он не только рано осознал потенциал ракет для исследования атмосферы, баллистических ракет и космических путешествий , но также был первым, кто с научной точки зрения изучил, спроектировал, сконструировал и запустил первые ракеты, необходимые для окончательной реализации этих идей.

был НАСА Центр космических полетов Годдарда назван в честь Годдарда в 1959 году. Он также был введен в Международный зал аэрокосмической славы и Национальный зал авиационной славы в 1966 году, а также в Международный зал космической славы в 1976 году.

Ранняя жизнь и вдохновение

Годдард родился в Вустере, штат Массачусетс, в семье Нахума Дэнфорда Годдарда (1859–1928) и Фанни Луизы Хойт (1864–1920). Роберт был их единственным выжившим ребенком; младший сын Ричард Генри родился с деформацией позвоночника и умер до своего первого дня рождения. Его отец Наум работал на фабрикантах и ​​изобрел несколько полезных инструментов. Годдард имел английские семейные корни по отцовской линии в Новой Англии с Уильямом Годдардом (1628–91), лондонским бакалейщиком , который поселился в Уотертауне , штат Массачусетс, в 1666 году. По материнской линии он происходил от Джона Хойта и других поселенцев Массачусетса в конце 1600-х годов. Вскоре после его рождения семья переехала в Бостон. С любопытством к природе он изучал небо с помощью телескопа своего отца и наблюдал за летающими птицами. По сути, деревенский мальчик, он любил природу и походы со своим отцом во время поездок в Вустер и стал отличным стрелком из винтовки. В 1898 году его мать заболела туберкулезом, и они вернулись в Вустер, чтобы подышать чистым воздухом. По воскресеньям семья посещала епископальную церковь, а Роберт пел в хоре.

Эксперименты детства

С электрификацией американских городов в 1880-х годах молодой Годдард заинтересовался наукой, в частности инженерией и технологиями. Когда отец показал ему, как генерировать статическое электричество на семейном ковре, воображение пятилетнего ребенка вспыхнуло. Роберт экспериментировал, полагая, что сможет прыгнуть выше, если цинк из батареи можно будет заряжать, шаркая ногами по гравийной дорожке. Но, держа в руках цинк, он не мог прыгнуть выше обычного. Годдард прекратил эксперименты после того, как его мать предупредила, что, если ему это удастся, он «уплывет и не сможет вернуться». Он экспериментировал с химикатами и создал облако дыма и взрыв в доме. Отец Годдарда еще больше поощрял научный интерес Роберта, предоставив ему телескоп, микроскоп и подписку на журнал Scientific American . Роберт увлекся полетами, сначала воздушными змеями , а затем воздушными шарами . Он стал тщательно вести дневник и документировать свою работу — навык, который принесет большую пользу его дальнейшей карьере. Эти интересы объединились в 16 лет, когда Годдард попытался сконструировать воздушный шар из алюминия , придав необработанному металлу форму в своей домашней мастерской и наполнив его водородом. После почти пяти недель методичных и задокументированных усилий он наконец отказался от проекта, отметив: «... воздушный шар не поднимется... Алюминий слишком тяжел. Неудачное [ sic ] венчает предприятие». Однако урок этой неудачи не сдержал растущую решимость и уверенность Годдарда в своей работе. В 1927 году он писал: «Я полагаю, что врожденный интерес к механическим вещам был унаследован от ряда предков, которые были машинистами».

Сон о вишневом дереве

Он заинтересовался космосом, когда Герберта Уэллса прочитал классическую научно-фантастическую книгу «Война миров» в 16 лет . Его стремление к космическому полету закрепилось 19 октября 1899 года. 17-летний Годдард залез на вишневое дерево, чтобы отрезать мертвые конечности. Он был зачарован небом, и его воображение росло. Позже он написал:

В этот день я забрался на высокое вишневое дерево позади сарая... и, глядя на поля на востоке, я представил, как чудесно было бы создать какое-нибудь устройство, которое имело бы возможность подняться даже на Марс. и как бы это выглядело в маленьком масштабе, если бы его направили с луга у моих ног. У меня есть несколько фотографий дерева, сделанных с тех пор, с прислоненной к нему маленькой лестницей, которую я сделал, чтобы подняться на него.

Тогда мне казалось, что груз, вращающийся вокруг горизонтального вала и двигающийся вверху с большей скоростью, чем внизу, может обеспечить подъемную силу благодаря большей центробежной силе наверху пути.

Когда я спускался с дерева, я был другим мальчиком, чем тогда, когда поднимался. Существование наконец-то показалось мне очень целенаправленным.

Всю оставшуюся жизнь он отмечал 19 октября как «Юбилейный день», частное празднование дня его величайшего вдохновения.

Образование и раннее обучение

Юный Годдард был худым и хрупким мальчиком, почти всегда с слабым здоровьем. У него были проблемы с желудком, плеврит, простуда и бронхит, и он отставал от своих одноклассников на два года. Он стал заядлым читателем и регулярно посещал местную публичную библиотеку, чтобы брать книги по физике.

Аэродинамика и движение

Интерес Годдарда к аэродинамике побудил его изучить некоторые научные статьи Сэмюэля Лэнгли в периодическом Смитсоновском институте . В этих статьях Лэнгли писал, что птицы машут крыльями с разной силой в каждую сторону, чтобы повернуться в воздухе. Вдохновленный этими статьями, Годдард-подросток наблюдал за ласточками и стрижами с крыльца своего дома, отмечая, как тонко птицы двигают крыльями, управляя своим полетом. Он отметил, насколько замечательно птицы управляют своим полетом с помощью хвостовых перьев, которые он назвал птичьим эквивалентом элеронов . Он не согласился с некоторыми выводами Лэнгли и в 1901 году написал письмо в «Сент-Николас» . журнал со своими идеями. Редактор журнала «Сент-Николас» отказался опубликовать письмо Годдарда, отметив, что птицы летают с определенным интеллектом и что «машины не будут действовать с таким интеллектом». Годдард не согласился, полагая, что человек может управлять летательным аппаратом с помощью собственного интеллекта.

Примерно в это же время Годдард прочитал Ньютона «Начала математики» и обнаружил, что Третий закон движения Ньютона применим к движению в пространстве. Позже он писал о своих собственных испытаниях Закона:

Я начал понимать, что в законах Ньютона все-таки что-то есть. Соответственно, Третий закон был проверен как с помощью устройств, подвешенных на резиновых лентах, так и с помощью устройств на поплавках, в небольшом ручье позади сарая, и указанный закон был окончательно проверен. Это заставило меня осознать, что если бы был открыт или изобретен способ навигации в космосе, то это было бы результатом знания физики и математики.

академики

Когда его здоровье улучшилось, Годдард продолжил формальное обучение в качестве 19-летнего второкурсника Южной средней общественной школы. в Вустере в 1901 году. Он преуспел в своей курсовой работе, и его коллеги дважды избирали его президентом класса. Наверстывая упущенное время, он изучал книги по математике, астрономии, механике и композиции из школьной библиотеки. На выпускной церемонии в 1904 году он произнес классную речь в качестве прощального слова . В свою речь, озаглавленную «О принятии вещей как должного», Годдард включил раздел, который стал символом его жизни:

[Точно так же, как в науках мы узнали, что мы слишком невежественны, чтобы с уверенностью заявить о чем-то невозможном, так и для человека, поскольку мы не можем точно знать, каковы его ограничения, мы вряд ли можем с уверенностью сказать, что что-то обязательно находится внутри или за пределами его хватка. Каждый должен помнить, что никто не может предсказать, до каких высот богатства, славы или полезности он может подняться, пока не приложит честных усилий, и он должен черпать смелость из того факта, что все науки когда-то находились в том же состоянии, что и он, и что часто оказывается правдой, что вчерашняя мечта — это надежда сегодняшнего и реальность завтрашнего дня.

Годдард поступил в Вустерский политехнический институт в 1904 году. Он быстро произвел впечатление на заведующего физическим факультетом А. Уилмера Даффа своей жаждой знаний, и Дафф взял его на работу лаборантом и репетитором. В WPI Годдард присоединился к братству Сигма Альфа Эпсилон и начал долгие ухаживания за одноклассницей по средней школе Мириам Олмстед, отличницей, которая вместе с ним окончила школу как приветствующая . В конце концов она и Годдард были помолвлены, но они разошлись и разорвали помолвку примерно в 1909 году.

Годдард в Университете Кларка

Годдард получил степень бакалавра физики в Вустерском политехническом институте в 1908 году. и, проработав там год преподавателем физики, он начал учебу в аспирантуре в Университете Кларка в Вустере. осенью 1909 года Во время учебы в Кларке Годдард продолжал работать в лабораториях Солсбери в WPI и, как ни странно, вызвал разрушительный взрыв, после чего его работа была перенесена в Магнитную лабораторию (сегодня называемую Могилой Черепа).

Годдард получил степень магистра физики в Университете Кларка в 1910 году, а затем остался в Кларке, чтобы защитить докторскую диссертацию. Он получил степень по физике в 1911 году. Еще один год он провел в Кларке в качестве почетного научного сотрудника по физике, а в 1912 году принял исследовательскую стипендию в Принстонского университета Физической лаборатории Палмера .

Первые научные труды

Старшеклассник изложил свои идеи о космических путешествиях в предлагаемой статье «Навигация в космосе», которую он отправил в Popular Science News . Редактор журнала вернул его, заявив, что «в ближайшее время» им воспользоваться не удастся.

Еще будучи студентом, Годдард написал статью, в которой предложил метод балансировки самолетов с использованием гиростабилизации. Он представил эту идею журналу Scientific American , который опубликовал статью в 1907 году. Позже Годдард написал в своих дневниках, что, по его мнению, его статья была первым предложением способа автоматической стабилизации самолета в полете. Его предложение появилось примерно в то же время, когда другие учёные совершали прорывы в разработке функциональных гироскопов .

Во время изучения физики в WPI Годдарду в голову приходили идеи, которые иногда казались невозможными, но он был вынужден записать их для будущих исследований. Он писал, что «внутри было что-то, что просто не переставало работать». Он купил несколько блокнотов в тканевой обложке и начал записывать в них самые разные мысли, в основном касающиеся своей мечты о космическом путешествии. Он рассматривал центробежную силу, радиоволны, магнитную реакцию, солнечную энергию, атомную энергию, ионное или электростатическое движение и другие методы достижения космоса. После экспериментов с твердотопливными ракетами в 1909 году он убедился, что ответом на этот вопрос являются двигатели на химическом топливе. В июне 1908 года была сформулирована особенно сложная концепция: отправить камеру вокруг далеких планет, руководствуясь измерениями гравитации по траектории, и вернуться на Землю.

Его первое сообщение о возможности создания ракеты на жидком топливе появилось 2 февраля 1909 года. Годдард начал изучать способы повышения эффективности ракеты, используя методы, отличные от обычных твердотопливных ракет . В своей записной книжке он написал об использовании жидкого водорода в качестве топлива с жидким кислородом в качестве окислителя. Он считал, что с помощью этих жидких топлив можно достичь 50-процентной эффективности (т.е. половина тепловой энергии сгорания преобразуется в кинетическую энергию выхлопных газов).

