Роберт Х. Годдард - Robert H. Goddard

Роберт Х. Годдард
Роберт Хатчингс Годдард (1882–1945)
Родившийся	Роберт Годдард (1882-10-05)5 октября 1882 г.[1] Вустер, Массачусетс, НАС.
Умер	10 августа 1945 г.(1945-08-10) (62 года)[1] Балтимор, Мэриленд, НАС
Национальность	Американец
Образование	Вустерский политехнический институт Университет Кларка
Род занятий	Профессор, аэрокосмический инженер, физик, изобретатель
Известен	Первый на жидком топливе ракета
Супруг (а)	Эстер Кристин Киш ​ ​ (м. 1924⁠–⁠1945)​ (1901–1982)
Награды	Золотая медаль Конгресса (1959) Золотая медаль Лэнгли (1960) Медаль Даниэля Гуггенхайма (1964)

Роберт Хатчингс Годдард (5 октября 1882 г. - 10 августа 1945 г.)^[1] был американцем инженер, профессор, физик, и изобретатель кому приписывают создание и построение первых в мире на жидком топливе ракета.^[2] Годдард успешно запустил свою ракету 16 марта 1926 года, открыв эру космических полетов и инноваций. Он и его команда запустили 34 ракеты.^[3] между 1926 и 1941 годами, достигнув высоты 2,6 км (1,6 мили) и скорости 885 км / ч (550 миль в час).^[3]

Работа Годдарда как теоретика и инженера предвосхитила многие разработки, которые должны были сделать возможным космический полет.^[4] Его называли человеком, который открыл Космическая эра.^[5]:xiii 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.^[6] Его 1919 монография Способ достижения экстремальных высот считается одним из классических текстов ракетостроения ХХ века.^[7][8] Годдард успешно применил двухосное управление (гироскопы и управляемая тяга ) к ракетам, чтобы эффективно контролировать их полет.

Хотя его работа в этой области была революционной, Годдард получил небольшую общественную поддержку, моральную или денежную, за свои исследования и разработки.^[9]:92,93 Он был застенчивым человеком, и исследования ракет не считались подходящим занятием для профессора физики.^[10]:12 Пресса и другие ученые высмеивали его теории космических полетов. В результате он стал защищать свою частную жизнь и свою работу. Он также предпочитал работать в одиночку из-за последствий боя с туберкулез.^[10]:13

Спустя годы после его смерти, на заре космической эры, Годдарда признали одним из отцов-основателей современной ракетной техники. Роберт Эно-Пелтери, Константин Циолковский, и Герман Оберт.^[11][12][13] Он не только признал потенциал ракет для исследования атмосферы, баллистические ракеты и космическое путешествие но он был первым, кто научно изучил, спроектировал и сконструировал ракеты, необходимые для реализации этих идей.^[14] НАСА с Центр космических полетов Годдарда был назван в честь Годдарда в 1959 году. Он также был введен в должность Международный зал аэрокосмической славы в 1966 г., а Международный зал космической славы в 1976 г.^[15]

Ранняя жизнь и вдохновение

Годдард родился в Вустер, Массачусетс, Наум Данфорд Годдард (1859–1928) и Фанни Луиза Хойт (1864–1920). Роберт был их единственным выжившим ребенком; младший сын Ричард Генри родился с деформацией позвоночника и умер до своего первого дня рождения. Наум работал у производителей, и он изобрел несколько полезных инструментов.^[16] Годдард имел английский отцовские семейные корни в Новой Англии у Уильяма Годдарда (1628–1691) из Лондона. бакалейщик кто поселился в Watertown, Массачусетс в 1666 году. По материнской линии он происходил от Джона Хойта и других поселенцев Массачусетса в конце 1600-х годов.^[17][18]Вскоре после его рождения семья переехала в Бостон. Заинтересовавшись природой, он изучал небеса в телескоп своего отца и наблюдал за летающими птицами. По сути, деревенский мальчик, он любил природу и походы с отцом в Вустер и стал отличным стрелком с винтовкой.^[19]:63,64 В 1898 году его мать заболела туберкулезом, и они вернулись в Вустер на чистый воздух. По воскресеньям семья ходила в епископальную церковь, а Роберт пел в хоре.^[16]:16

Детский эксперимент

С электрификация из 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 мальчика зажглось. Роберт экспериментировал, полагая, что сможет прыгнуть выше, если цинк от аккумуляторной батареи можно было зарядить, потерев ногой по гравийной дорожке. Но, держа цинк, он не мог прыгнуть выше обычного.^[16]:15[20] Годдард остановил эксперименты после того, как его мать предупредила, что в случае успеха он может «уйти в плавание и не сможет вернуться».^[21]:9Он экспериментировал с химическими веществами и создал облако дыма и взрыв в доме.^[19]:64Отец Годдарда еще больше поддержал научный интерес Роберта, предоставив ему телескоп, микроскоп и подписку на Scientific American.^[21]:10 Роберт увлекся полетом, сначала воздушные змеи а затем с шарики. Он стал вести дневник и документировать свою работу - навык, который очень пригодился в его дальнейшей карьере. Эти интересы слились в 16 лет, когда Годдард попытался построить воздушный шар из алюминий, формируя необработанный металл в своей домашней мастерской и заполняя его водородом. После почти пяти недель методических и задокументированных усилий он, наконец, отказался от проекта, отметив: «... воздушный шар не поднимется ... Алюминий слишком тяжелый. Failior [sic ] венчает предприятие ». Однако урок этой неудачи не ограничил растущую решимость Годдарда и его уверенность в своей работе.^[16]:21 В 1927 году он писал: «Я полагаю, что врожденный интерес к механическим вещам унаследован от ряда предков, которые были машинистами». ^[22]:7

Мечта о вишневом дереве

Он заинтересовался космосом, когда прочитал Х. Г. Уэллс 'классика научной фантастики Война миров в 16 лет.^[1] Его преданность космическому полету закрепилась 19 октября 1899 года. 17-летний Годдард залез на вишневое дерево, чтобы отрезать мертвые конечности. Он был потрясен небом, и его воображение росло. Позже он писал:

В тот день я забрался на высокое вишневое дерево в задней части сарая ... и, глядя на поля на востоке, я представил, как чудесно было бы сделать какое-нибудь устройство, у которого даже есть возможность о восхождении к Марсу, и как это выглядело бы в малом масштабе, если бы его послали с луга у моих ног. У меня есть несколько фотографий дерева, сделанных с тех пор, когда я сделал небольшую лестницу, чтобы подняться по нему, прислонившись к нему.

Тогда мне казалось, что вес, вращающийся вокруг горизонтальной шахты, движущийся вверху быстрее, чем внизу, может создавать подъемную силу за счет большей центробежной силы в верхней части пути.

Я был другим мальчиком, когда спустился с дерева, когда я поднялся. В конце концов существование казалось очень целесообразным.^[16]:26[23]

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

Образование и раннее обучение

Молодой Годдард был худым и хилым мальчиком, почти всегда с хрупким здоровьем. Он страдал от проблем с желудком, плевритом, простудой и бронхитом, отставая от одноклассников на два года. Он стал заядлым читателем, регулярно посещая местную публичную библиотеку, чтобы брать книги по физическим наукам.^[16]:16,19

Аэродинамика и движение

Интерес Годдарда к аэродинамике побудил его изучить некоторые из Сэмюэл Лэнгли научные статьи в журнале Смитсоновский институт. В этих статьях Лэнгли писал, что птицы машут крыльями с разной силой с каждой стороны, чтобы поворачиваться в воздухе. Вдохновленный этими статьями, подросток Годдард наблюдал за ласточками и дымоходами с крыльца своего дома, отмечая, как тонко птицы двигали крыльями, чтобы контролировать свой полет. Он отметил, как замечательно птицы управляют своим полетом с помощью хвостовых перьев, которые он называл птичьим эквивалентом элероны. Он возразил против некоторых выводов Лэнгли и в 1901 г. написал письмо Святой Николай журнал^[21]:5 со своими собственными идеями. Редактор Святой Николай отказался опубликовать письмо Годдарда, отметив, что птицы летают с определенным интеллектом и что «машины не будут действовать с таким интеллектом».^[16]:31 Годдард не согласился, полагая, что человек может управлять летательным аппаратом с помощью собственного разума.

Примерно в это время Годдард прочитал Ньютона Principia Mathematica, и обнаружил, что Третий закон движения Ньютона применительно к движению в пространстве. Позже он писал о своих испытаниях Закона:

Я начал понимать, что в законах Ньютона все же может быть что-то. Соответственно, Третий закон был протестирован как с устройствами, подвешенными на резиновых ленточках, так и с помощью устройств на поплавках, в небольшом ручейке позади сарая, и этот закон был окончательно подтвержден. Это заставило меня понять, что если бы способ навигации в космосе был открыт или изобретен, он был бы результатом знания физики и математики.^[16]:32

Академики

По мере того, как его здоровье улучшалось, Годдард продолжил свое формальное обучение, будучи 19-летним второкурсником. Южная средняя общественная школа^[24] в Вустере в 1901 году. Он преуспел в своей курсовой работе, и его сверстники дважды избирали его президентом класса. Восполняя упущенное время, он изучал книги по математике, астрономии, механике и композиции из школьной библиотеки.^[16]:32 На своей выпускной церемонии в 1904 году он произнес свою классную речь как прощальный. В своей речи, озаглавленной «Принимая вещи как должное», Годдард включил раздел, который станет символом его жизни:

[J] Так же, как в науках мы узнали, что мы слишком невежественны, чтобы безопасно объявить что-либо невозможным, так и для человека, поскольку мы не можем точно знать, каковы его ограничения, мы вряд ли можем с уверенностью сказать, что что-то обязательно 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 он не честно постарается, и он должен черпать мужество из того факта, что все науки когда-то находились в таком же состоянии, как и он, и часто доказывалось, что вчерашняя мечта - это надежда сегодня и реальность завтрашнего дня.^[21]:19