Первые патенты

В течение десятилетий около 1910 года радио было новой технологией, плодотворной для инноваций. В 1912 году, работая в Принстонском университете, Годдард исследовал влияние радиоволн на изоляторы. Чтобы генерировать радиочастотную энергию, он изобрел вакуумную лампу с отклонением луча. который работал как электронно-лучевая генераторная трубка. Его патент на эту лампу, который предшествовал патенту Ли Де Фореста , стал центральным в иске между Артуром А. Коллинзом , чья небольшая компания производила радиопередатчики, и AT&T и RCA по поводу использования им технологии электронных ламп . Годдард принял от Коллинза только гонорар консультанта, когда иск был прекращен. В конце концов, две крупные компании позволили растущей электронной промышленности страны свободно использовать патенты Де Фореста.

Ракетная математика

К 1912 году он в свободное время, используя математический анализ, разработал математические методы, которые позволили ему рассчитать положение и скорость ракеты в вертикальном полете, учитывая вес ракеты, вес топлива и скорость (по отношению к корпус ракеты) выхлопных газов. По сути, он независимо разработал уравнение ракеты Циолковского, опубликованное десятилетием ранее в России. Циолковский, однако, не учел гравитацию и сопротивление. Для вертикального полета с поверхности Земли Годдард включил в свое дифференциальное уравнение эффекты гравитации и аэродинамического сопротивления. Он писал: «Приближённый метод оказался необходимым… чтобы избежать нерешённой проблемы вариационного исчисления. Полученное решение выявило тот факт, что потребуются удивительно малые начальные массы… при условии выброса газов». из ракеты на большой скорости, а также при условии, что большая часть ракеты состоит из порохового материала».

Его первой целью было построить ракету-зонд для изучения атмосферы. Такие исследования не только помогут метеорологии, но и необходимо будет определить температуру, плотность и скорость ветра в зависимости от высоты, чтобы спроектировать эффективные космические ракеты-носители. Он очень неохотно признавал, что его конечной целью на самом деле была разработка транспортного средства для полетов в космос, поскольку большинство ученых, особенно в Соединенных Штатах, не считали такую ​​цель реалистичным или практическим научным занятием, а также была ли общественность еще готова серьезно рассмотреть такие идеи. Позже, в 1933 году, Годдард сказал: «[Н] ни в коем случае мы не должны позволять себе удерживаться от достижения космических путешествий, испытание за испытанием и шаг за шагом, пока однажды мы не добьемся успеха, чего бы это ни стоило».

Болезнь

В начале 1913 года Годдард серьезно заболел туберкулезом и был вынужден покинуть свою должность в Принстоне. Затем он вернулся в Вустер, где начал длительный процесс выздоровления дома. Его врачи не ожидали, что он выживет. Он решил, что ему следует проводить время на свежем воздухе и заниматься спортом, и постепенно ему стало лучше. Когда его медсестра обнаружила некоторые из его записей в его постели, он сохранил их, утверждая: «Я должен жить, чтобы выполнять эту работу».

Однако именно в этот период выздоровления Годдард начал создавать некоторые из своих самых важных работ. Когда его симптомы утихли, он позволил себе работать час в день над заметками, сделанными в Принстоне. Он боялся, что никто не сможет прочитать его каракули, если он поддаться.

Основополагающие патенты

В технологической и производственной атмосфере Вустера патенты считались важными не только для защиты оригинальной работы, но и как документация первого открытия. Он начал осознавать важность своих идей как интеллектуальной собственности и поэтому начал защищать эти идеи раньше, чем это сделает кто-то другой, и ему придется платить за их использование. В мае 1913 года он написал описания своих первых заявок на патент на ракету. Его отец принес их патентному юристу в Вустере, который помог ему усовершенствовать свои идеи и вынести их на рассмотрение. Первая заявка на патент Годдарда была подана в октябре 1913 года.

В 1914 году были приняты и зарегистрированы его первые два знаковых патента. В первом патенте США № 1102653 описывалась многоступенчатая ракета, питаемая твердым «взрывчатым материалом». Во втором патенте США № 1103503 описывалась ракета, работающая на твердом топливе (взрывчатое вещество) или на жидком топливе (бензин и жидкая закись азота). Эти два патента в конечном итоге стали важными вехами в истории ракетной техники. Всего было опубликовано 214 патентов, некоторые из которых - посмертно его женой.

Ранние исследования ракетной техники

Продолжительность: 1 минута 48 секунд. 1:48 Доступны субтитры. СС

Видеоклипы запусков Годдарда и других событий из его жизни

Осенью 1914 года здоровье Годдарда улучшилось, и он согласился на неполный рабочий день преподавателя и научного сотрудника в Университете Кларка. Его положение в Clark позволило ему продолжить исследования в области ракетной техники. Он заказал многочисленные материалы, которые можно было использовать для создания прототипов ракет для запуска, и провел большую часть 1915 года в подготовке к своим первым испытаниям. Первый испытательный запуск пороховой ракеты Годдард совершил ранним вечером 1915 года после его дневных занятий в Кларке. Запуск был достаточно громким и ярким, чтобы вызвать тревогу уборщика кампуса, и Годдарду пришлось заверить его, что его эксперименты, хотя и являются серьезными исследованиями, в то же время совершенно безвредны. После этого инцидента Годдард провел свои эксперименты в физической лаборатории, чтобы ограничить любые помехи.

В физической лаборатории Кларка Годдард проводил статические испытания пороховых ракет, чтобы измерить их тягу и эффективность. Он обнаружил, что его предыдущие оценки подтвердились; Пороховые ракеты преобразовывали лишь около двух процентов тепловой энергии топлива в тягу и кинетическую энергию. На этом этапе он применил сопла де Лаваля , которые обычно использовались в паротурбинных двигателях, и это значительно повысило эффективность. (Из нескольких определений эффективности ракет Годдард измерил в своей лаборатории то, что сегодня называется внутренним КПД двигателя: отношение кинетической энергии выхлопных газов к доступной тепловой энергии сгорания, выраженное в процентах.) К середине лета 1915 года Годдард добился средней эффективности 40 процентов при скорости выхода сопла 6728 футов (2051 метр) в секунду . Подключив камеру сгорания, наполненную порохом, к различным сужающимся и расходящимся расширительным соплам (де Лаваля), Годдард смог в ходе статических испытаний достичь КПД двигателя более 63% и скорости выхлопа более 7000 футов (2134 метра) в секунду.

В то время мало кто мог это осознать, но этот маленький двигатель стал большим прорывом. Эти эксперименты показали, что ракеты можно сделать достаточно мощными, чтобы покинуть Землю и отправиться в космос. Этот двигатель и последующие эксперименты, спонсируемые Смитсоновским институтом, положили начало современной ракетной технике и, в конечном итоге, освоению космоса. Однако Годдард понимал, что для достижения космоса потребуются более эффективные жидкие топлива.

Позже в том же году Годдард разработал тщательно продуманный эксперимент в физической лаборатории Кларка и доказал, что ракета будет работать в вакууме, таком как космический. Он верил, что так и будет, но многие другие ученые еще не были в этом убеждены. Его эксперимент показал, что производительность ракеты фактически снижается под атмосферным давлением.

В сентябре 1906 года он записал в своей записной книжке об использовании отталкивания электрически заряженных частиц (ионов) для создания тяги. С 1916 по 1917 год Годдард построил и испытал первые известные экспериментальные ионные двигатели , которые, по его мнению, могли быть использованы для движения в условиях, близких к вакууму космического пространства . Небольшие стеклянные двигатели, которые он построил, были испытаны при атмосферном давлении, где они генерировали поток ионизированного воздуха.

Спонсорство Смитсоновского института

К 1916 году стоимость ракетных исследований Годдарда стала слишком велика для его скромной преподавательской зарплаты. Он начал обращаться к потенциальным спонсорам за финансовой помощью, начиная со Смитсоновского института , Национального географического общества и Аэроклуба Америки .

В своем письме в Смитсоновский институт в сентябре 1916 года Годдард утверждал, что достиг эффективности 63% и скорости сопла почти 2438 метров в секунду . Он полагал, что при таком уровне производительности ракета сможет вертикально поднять вес в 1 фунт (0,45 кг) на высоту 232 мили (373 км) при начальной стартовой массе всего 89,6 фунта (40,64 кг) . (Можно считать, что атмосфера Земли заканчивается на высоте от 80 до 100 миль (от 130 до 160 км), где ее влияние на сопротивление орбитальных спутников становится минимальным.)

Смитсоновский институт заинтересовался и попросил Годдарда подробно рассказать о своем первоначальном расследовании. Годдард ответил подробной рукописью, которую он уже подготовил, под названием «Метод достижения экстремальных высот» .

В январе 1917 года Смитсоновский институт согласился предоставить Годдарду пятилетний грант на общую сумму 5000 долларов США . После этого Кларк смог внести в проект 3500 долларов США и использовать свою физическую лабораторию. Вустерский политехнический институт также позволил ему в это время использовать свою заброшенную лабораторию магнетизма на окраине кампуса в качестве безопасного места для испытаний. WPI также производила некоторые детали в своем механическом цехе.

Учёные Кларка, коллеги Годдарда, были поражены необычно большим грантом Смитсоновского института на ракетные исследования, которые, по их мнению, не были настоящей наукой. Десятилетия спустя ученые-ракетчики, знавшие, сколько стоит исследование и разработка ракет, сказали, что он получил небольшую финансовую поддержку.

Два года спустя, по настоянию Артура Вебстера, всемирно известного руководителя физического факультета Кларка, Годдард организовал публикацию в Смитсоновском институте статьи « Метод...», в которой документально описывалась его работа.

Во время учебы в Университете Кларка Годдард исследовал солнечную энергию, используя параболическую тарелку для концентрации солнечных лучей на обработанном куске кварца , который распылялся ртутью , которая затем нагревала воду и приводила в действие электрический генератор. Годдард считал, что его изобретение преодолело все препятствия, которые ранее препятствовали другим ученым и изобретателям, и опубликовал свои выводы в ноябрьском номере журнала Popular Science за 1929 год .

Военная ракета Годдарда

Годдард заряжает базуку в 1918 году.

Не все ранние работы Годдарда были связаны с космическими путешествиями. Когда в 1917 году Соединенные Штаты вступили в Первую мировую войну, университеты страны начали предоставлять свои услуги для военных нужд. Годдард считал, что его ракетные исследования могут быть применены к множеству различных военных применений, включая мобильную артиллерию, полевое оружие и военно-морские торпеды . Он сделал предложения ВМФ и армии. В его бумагах нет никаких записей о том, что военно-морской флот заинтересовался расследованием Годдарда. Однако армейское артиллерийское управление проявило большой интерес, и Годдард несколько раз встречался с военнослужащими.