Годдард поступил в Вустерский политехнический институт в 1904 г.^[16]:41 Он быстро поразил заведующего кафедрой физики А. Уилмера Даффа своей жаждой знаний, и Дафф взял его лаборантом и наставником.^[16]:42 В WPI Годдард присоединился к Сигма Альфа Эпсилон братства и начал долгие ухаживания с одноклассницей средней школы Мириам Олмстед, отличницей, которая окончила вместе с ним спаситель. В конце концов, она и Годдард были помолвлены, но они разошлись и закончили помолвку примерно в 1909 году.^[16]:51

Годдард из Университета Кларка

Годдард получил Б.С. степень по физике в Вустерском политехническом университете в 1908 году,^[16]:50 проработав там год преподавателем физики, он поступил в аспирантуру в Университет Кларка в Вустере осенью 1909 года.^[25] Годдард получил М.А. получил степень по физике в Университете Кларка в 1910 году, а затем остался в Кларке, чтобы закончить Кандидат наук. получил степень доктора физики в 1911 году. Еще один год он провел у Кларка в качестве почетного научного сотрудника по физике, а в 1912 году он принял научную стипендию Университет Принстона с Физическая лаборатория Палмера.^[16]:56–58

Первые научные труды

Старшеклассник резюмировал свои идеи о космических путешествиях в предложенной статье «Навигация в космосе», которую он представил в Научно-популярные новости. Редактор журнала вернул его, сказав, что им нельзя будет пользоваться «в ближайшее время».^[16]:34

Еще будучи студентом, Годдард написал статью, в которой предлагал метод балансировки самолеты с использованием гиростабилизации. Он представил идею Scientific American, который опубликовал эту статью в 1907 году. Позже Годдард писал в своих дневниках, что, по его мнению, его статья была первым предложением способа автоматической стабилизации самолета в полете.^[16]:50 Его предложение появилось примерно в то же время, когда другие ученые совершали прорывы в разработке функциональных гироскопы.

Изучая физику в WPI, Годдарду приходили в голову идеи, которые иногда казались невозможными, но он был вынужден записать их для будущего исследования. Он писал, что «внутри было что-то, что просто не переставало работать». Он купил несколько тетрадей, обтянутых тканью, и начал заполнять их самыми разными мыслями, в основном о своей мечте о космическом путешествии.^[22]:11–13 Он рассматривал центробежную силу, радиоволны, магнитную реакцию, солнечную энергию, атомную энергию, ионную или электростатическую тягу и другие методы достижения космоса. После экспериментов с твердотопливными ракетами он к 1909 году убедился, что решение проблемы - это двигатели на химическом топливе.^[10]:11–12 Особенно сложная концепция была сформулирована в июне 1908 года: направить камеру на далекие планеты, руководствоваться измерениями силы тяжести вдоль траектории и вернуться на Землю.^[22]:14

Его первое сочинение о возможности создания ракеты на жидком топливе было написано 2 февраля 1909 года. Годдард начал изучать способы повышения эффективности ракеты, используя методы, отличные от обычных. твердотопливные ракеты. Он написал в своем блокноте об использовании жидкого водорода в качестве топлива с жидким кислородом в качестве окислителя. Он считал, что с помощью этих жидких топлив можно достичь 50-процентного КПД (т.е. половина тепловой энергии сгорания преобразована в кинетическую энергию выхлопных газов).^[16]:55

Первые патенты

Примерно в 1910 году радио было новой технологией, плодотворной для инноваций. В 1912 году, работая в Принстонском университете, Годдард исследовал влияние радиоволн на изоляторы.^[26] Для генерации радиочастотной энергии он изобрел вакуумную лампу с отклонением луча.^[27] который работал как электронно-лучевая лампа. Его патент на эту трубку, который предшествовал патенту Ли Де Форест, стал центральным в иске между Артур А. Коллинз, чья небольшая компания производила лампы для радиопередатчиков, и AT&T и RCA по его использованию вакуумная труба технологии. 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.^[28]

Ракетная математика

К 1912 году он в свободное время, используя математические вычисления, разработал математику, которая позволила ему вычислить положение и скорость ракеты в вертикальном полете, учитывая вес ракеты, вес топлива и скорость (относительно рама ракеты) выхлопных газов. Фактически он независимо разработал Уравнение ракеты Циолковского опубликовано десятилетием ранее в России. Для вертикального полета он включил эффекты гравитации и аэродинамического сопротивления.^[22]:136

Его первой целью было построить звуковая ракета с помощью которого можно изучить атмосферу. Такие исследования не только помогли бы метеорологии, но и необходимо было определить температуру, плотность и скорость ветра, чтобы спроектировать эффективные космические ракеты-носители. Он очень неохотно признавал, что его конечной целью на самом деле была разработка аппарата для полетов в космос, поскольку большинство ученых, особенно в Соединенных Штатах, не считали такую ​​цель реалистичной или практической научной задачей, равно как и общественность пока готова всерьез рассматривать такие идеи. Позже, в 1933 году, Годдард сказал, что «[ни в коем случае] мы не должны позволять себе сдерживаться в достижении космических путешествий, испытание за испытанием и шаг за шагом, пока однажды мы не добьемся успеха, чего бы это ни стоило».^{[19]:65,67,74,101}

Болезнь

В начале 1913 года Годдард серьезно заболел туберкулез и был вынужден оставить свою позицию 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 ходить для упражнений, и постепенно ему стало лучше.^[16]:61–64 Когда его медсестра обнаружила в его постели некоторые из его записей, он сохранил их, утверждая: «Я должен жить, чтобы делать эту работу».^[19]:66

Однако именно в этот период выздоровления Годдард начал создавать некоторые из своих самых важных работ. Когда симптомы утихли, он позволил себе час в день работать над своими записями, сделанными в Принстоне. Он боялся, что никто не сможет прочитать его каракули, если он уступит.^[16]:63

Основные патенты

В технологической и производственной атмосфере Вустера, патенты считались необходимыми не только для защиты оригинальной работы, но и как документация о первом открытии. Он начал понимать важность своих идей как интеллектуальной собственности и, таким образом, начал защищать эти идеи раньше, чем кто-то другой - и ему пришлось бы заплатить, чтобы использовать их. В мае 1913 года он написал описания своих первых заявок на патент на ракету. Его отец принес их к патентному юристу в Вустере, который помог ему доработать свои идеи для рассмотрения. Первая патентная заявка Годдарда была подана в октябре 1913 года.^[16]:63–70

В 1914 году были приняты и зарегистрированы его первые два выдающихся патента. Первый, Патент США 1102653 , описал многоступенчатую ракету, работающую на твердом «взрывчатом веществе». Второй, Патент США 1103503 , описал ракету, работающую на твердое топливо (взрывчатое вещество) или с жидкое топливо (бензин и жидкая закись азота). Два патента в конечном итоге станут важными вехами в истории ракетной техники.^[29][30] Всего было опубликовано 214 патентов, некоторые посмертно его женой.

Ранние ракетные исследования

Воспроизвести медиа

Видеоклипы запусков Годдарда и других событий его жизни

Осенью 1914 года здоровье Годдарда улучшилось, и он устроился на неполный рабочий день преподавателем и научным сотрудником в Университете Кларка.^[16]:73 Его должность в Кларке позволила ему продолжить свои исследования в области ракетостроения. Он заказал множество материалов, которые можно было использовать для создания прототипов ракет для запуска, и потратил большую часть 1915 года на подготовку к своим первым испытаниям. Первый испытательный запуск пороховой ракеты Годдард произвел ранним вечером 1915 года после дневных уроков в Кларке.^[16]:74 Запуск был достаточно громким и ярким, чтобы вызвать тревогу у уборщика кампуса, и Годдарду пришлось заверить его, что его эксперименты, хотя и были серьезным изучением, также были совершенно безвредны. После этого инцидента Годдард перенес свои эксперименты в физическую лабораторию, чтобы ограничить любые помехи.

В физической лаборатории Кларка Годдард провел статические испытания пороховых ракет, чтобы измерить их тягу и эффективность. Он обнаружил, что его более ранние оценки подтверждаются; Пороховые ракеты преобразовывали только около двух процентов тепловой энергии своего топлива в тягу и кинетическую энергию. В этот момент он применил сопла де Лаваля, которые обычно использовались с паротурбинными двигателями и значительно повышали эффективность. (Из нескольких определений эффективности ракеты Годдард измерил в своей лаборатории то, что сегодня называется внутренняя эффективность двигателя: отношение кинетической энергии выхлопных газов к доступной тепловой энергии сгорания, выраженное в процентах.)^[22]:130 К середине лета 1915 года Годдард получил средний КПД 40 процентов при выходной скорости сопла 6728 футов (2051 метр) в секунду.^[16]:75 Соединив камеру сгорания, полную пороха, с различными соплами сужающе-расширяющегося расширения (де Лаваля), Годдард смог в статических испытаниях достичь КПД двигателя более 63% и скорости выхлопа более 7000 футов (2134 метра) в секунду.^[16]:78

В то время мало кто узнал бы его, 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, стали началом современной ракетной техники и, в конечном итоге, освоения космоса.^[31] Однако Годдард понял, что для достижения космоса потребуется более эффективное жидкое топливо.^[32]

Позже в том же году Годдард разработал сложный эксперимент в физической лаборатории Кларка и доказал, что ракета может работать в вакууме, например в космосе. Он верил, что это произойдет, но многие другие ученые еще не были уверены.^[33] Его эксперимент показал, что характеристики ракеты на самом деле ухудшаются при атмосферном давлении.

В сентябре 1906 года он написал в своей записной книжке об использовании отталкивания электрически заряженных частиц (ионов) для создания тяги.^[22]:13 С 1916 по 1917 год Годдард построил и испытал первый известный экспериментальный ионные двигатели, который, как он думал, может быть использован для двигательная установка в околоковакуумных условиях космического пространства. Маленькие стеклянные двигатели, которые он построил, были испытаны при атмосферном давлении, где они генерировали поток ионизированного воздуха.^[34]

Спонсорство Смитсоновского института

К 1916 году стоимость ракетных исследований Годдарда стала слишком высокой для его скромной преподавательской зарплаты.^[16]:76 Он начал искать потенциальных спонсоров для финансовой помощи, начиная с Смитсоновский институт, то Национальное географическое общество, а Аэроклуб Америки.