В это время в начале 1918 года с Годдардом также связался гражданский промышленник из Вустера по поводу возможности производства ракет для военных. Однако по мере того, как рос энтузиазм бизнесмена, росли и подозрения Годдарда. Переговоры в конечном итоге прервались, поскольку Годдард начал опасаться, что его работа может быть присвоена бизнесом. Однако офицер армейского корпуса связи попытался заставить Годдарда сотрудничать, но его отозвал генерал Джордж Сквайер из корпуса связи, с которым связался секретарь Смитсоновского института Чарльз Уолкотт . Годдард стал с подозрением относиться к сотрудничеству с корпорациями и старался получить патенты, чтобы «защитить свои идеи». Эти события привели к тому, что Корпус связи спонсировал работу Годдарда во время Первой мировой войны.

Годдард предложил армии идею использования трубчатой ​​ракетной установки в качестве легкого пехотного оружия. Концепция пусковой установки стала предшественником базуки . Безоткатное оружие с ракетным двигателем было детищем Годдарда как побочный проект (по армейскому контракту) его работы над ракетными двигателями. Годдард во время своего пребывания в Университете Кларка и работы в обсерватории Маунт-Вилсон по соображениям безопасности спроектировал ракету с трубчатым двигателем для военного использования во время Первой мировой войны. Он и его коллега Кларенс Н. Хикман успешно продемонстрировали свою ракету в США. Армейский корпус связи на Абердинском полигоне , штат Мэриленд , 6 ноября 1918 года, использует два пюпитра в качестве стартовой платформы. Армия была впечатлена, но Компьеньское перемирие было подписано всего пять дней спустя, а дальнейшие разработки были прекращены после окончания Первой мировой войны.

Задержка в разработке базуки и другого оружия была результатом длительного периода восстановления, необходимого Годдарду после серьезной борьбы с туберкулезом. Годдард продолжал работать по совместительству консультантом правительства США в Индиан-Хед, штат Мэриленд . до 1923 года, но его внимание сосредоточилось на других исследованиях, связанных с ракетными двигателями, включая работу с жидким топливом и жидким кислородом.

Позже бывший научный сотрудник Университета Кларка Кларенс Н. Хикман и армейские офицеры полковник Лесли Скиннер и лейтенант Эдвард Уль продолжили работу Годдарда над базукой. К ракете была прикреплена кумулятивная боеголовка, ставшая основой орудия поражения танков , использовавшегося во время Второй мировой войны, а также многих других мощных ракетных вооружений.

Способ достижения экстремальных высот

В 1919 году Годдард посчитал преждевременным обнародовать результаты своих экспериментов, поскольку его двигатель был недостаточно развит. Вебстер понял, что Годдард проделал большую прекрасную работу, и настоял на том, чтобы Годдард опубликовал свои успехи на данный момент, иначе он позаботится об этом сам, поэтому Годдард спросил Смитсоновский институт, опубликует ли он отчет, дополненный примечаниями, которые он сделал. представленный в конце 1916 г.

В конце 1919 года Смитсоновский институт опубликовал новаторскую работу Годдарда « Метод достижения экстремальных высот» . В отчете описываются математические теории полета ракет Годдарда, его эксперименты с твердотопливными ракетами и увиденные им возможности исследования атмосферы Земли и за ее пределами. Наряду с Константина Циолковского более ранней работой «Исследование космического пространства с помощью реактивных устройств » Отчет Годдарда считается одной из новаторских работ в области ракетной техники, и по всему миру было распространено 1750 экземпляров. Годдард также отправлял копию лицам, которые ее просили, пока его личные запасы не были исчерпаны. Историк аэрокосмической промышленности Смитсоновского института Фрэнк Винтер сказал, что эта статья стала «одним из ключевых катализаторов международного ракетного движения 1920-х и 30-х годов».

Годдард описал обширные эксперименты с твердотопливными ракетными двигателями, из нитроцеллюлозы высокого качества сжигающими бездымный порох . Решающим прорывом стало использование сопла паровой турбины, изобретенного шведским изобретателем Густавом де Лавалем . Сопло де Лаваля позволяет максимально эффективно ( изоэнтропически ) преобразовать энергию горячих газов в поступательное движение. С помощью этого сопла Годдард увеличил эффективность своих ракетных двигателей с двух процентов до 64 процентов и добился сверхзвуковой скорости выхлопа более 7 Маха.

Хотя большая часть этой работы была посвящена теоретическим и экспериментальным связям между топливом, массой ракеты, тягой и скоростью, в последнем разделе, озаглавленном «Расчет минимальной массы, необходимой для поднятия одного фунта на «бесконечную» высоту», обсуждались возможные варианты использования. ракет не только для того, чтобы достичь верхних слоев атмосферы, но и для того, чтобы вообще уйти от земного притяжения . Используя приближенный метод решения своего дифференциального уравнения движения для вертикального полета, он определил, что ракета с эффективной скоростью истечения (см. удельный импульс ) 7000 футов в секунду и начальным весом 602 фунта сможет послать один - фунт полезного груза на бесконечную высоту. была включена В качестве мысленного эксперимента идея запустить ракету на Луну и поджечь массу светового порошка на ее поверхности, чтобы ее можно было увидеть в телескоп. Он серьезно обсудил этот вопрос, вплоть до оценки необходимого количества пороха. Вывод Годдарда заключался в том, что ракета со стартовой массой 3,21 тонны может произвести вспышку, «еле видимую» с Земли, при условии, что конечный вес полезной нагрузки составит 10,7 фунтов.

Годдард избегал публичности, потому что у него не было времени отвечать на критику его работы, а его творческие идеи о космических путешествиях делились только с частными группами, которым он доверял. Тем не менее, он опубликовал и рассказал о принципе ракеты и зондирующих ракетах , поскольку эти темы не были слишком «далекими». В письме в Смитсоновский институт, датированном мартом 1920 года, он обсуждал фотографирование Луны и планет с помощью пролетающих зондов с ракетными двигателями, отправку сообщений далеким цивилизациям на металлических пластинах с надписями, использование солнечной энергии в космосе и идею высокоскоростное ионное движение. В том же письме Годдард ясно описывает концепцию абляционного теплового экрана , предлагая покрыть посадочный аппарат «слоями очень тугоплавкого твердого вещества со слоями плохого теплопроводника между ними», предназначенными для эрозии таким же образом, как и поверхность. метеора.

Публичность и критика

Всякое видение — шутка, пока его не осуществит первый человек; однажды осознав это, это становится обычным явлением.

–Ответ на вопрос репортера после критики в The New York Times , 1920 год.

Публикация документа Годдарда привлекла к нему всеобщее внимание американских газет, по большей части негативное. Хотя обсуждение Годдардом нацеливания на Луну было лишь небольшой частью работы в целом (восемь строк на предпоследней странице из 69 страниц) и было задумано как иллюстрация возможностей, а не декларация о намерениях, документы сделал свои идеи сенсационными до степени искажения и насмешек. Даже Смитсоновскому институту пришлось воздержаться от огласки из-за количества нелепой корреспонденции, полученной от широкой публики. Дэвид Лассер, один из основателей Американского ракетного общества (ARS), писал в 1931 году, что Годдард подвергался в прессе «жесточайшим нападкам».

12 января 1920 года на первой полосе газеты «Нью-Йорк Таймс» была опубликована статья «Верит, что ракета может достичь Луны», в которой сообщалось о пресс-релизе Смитсоновского института о «многозарядной высокоэффективной ракете». Основное предполагаемое применение заключалось в «возможности отправки записывающей аппаратуры на умеренные и экстремальные высоты в атмосфере Земли», причем преимущество перед приборами, перевозимыми на воздушном шаре, заключалось в простоте восстановления, поскольку «новая ракетная аппаратура будет подниматься прямо вверх и опускаться прямо вниз. " Но там также упоминалось предложение «[послать] в темную часть новолуния достаточно большое количество самого яркого светового порошка, который, воспламеняясь при ударе, был бы хорошо виден в мощный телескоп. единственный способ доказать, что ракета действительно покинула притяжение Земли, поскольку аппарат никогда не вернется, как только он избежит этого притяжения».

Нью-Йорк Таймс Редакционная статья

13 января 1920 года, на следующий день после статьи о ракете Годдарда на первой полосе, неподписанная редакционная статья New York Times в разделе, озаглавленном «Темы Times», высмеяла это предложение. Статья, носившая название «Сильное испытание на доверчивость», начал с очевидного одобрения, но вскоре перешел к серьезному сомнению:

Многозарядная ракета профессора Годдарда в качестве метода доставки ракеты в более высокие и даже самые высокие части атмосферы Земли является практичным и, следовательно, многообещающим устройством. Такая ракета также может нести самопишущие приборы, которые будут выпущены на пределе полета, а возможные парашюты благополучно доставят их на землю. Однако не очевидно, что инструменты вернутся в исходную точку; на самом деле очевидно, что они этого не сделают, поскольку парашюты дрейфуют точно так же, как воздушные шары.

В статье далее развивалось предложение Годдарда о запуске ракет за пределы атмосферы:

[A] После того, как ракета покинет наш воздух и действительно отправится в более дальний путь, ее полет не будет ни ускоряться, ни поддерживаться за счет взрыва зарядов, которые она тогда могла бы оставить. Утверждать, что это так, значит отрицать фундаментальный закон динамики, и только доктор Эйнштейн и его избранная дюжина, столь немногочисленная и подходящая, имеют лицензию на это. ... Конечно, [Годдарду] только кажется, что не хватает знаний, которые ежедневно черпают в средних школах.

Однако тяга возможна и в вакууме.

Последствия

Через неделю после редакционной статьи в New York Times Годдард опубликовал подписанное заявление для Associated Press , пытаясь восстановить смысл того, что стало сенсационной историей:

Слишком много внимания было сосредоточено на предлагаемом эксперименте с использованием импульсной энергии и слишком мало на исследовании атмосферы. ... Какие бы интересные возможности ни были у предложенного метода, кроме цели, для которой он был предназначен, ни одну из них нельзя было реализовать без предварительного исследования атмосферы.

статью «Как моя скоростная ракета может двигаться в вакууме» В 1924 году Годдард опубликовал в журнале Popular Science , в которой он объяснил физику и подробно рассказал о вакуумных экспериментах, которые он провел для доказательства теории. Но, как бы он ни пытался объяснить свои результаты, большинство его не поняли. После одного из экспериментов Годдарда в 1929 году местная вустерская газета опубликовала насмешливый заголовок: «Лунная ракета не попала в цель на 238 799 раз». 1/2 » . мили

Хотя лишенная воображения публика посмеивалась над «лунным человеком», его новаторскую статью серьезно прочитали многие ракетчики в Америке, Европе и России, которые были заинтересованы в создании собственных ракет. Эта работа была его самым важным вкладом в стремление «стремиться к звездам».

Годдард много лет работал один со своей командой механиков и машинистов. Это стало результатом резкой критики со стороны средств массовой информации и других ученых, а также его понимания военного применения, которое могут использовать иностранные державы. Годдард становился все более подозрительным по отношению к другим и часто работал в одиночку, за исключением двух мировых войн, которые ограничивали влияние большей части его работы. Еще одним ограничивающим фактором было отсутствие поддержки со стороны американского правительства, военных и научных кругов, которые не понимали ценности ракеты для изучения атмосферы и ближнего космоса, а также для военного применения.

Тем не менее, Годдард имел некоторое влияние и находился под влиянием европейских пионеров ракетной техники, таких как Герман Оберт и его ученик Макс Валье , по крайней мере, как сторонник идеи космической ракетной техники и источника вдохновения, хотя каждая сторона развивала свою технологию и ее научную основу независимо. В Европе ракетчики были в основном теоретиками и визионерами. Годдард был выдающимся экспериментатором, и его доклад вдохновил многих на создание собственных ракет.

Поскольку Германия становилась все более воинственной, Годдард отказывался общаться с немецкими экспериментаторами в области ракет, хотя получал все больше и больше их корреспонденции. Оберт приказал перевести статью Годдарда 1919 года, и Вернер фон Браун прочитал ее. Поэтому они знали, что с помощью конструкции двигателя Годдарда можно достичь эффективности, как минимум в тридцать раз большей, чем у обычных ракет. Таким образом, через присоединение фон Брауна и его команды к послевоенным программам США происходит непрямая линия научно-технической традиции от НАСА обратно к Годдарду.

«Коррекция»

Спустя сорок девять лет после редакционной статьи, высмеивающей Годдарда, 17 июля 1969 года — на следующий день после запуска «Аполлона-11» — газета «Нью-Йорк Таймс» опубликовала короткую статью под заголовком «Поправка». Заявление, состоящее из трех параграфов, резюмировало редакционную статью 1920 года и заключало:

Дальнейшие исследования и эксперименты подтвердили выводы Исаака Ньютона в 17 веке, и теперь точно установлено, что ракета может функционировать как в вакууме, так и в атмосфере. The Times сожалеет об ошибке.

Первый полет на жидком топливе

Годдард начал рассматривать жидкое топливо, включая водород и кислород, еще в 1909 году. Он знал, что водород и кислород являются наиболее эффективной комбинацией топлива и окислителя. Однако в 1921 году жидкий водород не был доступен, и он выбрал бензин как самое безопасное топливо.

Первые статические испытания

Роберт Годдард, укутанный в холодную погоду 16 марта 1926 года, держит стартовую раму своего самого выдающегося изобретения — первой ракеты на жидком топливе.

Годдард начал экспериментировать с жидким окислителем и ракетами на жидком топливе в сентябре 1921 года и успешно испытал первый жидкостный двигатель в ноябре 1923 года. Он имел цилиндрическую камеру сгорания , в которой использовались падающие струи для смешивания и распыления жидкого кислорода и бензина .

высокого давления В 1924–25 годах у Годдарда возникли проблемы с разработкой поршневого насоса для подачи топлива в камеру сгорания. Он хотел расширить масштабы экспериментов, но его финансирование не позволяло такого роста. Он решил отказаться от насосов и использовать систему подачи топлива под давлением, подающую давление в топливный бак из резервуара с инертным газом - метод, который используется до сих пор. Жидкий кислород, часть которого испарилась, обеспечивал собственное давление.

6 декабря 1925 года он испытал более простую систему подачи под давлением. Он провел статические испытания на огневом стенде в физической лаборатории Университета Кларка. Двигатель успешно поднял собственный вес в ходе 27-секундного теста на статической стойке. Для Годдарда это был большой успех, доказавший возможность создания ракеты на жидком топливе. Испытания приблизили Годдарда на важный шаг к запуску ракеты на жидком топливе.

Годдард провел дополнительные испытания в декабре и еще два в январе 1926 года. После этого он начал подготовку к возможному запуску ракетной системы.

Первый полет

Годдард запустил первую в мире ракету на жидком топливе ( бензине и жидком кислороде ) 16 марта 1926 года в Оберне, штат Массачусетс . На запуске присутствовали руководитель его экипажа Генри Сакс, Эстер Годдард и Перси Руп, который был доцентом Кларка на физическом факультете. Дневниковая запись Годдарда об этом событии отличалась преуменьшением:

16 марта. Утром поехал в Оберн с С[аксом]. Э[стер] и мистер Руп вышли в 13:00. Пробовали ракету в 14:30. Он поднялся на 41 фут и прошел 184 фута за 2,5 секунды после того, как сгорела нижняя половина сопла. Привез материалы в лабораторию. ...

В его дневниковой записи на следующий день говорилось:

17 марта 1926 года. Вчера на ферме тети Эффи в Оберне был совершен первый полет ракеты на жидком топливе. ... Хоть спуск и был натянут, ракета сначала не поднялась, но вышло пламя, и раздался ровный грохот. Через несколько секунд он поднялся, медленно, пока не вышел за рамки, а затем со скоростью экспресса, повернув влево и ударившись о лед и снег, все еще двигаясь с высокой скоростью.

Ракета, которую позже назвали «Нелл», поднялась всего на 41 фут (12,5 метра) за 2,5-секундный полет, который закончился на расстоянии 184 футов (56 метров) на капустном поле. но это была важная демонстрация того, что жидкое топливо и окислители могут быть топливом для более крупных ракет. Место запуска теперь является национальным историческим памятником , местом запуска ракет Годдард .

Оригинальный стартовый пульт для запуска ракет на жидком топливе Годдард

Зрителям, знакомым с более современными конструкциями ракет, возможно, будет сложно отличить ракету от ее стартового аппарата на известной картине «Нелл». Ракета в сборе значительно выше Годдарда, но не включает в себя пирамидальную опорную конструкцию, за которую он держится. ракеты Камера сгорания представляет собой небольшой цилиндр вверху; сопло . под ним видно Топливный бак, который также является частью ракеты, представляет собой больший цилиндр напротив туловища Годдарда. Топливный бак расположен непосредственно под форсункой и защищен от выхлопных газов двигателя асбестовым конусом . Алюминиевые трубы, обернутые асбестом, соединяют двигатель с баками, обеспечивая как поддержку, так и транспортировку топлива. Такая компоновка больше не используется, так как эксперимент показал, что она не более устойчива, чем размещение камеры сгорания и сопла в основании. К маю, после ряда модификаций, направленных на упрощение водопровода, камеру сгорания и сопло разместили в теперь уже классическом положении — на нижнем конце ракеты.

Годдард заранее определил, что одних плавников недостаточно для стабилизации ракеты в полете и удержания ее на желаемой траектории перед лицом ветра и других мешающих сил. Он добавил в выхлопную систему подвижные лопатки, управляемые гироскопом, для управления ракетой. (Немцы использовали эту технику в своем Фау-2.) Он также внедрил более эффективный поворотный двигатель в несколько ракет, по сути, метод, используемый сегодня для управления большими жидкостными ракетами и пусковыми установками.

Линдберг и Годдард

После запуска одной из ракет Годдарда в июле 1929 года снова привлек внимание газет. Чарльз Линдберг узнал о своей работе из статьи в New York Times . В то время Линдберг начал задаваться вопросом, что станет с авиацией (даже с космическими полетами) в отдаленном будущем, и остановился на реактивном движении и полете ракет в качестве вероятного следующего шага. Справившись с Массачусетским технологическим институтом (MIT) и убедившись, что Годдард был настоящим физиком, а не сумасшедшим, он позвонил Годдарду в ноябре 1929 года. Годдард вскоре встретил авиатора в его офисе в Университете Кларка. При встрече с Годдардом Линдберг сразу же был впечатлен его исследованиями, а Годдарда также впечатлил интерес летчика. Он открыто обсуждал свою работу с Линдбергом, образуя союз, который продлится до конца его жизни. Хотя Годдард уже давно неохотно делился своими идеями, он проявил полную открытость к тем немногим, кто разделял его мечту и кому, по его мнению, он мог доверять.

К концу 1929 года Годдард приобретал дополнительную известность с каждым запуском ракеты. Ему становилось все труднее проводить исследования, не отвлекаясь на нежелательные факторы. Линдберг обсудил поиск дополнительного финансирования для работы Годдарда и дал работе Годдарда свое знаменитое имя. В 1930 году Линдберг сделал несколько предложений промышленности и частным инвесторам о финансировании, которое оказалось практически невозможным после недавнего краха фондового рынка США в октябре 1929 года.

Спонсорство Гуггенхайма

Весной 1930 года Линдберг наконец нашел союзника в лице семьи Гуггенхаймов . Финансист Дэниел Гуггенхайм согласился профинансировать исследования Годдарда в течение следующих четырех лет на общую сумму 100 000 долларов (~ 2,2 миллиона долларов сегодня). Семья Гуггенхайма, особенно Гарри Гуггенхайм , продолжит поддерживать работу Годдарда в последующие годы. Вскоре Годдарды переехали в Розуэлл, штат Нью-Мексико.

Из-за военного потенциала ракеты Годдард, Линдберг, Гарри Гуггенхайм, Смитсоновский институт и другие пытались в 1940 году, до того, как США вступили во Вторую мировую войну, убедить армию и флот в ее ценности. Услуги Годдарда были предложены, но поначалу интереса не было. Двум молодым и изобретательным военным офицерам в конце концов удалось заключить контракт с Годдардом незадолго до войны. Военно-морской флот опередил армию и заручился его услугами по созданию жидкостных ракетных двигателей изменяемой тяги для самолетов с реактивным взлетом (JATO). Эти ракетные двигатели были предшественниками более крупных дросселируемых двигателей для ракетных самолетов, которые помогли начать космическую эпоху.

Астронавт Базз Олдрин написал, что его отец, Эдвин Олдрин-старший, «был одним из первых сторонников Роберта Годдарда». Старший Олдрин изучал физику у Годдарда в Кларке и работал с Линдбергом, чтобы заручиться помощью Гуггенхаймов. Базз считал, что если бы Годдард получил военную поддержку, которую получила команда Вернера фон Брауна в Германии, американские ракетные технологии развивались бы гораздо быстрее во Второй мировой войне.

Отсутствие видения в Соединенных Штатах

Перед Второй мировой войной в Соединенных Штатах не было видения и серьезного интереса к потенциалу ракетной техники, особенно в Вашингтоне . Хотя Бюро погоды начиная с 1929 года интересовалось ракетой Годдарда для исследования атмосферы, Бюро не могло обеспечить государственное финансирование. В период между мировыми войнами Фонд Гуггенхайма был основным источником финансирования исследований Годдарда. , ракета Годдарда на жидком топливе игнорировалась его страной, По словам историка аэрокосмической отрасли Юджина Эмме но была замечена и продвинута другими странами, особенно немцами. Годдард продемонстрировал замечательное предвидение в 1923 году в письме в Смитсоновский институт. Он знал, что немцы очень заинтересованы в ракетной технике, и сказал, что «не удивится, если исследования станут чем-то вроде гонки», и задавался вопросом, как скоро европейские «теоретики» начнут строить ракеты. В 1936 году военный атташе США в Берлине попросил Чарльза Линдберга посетить Германию и узнать все, что он сможет, о ее прогрессе в авиации. Хотя Люфтваффе показали ему свои заводы и открыто рассказали о своей растущей мощи авиации, они хранили молчание по поводу ракетной техники. Когда Линдберг рассказал Годдарду о таком поведении, Годдард сказал: «Да, у них, должно быть, есть планы относительно ракеты. Когда же наши люди в Вашингтоне прислушаются к разуму?»