В своем письме в Смитсоновский институт в сентябре 1916 года Годдард утверждал, что он достиг эффективности 63% и скорости сопла почти 2438 метров в секунду. Он считал, что с такими характеристиками ракета может вертикально поднять вес 1 фунт (0,45 кг) на высоту 232 миль (373 км) при начальной стартовой массе всего 89,6 фунта (40,64 кг).^[35] (Можно считать, что земная атмосфера заканчивается на высоте от 80 до 100 миль (от 130 до 160 км), где ее влияние на орбитальные спутники становится минимальным.)

Смитсоновский институт был заинтересован и попросил Годдарда подробнее рассказать о своем первоначальном запросе. Годдард ответил подробным рукописью, которую он уже подготовил, под названием Способ достижения экстремальных высот.^[16]:79

В январе 1917 года Смитсоновский институт согласился предоставить Годдарду пятилетний грант на общую сумму 5000 долларов США.^[16]:84 После этого Кларк смог внести свой вклад 3500 долларов США и использование их физической лаборатории в проекте. Вустерский политехнический институт также позволил ему в это время использовать свою заброшенную лабораторию магнетизма на окраине кампуса в качестве безопасного места для тестирования.^[16]:85 WPI также производила некоторые детали в своем механическом цехе.

Соратники Годдарда Кларка были удивлены необычно большим Смитсоновским грантом на исследования ракет, которые, по их мнению, не были настоящей наукой.^[16]:85 Спустя десятилетия ученые-ракетчики, знавшие, сколько стоит исследование и разработка ракет, сказали, что он получил небольшую финансовую поддержку.^[36][37]

Два года спустя, по настоянию доктора Артура Г. Вебстера, всемирно известного главы физического отдела Кларка, Годдард организовал для Смитсоновского института публикацию статьи. Метод..., который документировал его работу.^[16]:102

Во время учебы в Университете Кларка Годдард проводил исследования солнечной энергии, используя параболическую тарелку, чтобы сконцентрировать солнечные лучи на механически обработанной части кварц, который был опрыскан Меркурий, который затем нагревает воду и приводит в действие электрогенератор. Годдард считал, что его изобретение преодолело все препятствия, которые ранее побеждали других ученых и изобретателей, и опубликовал свои открытия в ноябрьском выпуске журнала 1929 г. Популярная наука.^[38]

Военная ракета Годдарда

Годдард загружает базуку в 1918 году

Не все ранние работы Годдарда были ориентированы на космические путешествия. Когда Соединенные Штаты вступили в Первую мировую войну в 1917 году, университеты страны начали оказывать свои услуги военным усилиям. Годдард считал, что его ракетные исследования могут быть применены во многих различных военных приложениях, включая мобильную артиллерию, полевое оружие и военно-морские торпеды. Он делал предложения флоту и армии. В его документах нет никаких записей, которые могли бы заинтересовать ВМС для расследования Годдарда. Однако армейская артиллерия была весьма заинтересована, и Годдард несколько раз встречался с военнослужащими.^[16]:89

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 энтузиазм бизнесмена рос, росли и подозрения Годдарда. Переговоры в конце концов прервались, поскольку Годдард начал опасаться, что его работа может быть присвоена бизнесом. Однако Армейский корпус связи офицер пытался заставить Годдарда сотрудничать, но генерал отозвал его. Джордж Сквайер из Корпуса связи, с которым связался секретарь Смитсоновского института, Чарльз Уолкотт.^[16]:89–91 Годдард с подозрением относился к работе с корпорациями и старался получить патенты, чтобы «защитить свои идеи».^[16]:152 Эти события привели к тому, что Корпус связи спонсировал работу Годдарда во время Первой мировой войны.^[16]:91

Годдард предложил армии идею трубчатой ​​ракетной установки в качестве легкого пехотного оружия. Концепция пусковой установки стала предшественницей базука.^[16]:92 Ракетное безоткатное оружие было детищем Годдарда как побочный проект (по контракту с Армией) его работы над ракетным двигателем. Годдарда во время его владение в Университет Кларка, и работая в Обсерватория Маунт Вильсон по соображениям безопасности разработал ракету с трубчатым двигателем для использования в военных целях во время Первой мировой войны. Он и его коллега, доктор. Кларенс Н. Хикман успешно продемонстрировал свою ракету Корпус связи армии США в Абердинский полигон, Мэриленд 6 ноября 1918 г. с использованием двух пюпитров в качестве стартовой площадки. Армия была впечатлена, но Compiègne Armistice был подписан только пять дней спустя, и дальнейшая разработка была прекращена после окончания Первой мировой войны.^[39]

Задержка с разработкой базуки и другого оружия была результатом длительного периода восстановления, который потребовался после серьезной схватки Годдарда с туберкулезом. Годдард продолжал работать неполный рабочий день консультантом правительства США в Индийская голова, Мэриленд,^[16]:121 до 1923 года, но его внимание было сосредоточено на других исследованиях, связанных с движением ракет, включая работу с жидким топливом и жидким кислородом.

Позже бывший исследователь Университета Кларка д-р. Кларенс Н. Хикман, и армейские офицеры полковник Лесли Скиннер и лейтенант Эдвард Уль продолжил работу Годдарда над базукой. А кумулятивный заряд боеголовка была прикреплена к ракете, что привело к смертоносному оружию танков, которое использовалось во Второй мировой войне, и ко многим другим мощным ракетным вооружениям.^[16]:305

Способ достижения экстремальных высот

В 1919 году Годдард подумал, что было бы преждевременно раскрывать результаты его экспериментов, потому что его двигатель был недостаточно развит. Доктор Вебстер понял, что Годдард проделал большую работу, и настоял на том, чтобы Годдард опубликовал свои достижения на данный момент, или он позаботится об этом сам, поэтому Годдард попросил Смитсоновский институт опубликовать отчет, дополненный сносками, он подал в конце 1916 года.^[16]:102

В конце 1919 года Смитсоновский институт опубликовал новаторскую работу Годдарда: Способ достижения экстремальных высот. В отчете описываются математические теории полета ракеты Годдарда, его эксперименты с твердотопливными ракетами и возможности, которые он видел в исследовании атмосферы Земли и за ее пределами. Вместе с Константин Циолковский более ранняя работа, Исследование космического пространства с помощью реактивных устройств,^[40] который не получил широкого распространения за пределами России,^[41] Отчет Годдарда считается одним из первых работ в области ракетостроения, и его тираж составил 1750 экземпляров.^[42] Годдард также отправил копию тем, кто ее просил, пока его личный запас не иссяк. Историк аэрокосмической отрасли из Смитсоновского института Фрэнк Уинтер сказал, что эта статья была «одним из ключевых катализаторов международного ракетного движения 1920-х и 30-х годов». ^[43]

Годдард описал обширные эксперименты с твердым топливом. ракетные двигатели сжигание высококачественной нитроцеллюлозы бездымный порох. Решающим прорывом стало использование сопла паровой турбины, изобретенного шведским изобретателем. Густав де Лаваль. В сопло де Лаваля позволяет максимально эффективно (изэнтропический ) преобразование энергии горячих газов в поступательное движение.^[44] С помощью этого сопла Годдард увеличил эффективность своих ракетных двигателей с двух до 64 процентов и получил сверхзвуковые скорости истечения более 7 Махов.^[21]:44[45]

Хотя большая часть этой работы касалась теоретических и экспериментальных соотношений между топливом, массой ракеты, тягой и скоростью, в последнем разделе, озаглавленном «Расчет минимальной массы, необходимой для подъема одного фунта на« бесконечную »высоту, обсуждались возможные применения ракет не только для достижения верхних слоев атмосферы, но и для полностью уйти от земного притяжения.^[46] Он определил, используя приближенный метод решения своих дифференциальных уравнений, что ракета с эффективной скоростью истечения (см. удельный импульс ) со скоростью 7000 футов в секунду и начальным весом 602 фунта может отправить груз весом в один фунт на бесконечную высоту. Включено как мысленный эксперимент была идея запустить ракету на Луну и поджечь массу пороха на ее поверхности, чтобы ее можно было увидеть в телескоп. Он серьезно обсудил этот вопрос, вплоть до оценки необходимого количества порошка. Вывод Годдарда заключался в том, что ракета с начальной массой 3,21 тонны могла произвести вспышку, «только видимую» с Земли, если принять окончательный вес полезной нагрузки 10,7 фунтов.^[22]

Годдард избегал публичности, потому что у него не было времени отвечать на критику своей работы, а его творческие идеи о космических путешествиях делились только с частными группами, которым он доверял. Однако он опубликовал и рассказал о принципе ракеты и зондирующие ракеты, так как эти предметы были не так уж и "далеки". В письме в Смитсоновский институт, датированном мартом 1920 года, он обсуждал: фотографирование Луны и планет с помощью пролетных зондов с ракетными двигателями, отправку сообщений далеким цивилизациям на металлических пластинах с надписями, использование солнечной энергии в космосе и идею высокоскоростная ионная двигательная установка. В том же письме Годдард ясно описывает концепцию абляционный тепловой экран, предполагая, что посадочный аппарат должен быть покрыт «слоями очень неплавкого твердого вещества со слоями с плохой теплопроводностью между ними», предназначенных для эрозии так же, как поверхность метеора.^[47]

Публичность и критика

Публикация документа Годдарда привлекла к нему всеобщее внимание газет США, 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 сенсационировал его идеи до искажения и насмешек. Даже Смитсоновскому институту пришлось воздерживаться от огласки из-за большого количества нелепой корреспонденции, полученной от широкой публики.^[21]:113 Дэвид Лассер, соучредивший Американское ракетное общество (ARS) писал в 1931 году, что Годдард подвергся в прессе «самым жестоким нападкам».^[50]

12 января 1920 г. на первой полосе журнала Нью-Йорк Таймс «Считает, что ракета может достичь Луны», - сообщалось в пресс-релизе Смитсоновского института о «многозарядной высокоэффективной ракете». Основным предполагаемым применением была «возможность отправки записывающего устройства на умеренные и экстремальные высоты в пределах земной атмосферы», причем преимуществом перед приборами, переносимыми на воздушном шаре, была простота извлечения, поскольку «новый ракетный аппарат будет идти прямо вверх и спускаться прямо вниз. " Но в нем также упоминалось предложение «[послать] в темную часть новой луны достаточно большое количество самого блестящего порошка вспышки, который, будучи воспламененным при ударе, будет хорошо виден в мощный телескоп. Это будет единственный способ доказать, что ракета действительно покинула притяжение Земли, поскольку аппарат никогда не вернется, как только он избежит этого притяжения ».^[51]