Большинство крупнейших университетов США также не спешили реализовывать потенциал ракетной техники. Незадолго до Второй мировой войны глава отдела аэронавтики Массачусетского технологического института на совещании, проведенном армейским авиационным корпусом для обсуждения финансирования проекта, заявил, что Калифорнийский технологический институт (Калтех) «может взять на себя работу Бака Роджерса [ракетные исследования] ." В 1941 году Годдард попытался нанять в свою команду инженера из Массачусетского технологического института, но не смог найти того, кто был бы заинтересован. Были и исключения: в Массачусетском технологическом институте хотя бы преподавали основы ракетной техники, и в Калифорнийском технологическом институте были курсы по ракетной технике и аэродинамике. После войны Джером Хансакер из Массачусетского технологического института, изучив патенты Годдарда, заявил, что «Каждая летающая ракета на жидком топливе является ракетой Годдарда».

Находясь в Розуэлле, Годдард по-прежнему возглавлял физический факультет Университета Кларка, и Кларк позволил ему посвятить большую часть своего времени ракетным исследованиям. Аналогичным образом, Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (UCLA) разрешил астроному Сэмюэлю Херрику продолжить исследования в области наведения и управления космическими аппаратами, а вскоре после войны преподавать курсы по наведению космических кораблей и определению орбиты. Херрик начал переписываться с Годдардом в 1931 году и спросил, следует ли ему работать в этой новой области, которую он назвал астродинамикой . Херрик сказал, что у Годдарда было видение, которое могло дать ему советы и воодушевить его в использовании небесной механики , «чтобы предвидеть основную проблему космической навигации». Работа Херрика внесла существенный вклад в готовность Америки контролировать полет спутников Земли и отправлять людей на Луну и обратно.

Розуэлл, Нью-Мексико

Чарльз Линдберг сделал этот снимок ракеты Роберта Годдарда, когда он смотрел вниз со стартовой башни 23 сентября 1935 года в Розуэлле, штат Нью-Мексико.

Годдард буксирует ракету в Розуэлле

Получив новую финансовую поддержку, Годдард в конце концов переехал на испытательный полигон Иден-Вэлли в Розуэлле, штат Нью-Мексико , летом 1930 года. где он работал со своей командой технических специалистов в условиях почти изоляции и относительной секретности в течение многих лет. Он проконсультировался с метеорологом относительно наилучшего места для своей работы, и Розуэлл показался ему идеальным. Здесь они никому не подвергались бы опасности, их не беспокоили бы любопытные, а климат был бы более умеренным (что к тому же было лучше для здоровья Годдарда). Местные жители ценили личную конфиденциальность, знали, что Годдард желает его, и когда путешественники спрашивали, где расположены объекты Годдарда, они, скорее всего, были сбиты с толку.

К сентябрю 1931 года его ракеты имели уже привычный вид — гладкий корпус с хвостовым оперением. Он начал экспериментировать с гироскопическим наведением и провел летные испытания такой системы в апреле 1932 года. Гироскоп, установленный на подвесах, имел электрически управляемые рулевые лопатки в выхлопе, аналогичный системе, использованной на немецком Фау-2 более 10 лет спустя. Хотя ракета разбилась после короткого подъема, система наведения сработала, и Годдард счел испытание успешным.

Временная потеря финансирования со стороны Гуггенхаймов в результате депрессии вынудила Годдарда весной 1932 года вернуться к своим столь ненавистным профессорским обязанностям в Университете Кларка. Он оставался в университете до осени 1934 года, когда финансирование возобновилось. Из-за смерти старшего Дэниела Гуггенхайма управление финансированием взял на себя его сын Гарри Гуггенхайм. По возвращении в Розуэлл он начал работу над серией ракет А длиной от 4 до 4,5 метров, работающих на бензине и жидком кислороде под давлением азота. Гироскопическая система управления размещалась в середине ракеты, между топливными баками.

Гироскоп установлен внутри ракеты Годдарда серии LC 1939 года.

На А-4 для наведения использовалась более простая маятниковая система, поскольку гироскопическая система находилась в ремонте. 8 марта 1935 года он поднялся на высоту 1000 футов, затем развернулся против ветра и, как сообщил Годдард, «с ревом понесся над прерией, со скоростью, близкой к скорости звука или со скоростью звука». 28 марта 1935 года А-5 успешно поднялся вертикально на высоту (0,91 мили; 4800 футов), используя свою гироскопическую систему наведения. Затем он свернул на почти горизонтальную траекторию, пролетел 13 000 футов и достиг максимальной скорости 550 миль в час. Годдард был в восторге, потому что система наведения так хорошо удерживала ракету на вертикальной траектории.

В 1936–1939 годах Годдард начал работу над ракетами серий K и L, которые были гораздо более массивными и рассчитаны на достижение очень большой высоты. Серия К состояла из статических стендовых испытаний более мощного двигателя, тяга которого в феврале 1936 года достигла 624 фунтов. Эта работа была затруднена проблемой прожога камеры. В 1923 году Годдард построил двигатель с регенеративным охлаждением , в котором жидкий кислород циркулировал снаружи камеры сгорания, но он счел эту идею слишком сложной. Затем он применил метод охлаждения с завесой, который включал распыление излишков бензина, который испарялся вокруг внутренней стенки камеры сгорания, но эта схема не сработала, и более крупные ракеты вышли из строя. Годдард вернулся к конструкции меньшего размера, и его L-13 достигла высоты 2,7 км (1,7 мили; 8900 футов), самой высокой из всех его ракет. Массу удалось снизить за счет использования тонкостенных топливных баков, обмотанных высокопрочной проволокой.

Снижение веса ракеты за счет использования тонкостенных топливных баков, обвитых высокопрочной проволокой.

Верхний бак ракеты LC

Годдард экспериментировал со многими особенностями современных больших ракет, такими как несколько камер сгорания и сопел. В ноябре 1936 года он запустил первую в мире многокамерную ракету (Л-7), надеясь увеличить тягу без увеличения размера одной камеры. Он имел четыре камеры сгорания, достигал высоты 200 футов и корректировал свою вертикальную траекторию с помощью лопаток, пока одна камера не прогорела. Этот полет продемонстрировал, что ракета с несколькими камерами сгорания может стабильно летать и легко управляться. В июле 1937 года он заменил направляющие аппараты подвижной хвостовой частью, содержащей единственную камеру сгорания, как бы на подвесах ( вектор тяги ). Полет проходил на малой высоте, но большое возмущение, вероятно, вызванное изменением скорости ветра, было скорректировано обратно в вертикальное положение. Во время августовских испытаний траектория полета семь раз корректировалась с помощью подвижного хвоста и была запечатлена на пленку миссис Годдард.

С 1940 по 1941 год Годдард работал над ракетами серии P, в которых использовались турбонасосы (также работавшие на бензине и жидком кислороде). Легкие насосы создавали более высокое давление топлива, что позволило использовать более мощный двигатель (большую тягу) и более легкую конструкцию (более легкие баки и отсутствие наддувного бака), но оба запуска закончились авариями после достижения высоты всего в несколько сотен футов. Однако турбонасосы работали хорошо, и Годдард был доволен.

Когда Годдард упомянул о необходимости турбонасосов, Гарри Гуггенхайм предложил ему обратиться за помощью к производителям насосов. Никто не заинтересовался, поскольку стоимость разработки этих миниатюрных насосов была непомерно высокой. Таким образом, команда Годдарда была предоставлена ​​сама себе и с сентября 1938 по июнь 1940 года проектировала и испытывала небольшие турбонасосы и газогенераторы для работы турбин. Позже Эстер сказала, что испытания помпы были «самым трудным и разочаровывающим этапом исследования».

Годдарду удалось провести летные испытания многих своих ракет, но многие из них привели к тому, что непосвященные назвали бы отказами, обычно возникавшими в результате неисправности двигателя или потери управления. Однако Годдард не считал их неудачами, поскольку чувствовал, что всегда чему-то учится на испытаниях. Большая часть его работы включала статические испытания, которые сегодня являются стандартной процедурой перед летными испытаниями. Он писал корреспонденту: «Нелегко отличить неудачные эксперименты от успешных. ... [Большинство] работ, которые в конечном итоге оказываются успешными, являются результатом серии неудачных испытаний, в которых трудности постепенно устраняются».

• 
  Крупный план управляемого ракетного двигателя LC серии Годдарда 1939 года.
• 
  Камера сгорания ракеты Годдарда серии LC 1939 года.
• 
  Пружины, стабилизирующие управляемый ракетный двигатель на ракете Годдарда серии LC 1939 года.
• 
  Крупный план управляемого ракетного двигателя LC серии Годдарда 1939 года.
• 
  Камеры тяги жидкостных ракетных двигателей Годдарда
• 
  Камеры тяги жидкостных ракетных двигателей Годдарда

Генерал Джимми Дулитл

Джимми Дулитл познакомился с космической наукой на раннем этапе ее истории. В своей автобиографии он вспоминает: «Я заинтересовался разработкой ракет в 1930-х годах, когда встретил Роберта Х. Годдарда, который заложил фундамент... В то время как в Shell Oil я работал с ним над разработкой типа топлива... .." Гарри Гуггенхайм и Чарльз Линдберг организовали (тогда майору) Дулитлу обсуждение с Годдардом особой смеси бензина. Дулиттл сам прилетел в Розуэлл в октябре 1938 года и провел экскурсию по мастерской Годдарда и прошел «краткий курс» ракетной техники. Затем он написал записку, включающую довольно подробное описание ракеты Годдарда. В заключение он сказал: «Межпланетные перевозки — это, вероятно, мечта очень отдаленного будущего, но учитывая, что Луна находится всего в четверти миллиона миль — кто знает!» В июле 1941 года он написал Годдарду, что все еще интересуется исследованиями ракетных двигателей. На тот момент армия была заинтересована только в JATO. Однако Дулитл и Линдберг были обеспокоены состоянием ракетной техники в США, и Дулитл продолжал поддерживать связь с Годдардом.

Вскоре после Второй мировой войны Дулиттл рассказал о Годдарде на конференции Американского ракетного общества (ARS), на которой присутствовало большое количество людей, интересующихся ракетной техникой. Позже он заявил, что в то время «мы [в области аэронавтики] не придавали большого значения огромному потенциалу ракетной техники». В 1956 году он был назначен председателем Национального консультативного комитета по аэронавтике (NACA), потому что предыдущий председатель, Джером К. Хансакер , считал, что Дулиттл более сочувственно, чем другие ученые и инженеры, относился к ракете, значение которой как научное направление росло. инструмент, но и оружие. Дулиттл сыграл важную роль в успешной передаче NACA Национальному управлению по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) в 1958 году. Ему предложили должность первого администратора НАСА, но он отказался.