Нью-Йорк Таймс редакционная

13 января 1920 года, на следующий день после первой полосы статьи о ракете Годдарда, неподписанный Нью-Йорк Таймс Редакционная статья в разделе «Topics of the Times» высмеяла это предложение. Статья под заголовком «Серьезное давление на доверчивость»,^[52] начал с очевидным одобрением, но вскоре вызвал серьезные сомнения:

Многозарядная ракета профессора Годдарда как метод отправки ракеты в более высокую и даже самую верхнюю часть атмосферной оболочки Земли является практичным и, следовательно, многообещающим устройством. Такая ракета также может нести самозаписывающие приборы, которые должны быть выпущены на пределе своего полета, и мыслимые парашюты безопасно доставят их на землю. Однако не очевидно, что инструменты вернутся к исходной точке; действительно, очевидно, что они не будут, потому что парашюты дрейфуют точно так же, как воздушные шары.^[53]

В статье продолжалось обсуждение предложения Годдарда о запуске ракет за пределы атмосферы:

[A] После того, как ракета покинет наш воздух и действительно начнет свое более длительное путешествие, ее полет не будет ни ускорен, ни поддержан за счет взрыва зарядов, которые она тогда могла бы оставить. Утверждать, что это было бы так, - значит отрицать фундаментальный закон динамики, и только доктор Эйнштейн и его избранная дюжина, столь немногие и подходящие, имеют право на это. ... Конечно, [Годдарду] кажется, что ему не хватает знаний, ежедневно получаемых в средней школе.^[54]

Основанием для этой критики было распространенное в то время убеждение, что тяга создается выхлопными газами ракеты, отталкивающими атмосферу; Годдард понял, что действительным принципом был третий закон Ньютона (реакция). Без ведома Раз, толчок возможен в вакууме, как обнаружил бы писатель, прочитав статью Годдарда.^[55]

Последствия

Через неделю после Нью-Йорк Таймс передовой статьи, Годдард выпустил подписанное заявление для Ассошиэйтед Пресс, пытаясь восстановить причину того, что стало сенсационной историей:

Слишком много внимания было сосредоточено на предлагаемом эксперименте с импульсной вспышкой и слишком мало - на исследовании атмосферы. ... Какие бы интересные возможности ни были у предложенного метода, кроме цели, для которой он был предназначен, ни одна из них не могла быть осуществлена ​​без предварительного исследования атмосферы.^[56]

В 1924 году Годдард опубликовал статью «Как моя скоростная ракета может двигаться в вакууме» в Популярная наука, в которой он объяснил физику и подробно рассказал о вакуумных экспериментах, которые он провел для доказательства теории.^[57] Но, как бы он ни пытался объяснить свои результаты, его не поняли большинство. После одного из экспериментов Годдарда в 1929 году местная газета Вустера опубликовала издевательский заголовок «Лунная ракета не попадает в цель на 238 799 человек.¹⁄₂ миль ".^[58]

Хотя лишенная воображения публика посмеивалась над «лунным человеком», его новаторская статья была серьезно прочитана многими ракетчиками в Америке, Европе и России, которые были побуждены к созданию своих собственных ракет. Эта работа была его самым важным вкладом в его поиски «стремиться к звездам». ^[59]:50

Годдард много лет работал один со своей командой механиков и машинистов. Это было результатом резкой критики со стороны СМИ и других ученых, а также его понимания военных приложений, которые могут использовать иностранные державы. Годдард становился все более подозрительным по отношению к другим и часто работал один, за исключением двух мировых войн, что ограничивало влияние большей части его работ. Другим ограничивающим фактором было отсутствие поддержки со стороны американского правительства, военных и академических кругов, которые не понимали ценности ракеты для изучения атмосферы и ближнего космоса, а также для военных целей. По мере того как Германия становилась все более воинственной, он отказывался общаться с немецкими ракетными экспериментаторами, хотя получал все больше и больше их корреспонденции.^[16]:131

'Поправка'

Через сорок девять лет после редакционной насмешки над Годдардом, 17 июля 1969 года - на следующий день после запуска Аполлон-11 —Нью-Йорк Таймс опубликовал небольшую заметку под заголовком «Исправление». Заявление из трех абзацев резюмировало редакционную статью 1920 года и заключает:

Дальнейшие исследования и эксперименты подтвердили открытия Исаака Ньютона в 17 веке, и теперь определенно установлено, что ракета может функционировать как в вакууме, так и в атмосфере. Times сожалеет об ошибке.^[60]

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 / окислителя. Однако в 1921 году жидкий водород был недоступен, и он выбрал бензин как самое безопасное топливо для работы.^[22]:13

Первые статические тесты

Роберт Годдард, спрятанный от холода 16 марта 1926 года, держит стартовую раму своего самого известного изобретения - первой ракеты на жидком топливе.

Годдард начал экспериментировать с жидким окислителем, ракеты на жидком топливе в сентябре 1921 г., а в ноябре 1923 г. успешно испытал первый жидкостный двигатель.^[22]:520 Он имел цилиндрическую форму камера сгорания, используя встречные форсунки для смешивания и распыления жидкий кислород и бензин.^{[22]:499–500}

В 1924-25, Годдард были проблемы развивающихся высокого давления поршневой насос отправить топливо в камеру сгорания. Он хотел увеличить масштабы экспериментов, но его финансирование не позволяло такого роста. Он решил отказаться от насосов и использовать систему подачи топлива под давлением, подавая давление в топливный бак из бака. инертный газ, техника, используемая сегодня. Жидкий кислород, часть которого испаряется, обеспечивает собственное давление.

6 декабря 1925 г. он испытал более простую систему подачи под давлением. Он провел статические испытания на огневом стенде в лаборатории физики Университета Кларка. Двигатель успешно поднял собственный вес в ходе 27-секундного теста в статической стойке. Для Годдарда это был большой успех, доказавший, что ракета на жидком топливе возможна.^[16]:140 Испытания приблизили Годдарда к запуску ракеты на жидком топливе.

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

Первый полет

Годдард запустил первый в мире жидкостный (бензин и жидкий кислород ) ракета 16 марта 1926 г., в г. Оберн, Массачусетс. На запуске присутствовали руководитель его экипажа Генри Сакс, Эстер Годдард и Перси Руп, доцент кафедры физики Кларка. Запись в дневнике Годдарда об этом событии отличалась недосказанностью:

16 марта. Пошел с С [ахом] в Оберн в утра. E [sther] и мистер Руп вышли в 13:00. Пробовал ракету на 2.30. Он поднялся на 41 фут и опустился на 184 фута за 2,5 секунды после того, как сгорела нижняя половина сопла. Принесли материалы в лабораторию. ...^[16]:143

На следующий день его дневник уточнил:

17 марта 1926 года. Первый полет ракеты на жидком топливе был совершен вчера на ферме тети Эффи в Оберне. ... Несмотря на то, что спуск был затянут, ракета сначала не взлетела, но вышло пламя, и раздался ровный рев. Через несколько секунд он медленно поднялся, пока не вышел за пределы кадра, а затем со скоростью экспресса, повернув налево, ударяясь о лед и снег, все еще продолжая двигаться с большой скоростью.^[16]:143

Ракета, которую позже назвали "Нелл", поднялась всего на 41 фут во время 2,5-секундного полета, который завершился на расстоянии 184 фута в поле с капустой.^[61] но это была важная демонстрация того, что жидкое топливо и окислители могут быть топливом для более крупных ракет. Пусковая площадка теперь Национальный исторический памятник, то Место запуска ракеты Годдарда.

Зрителям, знакомым с более современными конструкциями ракет, может быть сложно отличить ракету от ее пускового устройства на хорошо известной картине «Нелл». Полная ракета значительно выше Годдарда, но не включает пирамидальную опорную конструкцию, которую он держит. Ракеты камера сгорания маленький цилиндр вверху; то сопло виден под ним. Топливный бак, который также является частью ракеты, представляет собой больший цилиндр напротив торса Годдарда. Топливный бак находится непосредственно под форсункой и защищен от выхлопа двигателя асбест конус. Алюминиевые трубы, обернутые асбестом, соединяют двигатель с баками, обеспечивая как поддержку, так и транспортировку топлива.^[62] Такая схема больше не используется, так как эксперимент показал, что она не более устойчива, чем размещение камеры сгорания и сопла у основания. К маю, после ряда модификаций, направленных на упрощение водопровода, камера сгорания и сопло были размещены в теперь уже классическом положении, на нижнем конце ракеты.^[63]:259

Годдард на раннем этапе определил, что одних плавников недостаточно для стабилизации ракеты в полете и удержания ее на желаемой траектории перед лицом ветров и других мешающих сил. Он добавил в выхлопную трубу подвижные лопасти, управляемые гироскопом, чтобы управлять своей ракетой. (Немцы использовали эту технику в своих Фау-2.) Он также представил более эффективный поворотный двигатель в нескольких ракетах, в основном метод, используемый сегодня для управления большими жидкостными ракетами и пусковыми установками.^[63]:263–6

Линдберг и Годдард

После запуска одной из ракет Годдарда в июле 1929 г. снова привлекла внимание газет.^[64] Чарльз Линдберг узнал о его работе в Нью-Йорк Таймс статья. В то время Линдберг начал задаваться вопросом, что станет с авиация (даже космический полет) в далеком будущем и остановился на реактивной силовой установке и полетах на ракетах в качестве возможного следующего шага. После проверки с Массачусетский Институт Технологий (Массачусетский технологический институт) и, будучи уверенным, что Годдард был добросовестным физиком, а не психом, он позвонил Годдарду в ноябре 1929 года.^[21]:141 Профессор Годдард встретил летчика вскоре после этого в своем офисе в университете Кларка.^[65] При встрече с Годдардом Линдберг был немедленно впечатлен его исследованиями, и Годдард был так же впечатлен интересом летчика. Он открыто обсудил свою работу с Линдбергом, заключив союз, который продлится до конца его жизни. Давным-давно отказавшись делиться своими идеями, Годдард проявил полную открытость с теми немногими, кто разделял его мечту и которым, как он чувствовал, он может доверять.^[65]