История запуска

Оригинальная стартовая башня доктора Годдарда с дефлектором взрыва под ракетным двигателем

Дефлектор Годдарда - вид на боковой выхлоп

Дефлектор Годдарда - вид на выхлопную трубу сбоку

С 1926 по 1941 год было запущено 35 ракет:

Дата	Тип	Высота в футах	Высота в метрах	Продолжительность полета	Примечания
16 марта 1926 г.	Годдард 1	41	12.5	2,5 с	первый запуск жидкостной ракеты
3 апреля 1926 г.	Годдард 1	49	15	4,2 с	рекордная высота
26 декабря 1928 г.	Годдард 3	16	5	неизвестный
17 июля 1929 г.	Годдард 3	90	27	5,5 с	рекордная высота
30 декабря 1930 г.	Годдард 4	2,000	610	неизвестный	рекордная высота
29 сентября 1931 г.	Годдард 4	180	55	9,6 с
13 октября 1931 г.	Годдард 4	1,700	520	неизвестный
27 октября 1931 г.	Годдард 4	1,330	410	неизвестный
19 апреля 1932 г.	-	135	41	5 с
16 февраля 1935 г.	Серия	650	200	неизвестный
8 марта 1935 г.	Серия	1,000	300	12 с
28 марта 1935 г.	Серия	4,800	1,460	20 с	рекордная высота
31 мая 1935 г.	Серия	7,500	2,300	неизвестный	рекордная высота
25 июня 1935 г.	Серия	120	37	10 с
12 июля 1935 г.	Серия	6,600	2,000	14 с
29 октября 1935 г.	Серия	4,000	1,220	12 с
31 июля 1936 г.	Серия L, Раздел А	200	60	5 с
3 октября 1936 г.	Лос-Анджелес	200	60	5 с
7 ноября 1936 г.	Лос-Анджелес	200	60	неизвестный	4 упорные камеры
18 декабря 1936 г.	Серия L, секция B	3	1	неизвестный	Повернул горизонтально сразу после запуска.
1 февраля 1937 г.	ФУНТ	1,870	570	20,5 с
27 февраля 1937 г.	ФУНТ	1,500	460	20 с
26 марта 1937 г.	ФУНТ	8,000-9,000	2,500–2,700	22,3 с	Достигнута максимальная высота
22 апреля 1937 г.	ФУНТ	6,560	2,000	21,5 с
19 мая 1937 г.	ФУНТ	3,250	990	29,5 с
28 июля 1937 г.	L-серия, секция C	2,055	630	28 с	Подвижный хвост рулевое управление
26 августа 1937 г.	Л.С.	2,000	600	неизвестный	Подвижный хвост
24 ноября 1937 г.	Л.С.	100	30	неизвестный
6 марта 1938 г.	Л.С.	525	160	неизвестный
17 марта 1938 г.	Л.С.	2,170	660	15 с
20 апреля 1938 г.	Л.С.	4,215	1,260	25,3 с
26 мая 1938 г.	Л.С.	140	40	неизвестный
9 августа 1938 г.	Л.С.	4920 (визуально) 3294 (барометр)	1,500 1,000	неизвестный
9 августа 1940 г.	P-серия, раздел C	300	90	неизвестный
8 мая 1941 г.	ПК	250	80	неизвестный

Ракета Годдарда LC

Вид сверху на ракету серии LC 1939 года.

Некоторые части ракет Годдарда

Анализ результатов

В качестве инструмента для достижения экстремальных высот ракеты Годдарда не имели большого успеха; в 1937 году они не достигли высоты более 2,7 км, а в 1921 году зонд-зонд уже достиг высоты 35 км. Напротив, немецкие ракетчики достигли высоты 2,4 км с помощью ракеты А-2 в 1934 году. 8 км к 1939 году с А-5, и 176 км в 1942 году с вертикально запущенным А-4 ( Фау-2 ), достигшим внешних границ атмосферы и в космос.

Темп Годдарда был медленнее, чем у немцев, потому что у него не было тех ресурсов, которые были у них. Просто достичь больших высот не было его основной целью; он методично пытался усовершенствовать свой жидкотопливный двигатель и подсистемы, такие как наведение и контроль, чтобы его ракета могла в конечном итоге достигать больших высот, не кувыркаясь в разреженной атмосфере, обеспечивая стабильное транспортное средство для экспериментов, которые она в конечном итоге будет проводить. Он построил необходимые турбонасосы и был на грани создания более крупных, легких и надежных ракет для достижения экстремальных высот с научными приборами, когда вмешалась Вторая мировая война и изменила путь американской истории. Он надеялся вернуться к своим экспериментам в Розуэлле после войны.

Хотя к концу Розуэлльских лет большая часть его технологий была независимо воспроизведена другими, он представил новые разработки в ракетной технике, которые использовались на этом новом предприятии: легкие турбонасосы, двигатель с регулируемой тягой (в США), двигатель с несколькими камерами сгорания. и форсунок, и завесное охлаждение камеры сгорания.

Хотя Годдард довел свою работу в области ракетной техники до сведения армии Соединенных Штатов , в период между мировыми войнами он получил отказ, поскольку армия в значительной степени не смогла понять военное применение больших ракет и заявила, что у нее нет денег на новое экспериментальное оружие. Немецкая военная разведка, напротив, обратила внимание на работу Годдарда. Годдарды заметили, что некоторые письма были вскрыты, а некоторые отправленные по почте отчеты пропали. Аккредитованный военный атташе четырехстраничный отчет в США Фридрих фон Боттичер в 1936 году направил в абвер , а шпион Густав Геллих прислал смесь фактов и вымышленной информации, заявив, что посетил Розуэлл и стал свидетелем запуска. Абвер был очень заинтересован и ответил новыми вопросами о работе Годдарда. Доклады Геллиха действительно включали информацию о топливных смесях и важной концепции охлаждения топливной завесы. но после этого немцы получили очень мало информации о Годдарде.

У Советского Союза был шпион в Бюро аэронавтики ВМС США. В 1935 году она передала им отчет, который Годдард написал для ВМФ в 1933 году. Он содержал результаты испытаний и полетов, а также предложения по военному использованию его ракет. Советы посчитали эту информацию очень ценной. В нем содержалось мало деталей дизайна, но они давали направление и знания о прогрессе Годдарда.

Аннаполис, Мэриленд

Лейтенант ВМФ Чарльз Ф. Фишер, который ранее посетил Годдарда в Розуэлле и заслужил его доверие, считал, что Годдард делает ценную работу, и смог убедить Бюро аэронавтики в сентябре 1941 года, что Годдард может построить подразделение JATO, которого желал ВМФ. Еще находясь в Розуэлле и до вступления в силу контракта с ВМФ, Годдард в сентябре начал применять свою технологию для создания двигателя регулируемой тяги, который будет устанавливаться на гидросамолет PBY . К маю 1942 года у него была установка, которая могла соответствовать требованиям ВМФ и иметь возможность запускать тяжелонагруженные самолеты с короткой взлетно-посадочной полосы. В феврале он получил часть PBY с пулевыми отверстиями, предположительно полученными во время нападения на Перл-Харбор . Годдард написал Гуггенхайму: «Я не могу придумать ничего, что принесло бы мне большее удовлетворение, чем то, что это способствовало неизбежному возмездию».

В апреле Фишер уведомил Годдарда, что ВМФ хочет провести все свои ракетные работы на Инженерной экспериментальной станции в Аннаполисе. Эстер, обеспокоенная тем, что переезд в климат Мэриленда приведет к более быстрому ухудшению здоровья Роберта, возразила. Но патриотичный Годдард ответил: «Эстер, разве ты не знаешь, что идет война?» Фишер также поставил под сомнение этот шаг, поскольку Годдард мог бы с таким же успехом работать в Розуэлле. Годдард просто ответил: «Мне интересно, когда вы меня спросите». Фишер хотел предложить ему что-то большее — ракету большой дальности, — но JATO — это все, что он мог сделать, надеясь на более крупный проект позже. По словам разочарованного Годдарда, это был случай квадратного колышка в круглом отверстии.

Годдард и его команда уже месяц находились в Аннаполисе и испытывали его двигатель JATO постоянной тяги, когда он получил телеграмму ВМФ, отправленную из Розуэлла, с приказом отправиться в Аннаполис. Лейтенант Фишер попросил провести аварийную операцию. К августу его двигатель развивал тягу 800 фунтов в течение 20 секунд, и Фишеру очень хотелось опробовать его на PBY. Во время шестого испытательного запуска, после устранения всех ошибок, PBY, пилотируемый Фишером, был поднят в воздух из реки Северн. Фишер приземлился и приготовился к новому запуску. Годдард хотел проверить подразделение, но радиосвязь с PBY была потеряна. С седьмой попытки загорелся двигатель. Когда полет был прерван, самолет находился на высоте 150 футов. Поскольку Годдард в последнюю минуту установил систему безопасности, взрыва и человеческих жертв не произошло. Причиной проблемы стала поспешная установка и грубое обращение. В конечном итоге вооруженные силы выбрали более дешевые и безопасные твердотопливные двигатели JATO. Позже один инженер сказал: «Посадить ракету [Годдарда] на гидросамолет было все равно, что привязать орла к плугу».

Первый биограф Годдарда Милтон Леман отмечает:

В 1942 году, пытаясь усовершенствовать ускоритель самолета, ВМФ начал осваивать ракетную технику. Аналогичным образом армейская авиация также изучала это поле [с GALCIT ]. По сравнению с масштабной программой Германии, эти начинания были небольшими, но необходимыми для дальнейшего прогресса. Они помогли создать ядро ​​обученных американских инженеров-ракетчиков, первых представителей нового поколения, которые последуют за профессором в космическую эпоху.

В августе 1943 года президент Этвуд в Кларке написал Годдарду, что университет теряет исполняющего обязанности заведующего физическим факультетом, берет на себя «экстренную работу» для армии, и он должен «прийти на службу или объявить должность вакантной». Годдард ответил, что, по его мнению, он нужен военно-морскому флоту, приближается к пенсионному возрасту и не может читать лекции из-за проблемы с горлом, которая не позволяет ему говорить шепотом. Он с сожалением ушел с поста профессора физики и выразил глубочайшую признательность за все, что Этвуд и попечители сделали для него и косвенно для военных действий. В июне он пошел к специалисту по горлу в Балтиморе, который посоветовал ему вообще не разговаривать, чтобы дать горлу отдохнуть.