К концу 1929 года Годдард получал дополнительную известность с каждым запуском ракеты. Ему становилось все труднее проводить свои исследования, не отвлекаясь. Линдберг обсудил поиск дополнительного финансирования для работы Годдарда и назвал его знаменитым именем работы Годдарда. В 1930 году Линдберг сделал несколько предложений промышленным предприятиям и частным инвесторам о финансировании, которые оказалось практически невозможно найти после недавних событий. Обвал фондового рынка США в октябре 1929 г.^[65]

Спонсорство Гуггенхайма

Весной 1930 года Линдберг наконец нашел союзника в Семья Гуггенхайм. Финансист Даниэль Гуггенхайм согласился профинансировать исследования Годдарда в течение следующих четырех лет на общую сумму 100 000 долларов (~ 1,9 миллиона долларов сегодня). Семья Гуггенхаймов, особенно Гарри Гуггенхайм, будет продолжать поддерживать работу Годдарда в ближайшие годы. Годдарды вскоре переехали в Розуэлл, Нью-Мексико ^[65]

Из-за военного потенциала ракеты Годдард, Линдберг, Гарри Гуггенхайм, Смитсоновский институт и другие пытались в 1940 году, до вступления США во Вторую мировую войну, убедить армию и флот в ее ценности. Услуги Годдарда предлагались, но поначалу интереса не было. Два молодых, талантливых военных офицера в конце концов получили услуги, чтобы попытаться заключить контракт с Годдардом незадолго до войны. Военно-морской флот опередил армию и заручился его услугами по созданию жидкостных ракетных двигателей с переменной тягой для реактивного взлета (JATO) самолетов.^{[16]:293–297} Эти ракетные двигатели были предшественниками более крупных дроссельных двигателей для ракетных самолетов, которые помогли начать космическую эру.^[66]

Космонавт 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 получить помощь Гуггенхеймов. Базз считал, что если бы Годдард получил военную поддержку, как команда фон Брауна в Германии, американские ракетные технологии развивались бы намного быстрее во время Второй мировой войны.^[67]

Отсутствие видения в США

Перед Второй мировой войной в Соединенных Штатах не хватало видения и серьезного интереса к потенциалу ракетной техники, особенно в Вашингтон. Хотя с 1929 года Бюро погоды было заинтересовано в ракете Годдарда для исследования атмосферы, ему не удалось получить государственное финансирование.^[22]:719,746 Между мировыми войнами Фонд Гуггенхайма был основным источником финансирования исследований Годдарда.^{[68]:46,59,60} По словам историка авиакосмической отрасли, его страна пренебрегла ракетой Годдарда, работающей на жидком топливе. Юджин Эмме, но был замечен и продвинут другими народами, особенно немцами.^[42]:63 Годдард проявил замечательное предвидение в 1923 году в письме в Смитсоновский институт. Он знал, что немцы очень интересуются ракетной техникой, и сказал, что «не удивится, если исследования станут чем-то вроде гонки», и он задавался вопросом, как скоро европейские «теоретики» начнут создавать ракеты.^[16]:136В 1936 году военный атташе США в Берлине попросил Чарльза Линдберга посетить Германию и узнать, что он может, об их успехах в авиации. Хотя люфтваффе показали ему свои заводы и открыто заявили о своей растущей авиации, они ничего не сказали о ракетной технике. Когда Линдберг рассказал Годдарду об этом поведении, Годдард сказал: «Да, у них должны быть планы относительно ракеты. Когда наши собственные люди в Вашингтоне прислушаются к мнению?»^[16]:272

Большинство крупнейших университетов США также не смогли реализовать потенциал ракетной техники. Незадолго до Второй мировой войны глава отдела воздухоплавания Массачусетского технологического института на встрече, проведенной Армейский авиационный корпус чтобы обсудить финансирование проекта, сказал, что Калифорнийский технологический институт (Калифорнийский технологический институт) «может взять на себя работу Бака Роджерса [ракетные исследования]».^[69] В 1941 году Годдард попытался нанять инженера для своей команды из Массачусетского технологического института, но не смог найти того, кто был бы заинтересован.^[16]:326 Были некоторые исключения: Массачусетский технологический институт, по крайней мере, преподавал основы ракетостроения,^[16]:264 а в Калтехе были курсы по ракетной технике и аэродинамике. После войны доктор Джером Хансейкер из Массачусетского технологического института, изучив патенты Годдарда, заявил, что «каждая летящая ракета на жидком топливе - это ракета Годдарда».^[16]:363

Находясь в Розуэлле, Годдард все еще был главой физического факультета Университета Кларка, и Кларк позволил ему посвящать большую часть своего времени исследованиям ракет. Точно так же Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе (UCLA) разрешенный астроном Сэмюэл Херрик продолжить исследования в области наведения и управления космическими аппаратами, а вскоре после войны преподавать курсы по управлению космическими аппаратами и определению орбиты. Херрик начал переписку с Годдардом в 1931 году и спросил, следует ли ему работать в этой новой области, которую он назвал астродинамика. Херрик сказал, что у Годдарда было видение, чтобы посоветовать и поддержать его в использовании небесная механика «предвидеть основную проблему космической навигации». Работа Херрика в значительной степени способствовала готовности Америки контролировать полет спутников Земли и отправлять людей на Луну и обратно.^[70]

Розуэлл, Нью-Мексико

Чарльз Линдберг сделал этот снимок ракеты Роберта Х. 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 в Розуэлл, штат Нью-Мексико, летом 1930 года.^[59]:46 где он годами работал со своей командой техников в условиях почти полной изоляции и относительной секретности. Он посоветовался с метеорологом относительно лучшего места для работы, и Розуэлл казался идеальным. Здесь они никому не подвергнут опасности, не будут беспокоить любопытных и окажутся в более умеренном климате (что также было лучше для здоровья Годдарда).^[16]:177 Местные жители ценили личную жизнь, знали, что Годдард желал его, и когда путешественники спросили, где расположены объекты Годдарда, они, вероятно, ошиблись.^[16]:261

К сентябрю 1931 года его ракеты имели уже знакомый вид гладкого кожуха с хвостовым оперением. Он начал экспериментировать с гироскопический наведения и провел летные испытания такой системы в апреле 1932 года. Гироскоп, установленный на карданном подвесе, с электрически управляемыми рулевыми лопатками в выхлопе, аналогичен системе, используемой немецкими V-2 более 10 лет спустя. Хотя после короткого подъема ракета разбилась, система наведения сработала, и Годдард счел испытание успешным.^[16]:193–5

Временная потеря финансирования со стороны семьи Гуггенхеймов в результате депрессии вынудила Годдарда весной 1932 года вернуться к своим ненавистным профессорским обязанностям в Университете Кларка.^[71] Он оставался в университете до осени 1934 года, когда финансирование возобновилось.^[72] Из-за смерти старшего Даниэля Гуггенхайма управление финансированием взял на себя его сын Гарри Гуггенхайм.^[72] По возвращении в Розуэлл он начал работу над своей серией ракет А длиной от 4 до 4,5 метров, работавших на бензине и жидком кислороде с азотом под давлением. Гироскопическая система управления размещалась в центре ракеты между топливными баками.^{[5]:XV, 15–46}

На А-4 использовалась более простая маятниковая система наведения, так как гироскопическая система ремонтировалась. 8 марта 1935 года он поднялся на высоту 1000 футов, затем повернулся против ветра и, как сообщил Годдард, «взревел мощным спуском по прерии со скоростью, близкой к скорости звука или со скоростью звука». 28 марта 1935 года А-5 успешно поднялся в вертикальном направлении на высоту 4800 футов, используя свою гироскопическую систему наведения. Затем он повернул 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.^{[16]:208[22]:978–9}

В 1936–1939 годах Годдард начал работу над ракетами серий K и L, которые были гораздо более массивными и рассчитаны на достижение очень больших высот. Серия K состояла из статических стендовых испытаний более мощного двигателя, достигшего в феврале 1936 года тяги 624 фунта.^[68] В этой работе были проблемы с прожогом камеры. В 1923 году Годдард построил двигатель с регенеративным охлаждением, в котором жидкий кислород циркулировал вокруг внешней части камеры сгорания, но он посчитал эту идею слишком сложной. Затем он использовал метод охлаждения с помощью завесы, который включал распыление избытка бензина, который испарялся вокруг внутренней стенки камеры сгорания, но эта схема не сработала, и большие ракеты вышли из строя. Годдард вернулся к конструкции меньшего размера, и его L-13 достиг высоты 2,7 км (1,7 мили; 8900 футов), самой высокой из его ракет. Вес снижен за счет использования тонкостенных топливных баков, обмотанных высокопрочной проволокой.^[5]:71–148

Годдард экспериментировал со многими особенностями современных больших ракет, такими как несколько камер сгорания и сопла. В ноябре 1936 года он запустил первую в мире ракету (L-7) с несколькими камерами, надеясь увеличить тягу без увеличения размера одной камеры. Он имел четыре камеры сгорания, достигал высоты 200 футов и корректировал свой вертикальный путь с помощью лопастей, пока одна камера не прожигала. Этот полет продемонстрировал, что ракета с несколькими камерами сгорания может летать стабильно и легко управляться.^[5]:96 В июле 1937 г. он заменил лопатки наведения на подвижное хвостовое оперение с единственной камерой сгорания, как на карданном подвесе (вектор тяги ). Полет проходил на небольшой высоте, но большое возмущение, вероятно, вызванное изменением скорости ветра, было исправлено обратно на вертикальное. Во время августовских испытаний траектория полета семь раз корректировалась подвижным хвостом и была снята на пленку миссис Годдард.^{[5]:113–116}

С 1940 по 1941 год Годдард работал над ракетами серии P, в которых использовались топливные турбонасосы (также работавшие на бензине и жидком кислороде). Легкие насосы производили более высокое давление топлива, что позволяло использовать более мощный двигатель (большую тягу) и более легкую конструкцию (более легкие баки и без бака наддува), но два запуска закончились авариями после достижения высоты всего в несколько сотен футов. Однако турбонасосы работали хорошо, и Годдард был доволен.^{[5]:187–215}

Когда Годдард упомянул о необходимости турбонасосов, Гарри Гуггенхайм посоветовал ему обратиться к производителям насосов за помощью. Никто не заинтересовался, поскольку стоимость разработки этих миниатюрных насосов была непомерно высокой. Таким образом, команда Годдарда осталась одна и с сентября 1938 по июнь 1940 года разработала и испытала небольшие турбонасосы и газогенераторы для работы с турбинами. Позже Эстер сказала, что испытания помпы были «самым мучительным и разочаровывающим этапом исследования».^[16]:274–5

Годдард смог провести летные испытания многих своих ракет, но многие из них привели к тому, что непосвященные назовут отказами, обычно в результате неисправности двигателя или потери управления. Годдард, однако, не считал их неудачниками, потому что считал, что всегда чему-то научился на тестах.^[59]:45 Большая часть его работы заключалась в статических испытаниях, которые сегодня являются стандартной процедурой перед летными испытаниями. Он написал корреспонденту: «Нелегко отличить неудачные эксперименты от успешных ... [Большинство] работ, которые в конечном итоге оказались успешными, являются результатом серии неудачных испытаний, в которых трудности постепенно устраняются».^[16]:274

Генерал Джимми Дулиттл

Джимми Дулиттл была представлена ​​в области космической науки на раннем этапе ее истории. В своей автобиографии он вспоминает: «Я заинтересовался разработкой ракет в 1930-х годах, когда я встретил Роберта Х. Годдарда, который заложил фундамент ... В Shell Oil я работал с ним над разработкой типа топлива ...». .. "^[73] Гарри Гуггенхайм и Чарльз Линдберг договорились, чтобы (тогда еще майор) Дулиттл обсудил с Годдардом особую смесь бензина. Дулиттл сам прилетел в Розуэлл в октябре 1938 года, где ему провели экскурсию по мастерской Годдарда и «краткий курс» ракетной техники. Затем он написал служебную записку, включая довольно подробное описание ракеты Годдарда. В заключение он сказал: «Межпланетные перевозки - это, вероятно, мечта очень далекого будущего, но Луна находится всего в четверти миллиона миль - кто знает!» В июле 1941 года он написал Годдарду, что все еще интересуется исследованиями его ракетных двигателей. Армия в тот момент интересовалась только JATO. Однако Дулиттл и Линдберг были обеспокоены состоянием ракетной техники в США, а Дулитл оставался на связи с Годдардом.^{[22]:1208–16,1334,1443}

Вскоре после Второй мировой войны Дулитл говорил о Годдарде с одним из Американское ракетное общество (ARS) конференция, на которой присутствовало большое количество людей, интересующихся ракетной техникой. Позже он заявил, что в то время «мы [в области аэронавтики] не особо верили в огромный потенциал ракетной техники».^[74] В 1956 году он был назначен председателем Национальный консультативный комитет по аэронавтике (NACA), потому что предыдущий председатель, Джером К. Хансакер, считал Дулиттл более сочувствующим, чем другие ученые и инженеры, ракете, важность которой как научного инструмента, так и оружия возрастала.^[73]:516 Дулиттл сыграл важную роль в успешном переходе NACA к Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства (НАСА) в 1958 году.^[75] Ему предложили должность первого администратора НАСА, но он отказался.^[74]

История запуска

С 1926 по 1941 год было запущено 35 ракет:^[3]

Некоторые части ракет Годдарда

Анализ результатов

Как инструмент для достижения экстремальных высот ракеты Годдарда не имели большого успеха; они не достигли высоты более 2,7 км в 1937 году, в то время как аэростатный зонд уже достиг высоты 35 км в 1921 году.^[22]:456 Напротив, немецкие ученые-ракетчики достигли высоты 2,4 км с помощью ракеты А-2 в 1934 году.^[32]:138 8 км к 1939 году с А-5,^[76]:39 и 176 км в 1942 г. с А-4 (V-2 ) запускается вертикально, достигая внешних границ атмосферы и в космос.^[77]:221

Темп Годдарда был медленнее, чем у немцев, потому что у него не было ресурсов, которыми они располагали. Просто достичь больших высот не было его основной целью; Он методично пытался усовершенствовать свой двигатель на жидком топливе и такие подсистемы, как наведение и управление, чтобы его ракета могла в конечном итоге достигать больших высот, не кувыркаясь в редкой 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 ход американской истории. Он надеялся вернуться к своим экспериментам в Розуэлле после войны.^{[16]:206,230,330–1[22]:923–4}

Хотя к концу периода правления Розуэлла 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 переменной тягой (в США), двигатель с несколькими камерами сгорания. и форсунки, и завесы охлаждения камеры сгорания.

Хотя Годдард привлек внимание к своей работе в области ракетной техники Армия США в период между мировыми войнами он получил отпор, так как армия в значительной степени не осознавала военное применение больших ракет и заявляла, что нет денег на новое экспериментальное оружие.^[16]:297 Немецкая военная разведка, напротив, обратила внимание на работу Годдарда. Годдарды заметили, что часть почты была открыта, а некоторые отправленные по почте отчеты пропали. Аккредитованный военный атташе в США, Фридрих фон Беттихер отправил четырехстраничный отчет в Абвер в 1936 году, и шпион Густав Геллих прислал смесь фактов и сфабрикованной информации, утверждая, что посетил Розуэлл и был свидетелем запуска. В Абвер был очень заинтересован и ответил на другие вопросы о работе Годдарда.^{[78]:77[21]:227–8} Отчеты Геллиха включали информацию о топливных смесях и важную концепцию охлаждения топливной завесой,^[79]:39–41 но после этого немцы получили очень мало информации о Годдарде.

У Советского Союза был шпион в Управлении воздухоплавания ВМС США. В 1935 году она представила 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 сочли эту информацию очень ценной. Он предоставил несколько деталей дизайна, но дал им направление и знания о прогрессе Годдарда.^[80]:386–7

Аннаполис, Мэриленд

Лейтенант ВМФ Чарльз Ф. Фишер, который ранее посетил Годдарда в Розуэлле и завоевал его доверие, считал, что Годдард делает ценную работу, и смог убедить Бюро Аэронавтики в сентябре 1941 года, что Годдард может построить отряд JATO, который желал ВМС. Еще в Розуэлле и до того, как контракт с ВМФ вступил в силу, Годдард в сентябре начал применять свою технологию для создания двигателя переменной тяги, который будет прикреплен к двигателю. PBY гидросамолет. К маю 1942 года у него было подразделение, которое могло соответствовать требованиям ВМФ и иметь возможность запускать тяжело загруженный самолет с короткой взлетно-посадочной полосы. В феврале он получил часть PBY с пулевыми отверстиями, очевидно, приобретенную в Перл Харбор атака. Годдард писал Гуггенхайму, что «я не могу придумать ничего, что доставило бы мне большее удовлетворение, чем то, что это способствовало бы неизбежному возмездию».^{[16]:322,328–9,331,335,337}

В апреле Фишер уведомил Годдарда, что военно-морской флот хочет выполнять все ракетные работы на экспериментальной инженерной станции в Аннаполисе. Эстер, обеспокоенная тем, что переезд в климат Мэриленда вызовет более быстрое ухудшение здоровья Роберта, возражала. Но патриотичный Годдард ответил: «Эстер, разве ты не знаешь, что идет война?» Фишер также усомнился в этом шаге, поскольку Годдард мог работать так же хорошо в Розуэлле. Годдард просто ответил: «Мне было интересно, когда вы меня спросите». Фишер хотел предложить ему что-то большее - ракету большой дальности, - но JATO был всем, чем он мог управлять, надеясь позже на более крупный проект.^[16]:338,9 По словам разочарованного Годдарда, это был квадратный колышек в круглой дыре.^[21]:209

Годдард и его команда уже пробыли в Аннаполисе месяц и испытали свой двигатель JATO постоянной тяги, когда он получил телеграмму ВМФ, отправленную из Розуэлла, с приказом отправиться в Аннаполис. Лейтенант Фишер попросил об аварии. К августу его двигатель развивал тягу в 800 фунтов в течение 20 секунд, и Фишеру не терпелось испытать его на PBY. Во время шестого пробного запуска, когда все ошибки были устранены, PBY, пилотируемый Фишером, был поднят в воздух с реки Северн. Фишер приземлился и снова приготовился к запуску. Годдард хотел проверить аппарат, но радиосвязь с PBY была потеряна. С седьмой попытки загорелся двигатель. Когда полет был прерван, самолет находился на высоте 150 футов. Поскольку Годдард установил предохранительное устройство в последнюю минуту, взрыва не произошло и никто не погиб. Причина проблемы заключалась в поспешной установке и небрежном обращении. В конечном итоге вооруженные силы выбрали более дешевые и безопасные твердотопливные двигатели JATO. Позже один инженер сказал: «Установить ракету [Годдарда] на гидросамолет было все равно, что привязать орла к плугу».^{[16]:344–50}

Первый биограф Годдарда Милтон Леман Примечания:

В 1942 году в ходе аварийной попытки усовершенствовать самолет-ускоритель военно-морской флот начал осваивать ракетную технику. В аналогичных усилиях армейский авиационный корпус также исследовал поле [с ГАЛЦИТ ]. По сравнению с масштабной программой Германии эти начинания были небольшими, но необходимыми для дальнейшего прогресса. Они помогли сформировать ядро ​​обученных американских инженеров-ракетчиков, первых представителей нового поколения, которые последуют за профессором в эпоху космоса.^[16]:350

В августе 1943 года президент Атвуд в Кларке написал Годдарду, что университет теряет исполняющего обязанности главы физического факультета, берет на себя «срочную работу» для армии, и он должен «явиться на службу или объявить должность вакантной. " Годдард ответил, что, по его мнению, он нужен флоту, приближается к пенсионному возрасту и не может читать лекции из-за проблем с горлом, что не позволяет ему говорить шепотом. Он с сожалением ушел с поста профессора физики и выразил глубокую признательность Этвуду и попечителям за все, что сделали для него, а также косвенно за военные усилия.^{[22]:1509–11} В июне он пошел к специалисту по горлу в Балтиморе, который посоветовал ему вообще не разговаривать, чтобы дать горлу отдохнуть.^[22]:1503