В 1942 году станция под командованием лейтенанта Роберта Труакса разрабатывала еще один двигатель JATO, в котором использовалось гиперголическое топливо , что устраняло необходимость в системе зажигания. Химик-энсин Рэй Стифф в феврале обнаружил в литературе, что анилин и азотная кислота сразу же сильно горят при смешивании. Команда Годдарда построила насосы для анилинового топлива и окислителя азотной кислоты и приняла участие в статических испытаниях. Военно-морской флот поставил насосы компании Reaction Motors (RMI) для использования при разработке газогенератора для насосных турбин. Годдард отправился в RMI, чтобы наблюдать за испытаниями насосной системы, и пообедал с инженерами RMI. (RMI была первой фирмой, созданной для производства ракетных двигателей и производившей двигатели для Bell X-1 . ракетного самолета и Викинг (ракета) . RMI предложила Годдарду одну пятую долю в компании и партнерство после войны. В декабре 1944 года Годдард отправился с военно-морскими силами, чтобы обсудить с RMI вопросы разделения труда, и его команда должна была предоставить систему топливного насоса для ракетного перехватчика, поскольку у них был больше опыта работы с насосами. Он консультировал RMI с 1942 по 1945 год. По словам историка Фрэнка Х. Винтера, хотя раньше Годдард был конкурентом, у него были хорошие рабочие отношения с RMI.

Военно-морской флот поручил Годдарду построить для Калифорнийского технологического института насосную систему с кислотно-анилиновым топливом. Команда построила двигатель с тягой 3000 фунтов, используя группу из четырех двигателей с тягой 750 фунтов. Они также разработали 750-фунтовые двигатели для управляемой ракеты-перехватчика ВМФ «Горгона» (экспериментальный проект «Горгона» ). Годдард продолжал разработку двигателя с регулируемой тягой на бензине и бензине из-за опасностей, связанных с гиперголиками.

Несмотря на попытки Годдарда убедить ВМС в том, что ракеты на жидком топливе имеют больший потенциал, он заявил, что ВМФ не интересуется ракетами большой дальности. Однако ВМФ попросил его усовершенствовать дроссельный двигатель JATO. Годдард усовершенствовал двигатель, и в ноябре он был продемонстрирован ВМФ и некоторым официальным лицам из Вашингтона. Фишер предложил зрителям поработать с органами управления; двигатель без колебаний пронесся над «Северном» на полном газу, заработал на холостом ходу и снова взревел на разных уровнях тяги. Испытание прошло идеально и превзошло требования ВМФ. Агрегат можно было останавливать и перезапускать, и он создавал среднюю тягу в 600 фунтов в течение 15 секунд и полную тягу в 1000 фунтов в течение более 15 секунд. Командующий ВМФ прокомментировал: «Это было похоже на Тора, играющего с молниями». Годдард создал основную систему управления движением ракетоплана. Годдарды отпраздновали это событие, посетив футбольный матч армии и флота и коктейльную вечеринку Фишеров.

Этот двигатель стал основой двухкамерного двигателя Curtiss-Wright XLR25-CW-1 с регулируемой тягой массой 15 000 фунтов, который использовался в исследовательском ракетном самолете Bell X-2 . После Второй мировой войны команда Годдарда и некоторые патенты перешли к корпорации Curtiss-Wright . «Хотя его смерть в августе 1945 года помешала ему участвовать в реальной разработке этого двигателя, он был прямым потомком его конструкции». Университет Кларка и Фонд Гуггенхайма получили гонорары за использование патентов. В сентябре 1956 года Х-2 стал первым самолетом, достигшим высоты 126 000 футов и в своем последнем полете превысивший скорость 3 Маха (3,2), прежде чем потерял управление и разбился. Программа X-2 передовых технологий в таких областях, как стальные сплавы и аэродинамика при высоких числах Маха.

Немецкий Фау-2

Разве вы не знаете о своем пионере ракетостроения? Доктор Годдард опередил нас всех.

– Вернер фон Браун , когда его спросили о его работе после Второй мировой войны.

Весной 1945 года Годдард увидел трофейную немецкую баллистическую ракету Фау-2 в военно-морской лаборатории в Аннаполисе, штат Мэриленд, где он работал по контракту. Незапущенная ракета была захвачена армией США на заводе Миттельверк в горах Гарц в Германии, а образцы начали доставляться специальной миссией Фау-2 22 мая 1945 года.

После тщательного осмотра Годдард убедился, что немцы «украли» его работу. Хотя детали конструкции не были точно такими же, базовая конструкция Фау-2 была похожа на одну из ракет Годдарда. Однако Фау-2 была технически гораздо более совершенной, чем самая успешная из ракет, разработанных и испытанных Годдардом. под Ракетная группа Пенемюнде командованием Вернера фон Брауна, возможно, в ограниченной степени извлекла выгоду из контактов, произошедших до 1939 года. но также начали с работы своего пионера космонавтики Германа Оберта ; они также имели преимущество интенсивного государственного финансирования, крупных производственных мощностей (с использованием рабского труда) и неоднократных летных испытаний, которые позволяли им совершенствовать свои конструкции. Оберт был теоретиком космических полетов и никогда не строил ракеты, но в 1929–1930 годах он испытывал небольшие камеры тяги на жидком топливе, которые не были достижением «современного уровня техники». В 1922 году Оберт попросил у Годдарда копию своей статьи 1919 года, и ему прислали копию, хотя Годдард не доверял милитаристским немцам. Позже Оберт ошибочно полагал, что Годдарду не хватало зрения, он интересовался только изучением атмосферы и не понимал будущего ракетной техники для освоения космоса.

Тем не менее, в 1963 году фон Браун, размышляя об истории ракетной техники, сказал о Годдарде: «Его ракеты… возможно, были довольно грубыми по современным меркам, но они проложили путь и включили в себя многие особенности, используемые в наших самых современных ракеты и космические аппараты». Однажды он вспомнил, что «эксперименты Годдарда с жидким топливом сэкономили нам годы работы и позволили нам усовершенствовать Фау-2 за годы до того, как это стало возможным». После Второй мировой войны фон Браун изучил патенты Годдарда и пришел к выводу, что они содержат достаточно технической информации для создания большой ракеты.

В Фау-2 проявились три особенности, разработанные Годдардом: (1) для впрыска топлива в камеру сгорания использовались турбонасосы; (2) лопасти с гироскопическим управлением в сопле стабилизировали ракету до тех пор, пока это не смогли сделать внешние лопатки в воздухе; и (3) избыточный спирт подавался вокруг стенок камеры сгорания, так что слой испаряющегося газа защищал стенки двигателя от тепла сгорания.

Немцы наблюдали за достижениями Годдарда перед войной и убедились, что большие ракеты на жидком топливе вполне осуществимы. Генерал Вальтер Дорнбергер , руководитель проекта Фау-2, использовал идею о том, что они участвовали в гонке с США и что Годдард «исчез» (чтобы работать с ВМФ), как способ убедить Гитлера повысить приоритет проекта «Фау-2». В-2.

Секрет Годдарда

Годдард избегал делиться подробностями своей работы с другими учеными и предпочитал работать один со своими техническими специалистами. Фрэнк Малина , который тогда изучал ракетную технику в Калифорнийском технологическом институте , посетил Годдарда в августе 1936 года. Годдард не решался обсуждать какие-либо свои исследования, кроме тех, которые уже были опубликованы в журнале Liquid-Propellant Rocket Development . Теодор фон Карман , наставник Малины в то время, был недоволен позицией Годдарда и позже написал: «Естественно, мы в Калифорнийском технологическом институте хотели получить от Годдарда как можно больше информации для нашей взаимной выгоды. Но Годдард верил в секретность... Проблема секретность заключается в том, что можно легко пойти в неправильном направлении и никогда об этом не узнать». Однако ранее фон Карман сказал, что Малина был «в восторге» от его визита и что Калифорнийский технологический институт внес изменения в свою жидкостную ракету на основе работ и патентов Годдарда. Малина запомнила его визит как дружеский и что он видел в магазине Годдарда почти все компоненты, за исключением нескольких.

Обеспокоенность Годдарда по поводу секретности привела к критике за отказ сотрудничать с другими учеными и инженерами. Его подход в то время заключался в том, что независимое развитие его идей без вмешательства принесет более быстрые результаты, даже несмотря на то, что он получал меньшую техническую поддержку. Джордж Саттон, который стал ученым-ракетчиком, работая с командой фон Брауна в конце 1940-х годов, сказал, что он и его коллеги не слышали о Годдарде или его вкладе и что они сэкономили бы время, если бы знали подробности его работы. Саттон признает, что, возможно, это была их вина в том, что они не искали патенты Годдарда и полагались на знания и рекомендации немецкой команды; он писал, что информация о патентах не была широко распространена в США в тот ранний период после Второй мировой войны, хотя у Германии и Советского Союза были копии некоторых из них. (Патентное ведомство не выдавало патенты на ракеты во время Второй мировой войны.) Однако компания Aerojet Engineering Corporation, филиал Авиационной лаборатории Гуггенхайма Годдарда в Калифорнийском технологическом институте (GALCIT), в сентябре 1943 года подала две заявки на патент, ссылаясь на американский патент № 1 102 653 на многоступенчатую ракету.

К 1939 году компания GALCIT фон Кармана получила финансирование армейской авиации на разработку ракет для помощи при взлете самолетов. Годдард узнал об этом в 1940 году и открыто выразил недовольство тем, что его не приняли во внимание. Малина не могла понять, почему армия не организовала обмен информацией между Годдардом и Калифорнийским технологическим институтом, поскольку оба одновременно работали по государственному контракту. Годдард не думал, что сможет оказать столь большую помощь Калифорнийскому технологическому институту, поскольку они проектировали ракетные двигатели в основном на твердом топливе, а он использовал жидкое топливо.

Годдард стремился избежать публичной критики и насмешек, с которыми он столкнулся в 1920-х годах, которые, по его мнению, нанесли вред его профессиональной репутации. Ему также не хватало интереса к дискуссиям с людьми, которые меньше, чем он, разбирались в ракетной технике. ощущение, что его время было крайне ограничено. Здоровье Годдарда часто было плохим из-за перенесенного им ранее приступа туберкулеза, и он не был уверен в том, как долго ему осталось жить. Поэтому он чувствовал, что у него нет времени на споры с другими учеными и прессой о своей новой области исследований или на помощь всем ракетчикам-любителям, которые ему писали. В 1932 году Годдард писал Герберту Уэллсу:

Сколько еще лет я смогу работать над этой проблемой, я не знаю; Надеюсь, пока я жив. Не может быть и речи о завершении, поскольку «нацеливание на звезды», как в прямом, так и в переносном смысле, является проблемой, занимающей поколения, так что независимо от того, насколько велик прогресс, всегда остается ощущение только начала.

Годдард выступал перед профессиональными группами, публиковал статьи и статьи и запатентовал свои идеи; но хотя он и обсуждал основные принципы, он не желал раскрывать детали своих проектов до тех пор, пока не поднимет ракеты на большую высоту и тем самым не докажет свою теорию. Он старался избегать любых упоминаний о космических полетах и ​​говорил только об исследованиях на высоте, поскольку считал, что другие ученые считают эту тему ненаучной. GALCIT увидел проблемы с рекламой Годдарда и то, что слово «ракета» имело «настолько плохую репутацию», что они использовали слово «реактивный самолет» в названии JPL и связанной с ней Aerojet Engineering Corporation.