Станция под командованием лейтенанта Роберта Труакса в 1942 году разрабатывала еще один двигатель JATO, который использовал гиперголические пропелленты, устраняя необходимость в системе зажигания. Химик энсин Рэй Стифф в феврале обнаружил в литературе, что анилин и азотная кислота сразу же после смешивания сильно горело.^{[22]:1488[32]:172} Команда Годдарда построила насосы для анилинового топлива и окислителя азотной кислоты и участвовала в статических испытаниях.^{[22]:1520,1531} ВМФ доставил насосы в Моторы реакции (RMI) для использования при разработке газогенератора для турбин насосов. Годдард отправился в RMI, чтобы понаблюдать за испытаниями насосной системы, и пообедал с инженерами RMI.^[22]:1583 (RMI была первой фирмой, созданной для создания ракетных двигателей и двигателей для Колокол X-1 ракетоплан^[10]:1 и Викинг (ракета).^[10]:169 После войны RMI предложила Годдарду пятую долю в компании и партнерство.^[22]:1583В декабре 1944 года Годдард отправился с военно-морским флотом, чтобы обсудить с RMI разделение труда, и его команда должна была предоставить топливную насосную систему для ракетного перехватчика, потому что у них был больший опыт работы с насосами.^[10]:100 Он консультировался с RMI с 1942 по 1945 год.^[63]:311 По словам историка Фрэнка Х. Винтера, Годдард, хотя и раньше был конкурентом, имел хорошие рабочие отношения с RMI.^[81]

Военно-морской флот поручил Годдарду построить насосную систему для использования в Калифорнийском технологическом институте с кислотно-анилиновым топливом. Команда построила двигатель с тягой 3000 фунтов, используя группу из четырех двигателей с тягой по 750 фунтов.^{[22]:1574,1592} Они также разработали 750-фунтовые двигатели для управляемой ракеты-перехватчика ВМС Gorgon (экспериментальный Проект Горгона ). Годдард продолжал разрабатывать двигатель с регулируемой тягой на бензине и локсах из-за опасностей, связанных с гиперголиками.^{[22]:1592[16]:355,371}

Несмотря на попытки Годдарда убедить ВМС в том, что ракеты на жидком топливе обладают большим потенциалом, он сказал, что ВМС не заинтересованы в ракетах большой дальности.^[22]:1554 Однако ВМФ попросил его усовершенствовать дроссельный двигатель JATO. Годдард усовершенствовал двигатель, и в ноябре его продемонстрировали военно-морским силам и некоторым официальным лицам из Вашингтона. Фишер предложил зрителям поработать с пультом управления; двигатель без колебаний пролетел над «Северном» на полном газу, работал на холостом ходу и снова ревел на разных уровнях тяги. Испытания прошли идеально, превосходя требования ВМФ. Агрегат можно было останавливать и перезапускать, и он производил 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 игру Тора с молниями». Годдард создал основную систему управления двигательной установкой ракетоплана. Годдард отпраздновал, посетив футбольный матч армии и флота и посетив коктейльную вечеринку Фишеров.^[22]:350–1

Этот двигатель был основой двухкамерного двигателя Curtiss-Wright XLR25-CW-1 с регулируемой тягой весом 15000 фунтов, который приводил в действие Колокол X-2 исследовательский ракетоплан. После Второй мировой войны команда Годдарда и некоторые патенты перешли в Кертисс-Райт Корпорация. «Хотя его смерть в августе 1945 года помешала ему участвовать в реальной разработке этого двигателя, он был прямым потомком его конструкции».^[22]:1606 Университет Кларка и Фонд Гуггенхайма получали гонорары за использование патентов.^[82] В сентябре 1956 года X-2 был первым самолетом, достигшим высоты 126 000 футов и в своем последнем полете превысил 3 Маха (3,2), прежде чем потерял управление и разбился. В программе X-2 передовые технологии в таких областях, как стальные сплавы и аэродинамика при высоких числах Маха.^[83]

V-2

Весной 1945 года Годдард увидел захваченную немецкую баллистическую ракету Фау-2 в военно-морской лаборатории в Аннаполисе, штат Мэриленд, где он работал по контракту. Невыпущенная ракета была захвачена армией США с Mittelwerk завод в Harz горы и образцы стали отгружать Специальная миссия V-2 22 мая 1945 г.^[76]

После тщательного осмотра Годдард убедился, что немцы «украли» его работу. Хотя детали конструкции не были точно такими же, базовая конструкция V-2 была похожа на одну из ракет Годдарда. Однако V-2 был технически намного более совершенным, чем самая успешная из ракет, разработанных и испытанных Годдардом. В Ракетная группа Пенемюнде во главе с Вернер фон Браун могли получить пользу от контактов до 1939 года в ограниченной степени,^[16]:387–8 но также начали с работы своего космического пионера, Герман Оберт; они также имели преимущество интенсивного государственного финансирования, крупномасштабного производства (с использованием рабского труда) и многократных летных испытаний, которые позволили им усовершенствовать свои конструкции. Оберт был теоретиком и никогда не строил ракеты, но в 1929-1930 годах он испытал небольшие камеры тяги на жидком топливе, которые не были прогрессом в «современном состоянии».^[63]:273,275 В 1922 году Оберт попросил у Годдарда копию своей статьи 1919 года, и ему послали.^[21]:96

Тем не менее, в 1963 году фон Браун, размышляя об истории ракетной техники, сказал о Годдарде: «Его ракеты ... могли быть довольно грубыми по современным стандартам, но они проложили путь и вобрали в себя многие особенности, используемые в наших самых современных ракеты и космические аппараты ».^[84] Однажды он напомнил, что «эксперименты Годдарда с жидким топливом сэкономили нам годы работы и позволили усовершенствовать V-2 за годы до того, как это стало возможным».^[85] После Второй мировой войны фон Браун изучил патенты Годдарда и полагал, что они содержат достаточно технической информации для создания большой ракеты.^[86]

В V-2 появились три особенности, разработанные Годдардом: (1) турбонасосы использовались для впрыска топлива в камеру сгорания; (2) лопатки с гироскопическим управлением в сопле стабилизировали ракету до тех пор, пока внешние лопатки в воздухе не смогли сделать это; и (3) избыток спирта подавался вокруг стенок камеры сгорания, так что слой испаряющегося газа защищал стенки двигателя от тепла сгорания.^[87]

Немцы наблюдали за успехами Годдарда до войны и убедились, что большие ракеты на жидком топливе возможны. Общий Уолтер Дорнбергер, руководитель проекта V-2, использовал идею о том, что они участвовали в гонке с США и что Годдард «исчез» (чтобы работать с флотом), как способ убедить Гитлера повысить приоритет V-2. .

Секретность Годдарда

Годдард избегал делиться подробностями своей работы с другими учеными и предпочитал работать наедине со своими техническими специалистами. Фрэнк Малина, который тогда изучал ракетостроение в Калифорнийский технологический институт, посетил Годдарда в августе 1936 года. Годдард не решался обсуждать какие-либо из своих исследований, кроме тех, которые уже были опубликованы в Разработка жидкостных ракет. Теодор фон Карман Наставник Малины в то время был недоволен отношением 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 секретности в том, что что можно легко пойти в неверном направлении и никогда не узнать об этом ». ^[88]:90 Однако ранее фон Карман сказал, что Малина была «полна энтузиазма» после его визита и что Калтех внес изменения в свою жидкостную ракету, основываясь на работе и патентах Годдарда. Малина вспомнила его визит как дружеский, и что он видел в магазине Годдарда все, кроме нескольких компонентов.^[21]:178

Беспокойство Годдарда по поводу секретности привело к критике за отказ сотрудничать с другими учеными и инженерами. Его подход в то время заключался в том, что независимое развитие его идей без помех принесет более быстрые результаты, даже если он получал меньше технической поддержки. 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, они виноваты в том, что не искали патенты Годдарда и зависели от немецкой команды в вопросах знаний и рекомендаций; он писал, что информация о патентах не была хорошо распространена в США в тот ранний период после Второй мировой войны, хотя в Германии и Советском Союзе были копии некоторых из них. (Патентное бюро не выдавало патентов на ракеты во время Второй мировой войны.)^[63] Однако Aerojet Engineering Corporation, ответвление Авиационная лаборатория Гуггенхайма в Калифорнийском технологическом институте (GALCIT) подала две заявки на патент в сентябре 1943 г., ссылаясь на Патент США 1102653 для многоступенчатой ​​ракеты.

К 1939 году GALCIT фон Кармана получил финансирование армейского авиационного корпуса на разработку ракет для взлета самолетов. Годдард узнал об этом в 1940 году и открыто выразил недовольство тем, что его не приняли во внимание.^[88] Малина не могла понять, почему армия не организовала обмен информацией между Годдардом и Калифорнийским технологическим институтом, поскольку оба одновременно работали по правительственному контракту. Годдард не думал, что сможет оказать такую ​​большую помощь Калтеху, потому что они проектировали ракетные двигатели в основном на твердом топливе, а он - на жидком.