Многие авторы, пишущие о Годдарде, упоминают о его скрытности, но пренебрегают причинами этого. Некоторые причины были отмечены выше. Большая часть его работы была для военных и была засекречена. Перед Второй мировой войной в США были такие ракеты, призывавшие к использованию ракет большой дальности, а в 1939 году майор Джеймс Рэндольф написал «провокационную статью», пропагандирующую ракеты дальностью действия 3000 миль. Годдарда «раздражала» несекретная статья, поскольку он считал, что тему оружия следует «обсуждать в строгой секретности».

Однако склонность Годдарда к секретности не была абсолютной, и он не был полностью отказывающимся от сотрудничества. В 1945 году GALCIT строил WAC Corporal для армии. Но у них были проблемы с работой ЖРД (своевременное, плавное зажигание и взрывы). Фрэнк Малина поехал в Аннаполис в феврале и проконсультировался с Годдардом и Стиффом, и они пришли к решению проблемы (гиперголическое топливо: азотная кислота и анилин), что привело к успешному запуску высотной исследовательской ракеты в октябре 1945 года.

Во время Первой и Второй мировых войн Годдард предлагал военным свои услуги, патенты и технологии и внес значительный вклад. Незадолго до Второй мировой войны несколько молодых армейских офицеров и несколько высокопоставленных офицеров считали исследования Годдарда важными, но не смогли найти средства для его работы.

Ближе к концу своей жизни Годдард, понимая, что он больше не сможет добиться значительного прогресса в своей области в одиночку, вступил в Американское ракетное общество и стал его директором. Он планировал работать в многообещающей аэрокосмической отрасли США (вместе с Кертисс-Райт), взяв с собой большую часть своей команды.

Личная жизнь

21 июня 1924 года Годдард женился на Эстер Кристин Киск (31 марта 1901 - 4 июня 1982). секретарь в канцелярии президента Университета Кларка, с которой он познакомился в 1919 году. Она увлеклась ракетной техникой и фотографировала некоторые из его работ, а также помогала ему в его экспериментах и ​​оформлении документов, включая бухгалтерский учет. Им нравилось ходить в кино в Розуэлле, и они участвовали в деятельности общественных организаций, таких как Ротари и Женский клуб. Он рисовал пейзажи Нью-Мексико, иногда вместе с художником Питером Хердом , и играл на фортепиано. Она играла в бридж, пока он читал. Эстер сказала, что Роберт участвовал в жизни общества и с готовностью принимал приглашения выступить перед церковью и служебными группами. Детей у пары не было. После его смерти она разобралась с бумагами Годдарда и получила еще 131 патент на его работы.

Что касается религиозных взглядов Годдарда, он был воспитан как член епископальной церкви , хотя внешне он не был религиозным. Годдарды были связаны с епископальной церковью в Розуэлле, и он время от времени ее посещал. Однажды он говорил с группой молодых людей о взаимосвязи науки и религии.

Серьезный приступ туберкулеза Годдарда ослабил его легкие, влияя на его способность работать, и был одной из причин, по которой он любил работать в одиночку, чтобы избежать споров и конфронтации с другими и плодотворно использовать свое время. Он работал с перспективой прожить жизнь короче средней. По прибытии в Розуэлл Годдард подал заявку на страхование жизни, но когда врач компании осмотрел его, он сказал, что Годдарду место в Швейцарии (где он может получить лучший уход). Здоровье Годдарда начало еще больше ухудшаться после переезда во влажный климат Мэриленда для работы на военно-морском флоте. В 1945 году у него диагностировали рак горла. Он продолжал работать, мог говорить только шепотом, пока не потребовалась операция, и умер в августе того же года в Балтиморе, штат Мэриленд . Он был похоронен на кладбище Хоуп в своем родном городе Вустер, штат Массачусетс.

Наследие

Влияние

• Годдарду было присвоено 214 патентов на его работы; 131 из них были вручены после его смерти.
• Годдард оказал влияние на многих людей, которые впоследствии проделали значительную работу в космической программе США . такие как Роберт Труакс (USN), Милтон Розен (Военно-морская исследовательская лаборатория и НАСА ), астронавты Базз Олдрин и Джим Ловелл , диспетчер полета НАСА Джин Кранц , астродинамик Сэмюэл Херрик ( Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе ) и генерал Джимми Дулитл (армия США и NACA ). Базз Олдрин снял биографию Годдарда в миниатюре во время его исторического путешествия на Луну на борту «Аполлона-11» .
• Годдард получил золотую медаль Лэнгли от Смитсоновского института в 1960 году и золотую медаль Конгресса 16 сентября 1959 года.
• Центр космических полетов Годдарда , объект НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд , был основан в 1959 году.
• кратер Годдард на Луне . В его честь назван
• Коллекция доктора Роберта Х. Годдарда и выставочный зал Роберта Годдарда расположены в зоне архивов и специальных коллекций библиотеки Роберта Х. Годдарда Университета Кларка .
• Средняя школа Роберта Х. Годдарда была завершена в 1965 году в Розуэлле, штат Нью-Мексико , и посвящена Эстер Годдард; талисман школы называется «Ракеты».

Обелиск отмечает место запуска ракет Годдард.

• Место запуска ракеты Годдард в Оберне, штат Массачусетс, является национальной исторической достопримечательностью . Раньше на этом месте находилась ферма Аса Уорд, а теперь это поле для гольфа.
• В 11-м сезоне 10-й серии сериала « Тайны Мердока» Годдарда играет Эндрю Робинсон, и он описывается как ученый-ракетчик и главный научный сотрудник системы общественного транспорта с пневматической трубкой в ​​Торонто, Канада, 1900-е годы.
• Новый прототип экспериментальной многоразовой ракеты вертикального старта и посадки Goddard от Blue Origin назван в честь Годдарда.
• Rocket, эль, производимый пивоварней Wormtown Brewery в Вустере, штат Массачусетс, назван в честь Роберта Годдарда.
• Премия доктора Роберта Х. Годдарда, также известная как Премия за достижение 7, — это награда, вручаемая курсантам Гражданского воздушного патруля, достигшим звания старшего старшего сержанта-кадета. Повышение по службе и награда всегда вручаются одновременно и в унисон друг с другом.

• 
  Годдард отмечен на марке авиапочты США 1964 года.
• 
  Бронзовая мемориальная доска в Оберне, штат Массачусетс, отмечающая город, в котором Годдард запустил первую ракету на жидком топливе 16 марта 1926 года.
• 
  Знак отличия 50-летия Центра космических полетов Годдарда , объекта НАСА в Мэриленде.
• 
  Средняя школа Роберта Х. Годдарда в Розуэлле, Нью-Мексико .
• 
  Годдард-холл в Вустерском политехническом институте
• 
  Библиотека Годдарда в Университете Кларка

Патенты, представляющие интерес

Годдард получил на свои работы 214 патентов , из которых 131 был выдан уже после его смерти. Среди наиболее влиятельных патентов были:

• Патент США 1102653 – Ракетный аппарат.
• Патент США 1103503 – Ракетный аппарат.
• Патент США 2395113A – Механизм подачи горючих жидкостей в ракетный аппарат.
• Патент США 2397657А – Механизм управления ракетным аппаратом.
• Патент США 2397659А – Механизм управления ракетным аппаратом.
• Патент США 2511979A – Система транспортировки на вакуумной трубке – ЕС Годдард.

Фонд Гуггенхайма и поместье Годдарда в 1951 году подали иск против правительства США за предшествующее нарушение трех патентов Годдарда. В 1960 году стороны урегулировали иск, и вооруженные силы США и НАСА выплатили компенсацию в размере 1 миллиона долларов: половина суммы досталась его жене Эстер. На тот момент это была крупнейшая государственная выплата, когда-либо выплаченная по патентному делу. Сумма урегулирования превысила общую сумму всего финансирования, которое Годдард получал за свою работу за всю свою карьеру.

Важные новости

• Первый американец, математически исследовавший практичность использования ракетных двигателей для достижения больших высот и полета на Луну (1912 г.).
• Первым получил патент США на идею многоступенчатой ​​ракеты (1914 г.).
• Впервые провел статические испытания ракеты систематическим и научным способом, измеряя тягу, скорость истечения и эффективность. Он получил самый высокий КПД среди всех тепловых двигателей того времени. (1915-1916)
• Первым доказал, что ракетное движение работает в вакууме (в чем сомневались некоторые учёные того времени), что ему не нужен воздух, чтобы давить на него. Фактически он получил увеличение эффективности на 20% по сравнению с тем, которое было определено при атмосферном давлении на уровне земли (1915–1916).
• Впервые доказал, что окислитель и топливо можно смешивать с помощью форсунок и контролируемо сжигать в камере сгорания, что также вызывает сомнения у физиков.
• Первым разработал подходящие легкие центробежные насосы для жидкотопливных ракет, а также газогенераторы для привода турбины насоса (1923 г.).
• Впервые прикрепил форсунку типа DeLaval к ​​камере сгорания твердотопливного двигателя и увеличил эффективность более чем в десять раз. Поток выхлопных газов стал сверхзвуковым в самом узком участке сечения (горловине) сопла.
• Первым разработал систему подачи жидкого топлива с использованием газа под высоким давлением для подачи топлива из баков в камеру тяги (1923 г.).
• Первым разработал и успешно запустил жидкостную ракету (16 марта 1926 г.).
• Впервые запустил научную полезную нагрузку (барометр, термометр и камеру) в полете ракеты (1929 г.).
• Впервые использовал лопатки в выхлопе ракетного двигателя для наведения (1932 г.).
• Первым разработал гироскопическую аппаратуру управления полетом ракеты (1932 г.).
• Впервые запустил и успешно навел ракету с двигателем, поворачиваемым за счет перемещения хвостовой части (как на подвесах), управляемой гироскопическим механизмом (1937 г.).
• Легкие топливные баки построили из тонких листов стали и алюминия, а для армирования использовали внешнюю высокопрочную стальную проволоку. Он установил в баках перегородки, чтобы минимизировать раскачивание, что изменило центр тяжести машины. Он использовал изоляцию на очень холодных жидкокислородных компонентах.
• Первым в США спроектировал и испытал ракетный двигатель изменяемой тяги.
• Впервые запустил ракету с двигателем, имеющим несколько (четыре) камер тяги.
• Впервые испытал регенеративное охлаждение тяговой камеры в марте 1923 года (впервые предложено Циолковским, но неизвестно Годдарду).

Библиография

• Метод достижения экстремальных высот - Годдард, 1919 г.

См. также

• Гомер Хикам
• Sergey Korolev
• Викрам Сарабхай
• История освоения космоса США на марках США

Внешние ссылки

• Короткометражный фильм «Мечта, которая не сбылась» (1965) доступен для бесплатного просмотра и скачивания в Интернет-архиве .
• Роберт Годдард, крыло Розуэллского музея
• Архив доктора Роберта Х. Годдарда из Университета Кларка
• Дань Р.Х. Годдарду — космическому пионеру. Архивировано 5 февраля 2009 г. в Wayback Machine.
• Проект реплики ракеты NASA MSFC Goddard
• Роберт Годдард и его ракеты
• Коллекция Роберта Х. и Эстер Годдард в WPI
• О принятии вещей как должного