Годдард был озабочен тем, чтобы избежать публичной критики и насмешек, с которыми он столкнулся в 1920-х годах и которые, по его мнению, нанесли вред его профессиональной репутации. Ему также не хватало интереса к дискуссиям с людьми, которые меньше разбирались в ракетной технике, чем он.^[16]:171 чувство, что его время было крайне ограничено.^[16]:23 Здоровье Годдарда часто было плохим из-за его раннего приступа туберкулеза, и он не знал, сколько ему осталось жить.^[16]:65,190 Поэтому он чувствовал, что у него нет времени, чтобы спорить с другими учеными и прессой о его новой области исследований или помочь всем ракетчикам-любителям, которые писали ему.^{[16]:61,71,110–11,114–15} В 1932 году Годдард писал Г. Г. Уэллсу:

Сколько еще лет я смогу работать над проблемой, я не знаю; Надеюсь, пока живу. Не может быть никакой мысли о завершении, потому что «стремление к звездам», как в прямом, так и в переносном смысле, - это проблема, занимающая поколения, так что независимо от того, насколько далеко человек продвинулся, всегда есть острые ощущения только от начала.^[19]

Годдард выступал перед профессиональными группами, публиковал статьи и статьи и запатентовал свои идеи; но пока он обсуждал основные принципы, он не желал раскрывать детали своих проектов, пока он не запустил ракеты на большие высоты и тем самым не подтвердил свою теорию.^[16]:115 Он старался избегать любого упоминания о космических полетах и ​​говорил только о высотных исследованиях, поскольку считал, что другие ученые считают этот предмет ненаучным.^[16]:116 GALCIT увидел проблемы с гласностью Годдарда и то, что слово «ракета» имело «такую ​​плохую репутацию», что они использовали слово «реактивный» в названии JPL и связанной с ним Aerojet Engineering Corporation.^[89]

Многие авторы, пишущие о Годдарде, упоминают его секретность, но игнорируют причины этого. Некоторые причины были отмечены выше. Большая часть его работ была для военных и засекречена.^[22]:1541 До Второй мировой войны в США были такие, которые призывали к созданию ракет дальнего действия, а в 1939 году майор Джеймс Рэндольф написал «провокационную статью», в которой пропагандировал ракету дальнего действия 3 000 миль. Годдард был «раздражен» несекретной статьей, поскольку считал, что тема оружия должна «обсуждаться в строгой секретности». ^[90]

Однако склонность Годдарда к секретности не была абсолютной, и при этом он не был полностью отказываться от сотрудничества. В 1945 году GALCIT строил WAC капрал для армии. Но в 1942 году у них были проблемы с работой жидкостного ракетного двигателя (своевременное, плавное зажигание и взрывы). Фрэнк Малина отправился в Аннаполис в феврале и проконсультировался с Годдардом и Стиффом, и они пришли к решению проблемы (гиперголическое топливо), что привело к успешному запуску высотной исследовательской ракеты в октябре 1945 года.^[91]

Во время Первой и Второй мировых войн Годдард предлагал свои услуги, патенты и технологии военным и внес значительный вклад. Незадолго до Второй мировой войны несколько молодых армейских офицеров и несколько высокопоставленных офицеров считали исследования Годдарда важными, но не смогли собрать средства для его работы.^[92]

Ближе к концу своей жизни Годдард, понимая, что больше не сможет добиться значительного прогресса в одиночку в своей области, вступил в Американское ракетное общество и стал его директором. Он планировал работать в подающей надежде авиакосмической промышленности США (вместе с Curtiss-Wright), взяв с собой большую часть своей команды.^[16]:382,385

Личная жизнь

21 июня 1924 года Годдард женился на Эстер Кристин Киск (31 марта 1901 - 4 июня 1982),^[93] секретарь в офисе президента Университета Кларка, с которой он познакомился в 1919 году. Она увлеклась ракетной техникой и сфотографировала некоторые из его работ, а также помогала ему в его экспериментах и ​​оформлении документов, включая бухгалтерский учет. Они любили ходить в кино в Розуэлле и участвовали в общественных организациях, таких как Ротари и Женский клуб. Он писал пейзажи Новой Мексики, иногда вместе с художником. Питер Херд, и играл на пианино. Она играла в бридж, пока он читал. Эстер сказала, что Роберт участвовал в жизни сообщества и с готовностью принимал приглашения выступить в церкви и группах обслуживания. У пары не было детей. После его смерти она разобрала документы Годдарда и получила 131 дополнительный патент на его работы.^[94]

Что касается религиозных взглядов Годдарда, его воспитывали как Епископальный, хотя внешне он не был религиозным.^[95] Годдарды были связаны с епископальной церковью в Розуэлле, и он иногда посещал их. Однажды он говорил с группой молодых людей о взаимосвязи науки и религии.^[16]:224

Серьезный приступ Годдарда с туберкулезом ослабил его легкие, повлиял на его работоспособность, и было 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 надеждой на то, что продолжительность жизни меньше средней.^[16]:190 По прибытии в Розуэлл Годдард подал заявление о страховании жизни, но когда врач компании осмотрел его, он сказал, что Годдард должен быть в постели в Швейцарии (где он может получить лучший уход).^[16]:183 Здоровье Годдарда начало ухудшаться после того, как он переехал во влажный климат Мэриленда, чтобы работать на флот. В 1945 году ему поставили диагноз «рак горла». Он продолжал работать, мог говорить только шепотом, пока не потребовалась операция, и умер в августе того же года в г. Балтимор, Мэриленд.^{[16]:377,395[96]} Он был похоронен в Кладбище Надежды в своем родном городе Вустер, штат Массачусетс.^[97]

Наследие

Влияние

Эта секция нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: "Роберт Х. Годдард"  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Март 2018 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

• Годдарду приписали 214 патенты за его работу; 131 из них были награждены после его смерти.^[98]
• Годдард оказал влияние на многих людей, которые в дальнейшем проделали значительную работу в Космическая программа США,^[9] Такие как Роберт Труакс (USN), Милтон Розен (Лаборатория военно-морских исследований и НАСА ), космонавты Базз Олдрин и Джим Ловелл, НАСА полетный контроллер Джин Кранц, астродинамик Сэмюэл Херрик (UCLA ) и генерала Джимми Дулиттла (армия США и NACA ).^[92]
• Годдард получил Золотая медаль Лэнгли от Смитсоновский институт в 1960 г., а Золотая медаль Конгресса 16 сентября 1959 г.^[14]
• В Центр космических полетов Годдарда, объект НАСА в Гринбелт, Мэриленд, основан в 1959 году. Кратер Годдард на Луна также назван в его честь.^[99]
• Коллекция доктора Роберта Х. Годдарда и выставочный зал Роберта Годдарда размещены в зоне архивов и специальных коллекций Университета Кларка. Библиотека Роберта Х. Годдарда.
• Средняя школа Роберта Х. Годдарда был завершен в 1965 г. Розуэлл, Нью-Мексико, и посвящен Эстер Годдард;^[100] талисман школы - «Ракеты».^[101]
• Средняя школа Роберта Х. Годдарда находится в Глендора, Калифорния. Их талисман - «Титан», но не Титан греческой мифологии - Ракета Титана.
• Неполная средняя школа Роберта Х. Годдарда в г. Мидленд, Техас.
• Небольшой мемориал со статуей Годдарда расположен на том месте, где Годдард запустил первую жидкостную ракету, ныне поле для гольфа Pakachoag в Оберне, штат Массачусетс.^[22]:1672
• Выпуск 13 Linux распространение Fedora назван в честь Годдарда.
• Телесериал Звездный путь: Следующее поколение был шаттл, названный в честь Годдарда.
• В сезоне 11, эпизоде ​​10 Мистерии Мердока Годдарда играет Эндрю Робинсон, он описывается как ученый-ракетчик и главный научный сотрудник пневматическая трубка система общественного транспорта в 1900-х годах Торонто, Канада.^[102]
• В робот-собака-компаньон главного героя американского компьютерного мультсериала Приключения Джимми Нейтрона: Мальчик-гений назван в честь Годдарда.
• Годдард - персонаж некоторых письменных произведений Альтернативная история, включая Гарри Горлица с Мировая война и Аллен М. Стил с День Победы.
• Годдард авеню в Норман, Оклахома назван в его честь.
• Годдард Парк в Оберн, Массачусетс назван в его честь, парк имеет две ракеты и находится рядом с публичной библиотекой Оберна.
• Годдард Драйв, главная дорога через База ВВС Мальмстрем, назван в его честь.
• Новый Годдард прототип экспериментальной многоразовой ракеты вертикального пуска и посадки из Blue Origin назван в честь Годдарда.^[103]
• Rocket, эль, производимый пивоварней Wormtown в Вустере, штат Массачусетс, назван в честь Роберта Годдарда.^[104]

Патенты, представляющие интерес

Годдард получил 214 патенты за его работы, из которых 131 были награждены после его смерти.^[98] 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 2397657A. – Механизм управления ракетным аппаратом
• Патент США 2397659A. – Механизм управления ракетным аппаратом
• Патент США 2511979A – Транспортная система с вакуумной трубкой - Э. К. Годдард

В 1951 году Фонд Гуггенхайма и поместье Годдарда подали иск против правительства США за предыдущее нарушение трех патентов Годдарда.^[98]. В 1960 году стороны урегулировали иск, и вооруженные силы США и НАСА выплатили компенсацию в размере 1 миллиона долларов: половина компенсации досталась его жене Эстер. В то время это был самый крупный государственный платеж, когда-либо выплачиваемый по патентному делу.^[98][16]:404 Сумма урегулирования превышала общую сумму всего финансирования, которое Годдард получил за свою работу на протяжении всей своей карьеры.

Важные новшества

• Первый американец, который математически исследовал практичность использования ракетных двигателей для достижения больших высот и траектории полета к Луне (1912 г.)^[105]
• Первый, получивший патент США на идею многоступенчатой ​​ракеты (1914 г.)^[105]
• Первый, кто провел систематические и научные статические испытания ракеты, измеряя тягу, скорость истечения и эффективность. Он получил самый высокий КПД из всех тепловых двигателей того времени. (1915-1916)^{[105]:7[16]:78}
• Во-первых, чтобы доказать, что двигательная установка ракеты работает в вакууме (в чем сомневались некоторые ученые того времени), что ей не нужен воздух для столкновения. Фактически он получил увеличение КПД на 20% по сравнению с тем, что было определено при атмосферном давлении на уровне земли (1915–1916).^{[105]:7[16]:76}
• Во-первых, чтобы доказать, что окислитель и топливо могут быть смешаны с помощью форсунок и контролируемым образом сожжены в камере сгорания, что также вызывает сомнения физиков.^[63]:256
• Впервые разработал подходящие легкие центробежные насосы для ракет на жидком топливе, а также газогенераторы для привода турбины насоса (1923 г.).^{[105][63]:260}
• Первой установила форсунку типа DeLaval на камеру сгорания твердотопливного двигателя и повысила эффективность более чем в десять раз. Выхлопной поток стал сверхзвуковым в самом узком сечении (горловине) сопла.^[63]:257
• Впервые разработал систему подачи жидкого топлива с использованием газа под высоким давлением для вытеснения пороха из своих баков в камеру тяги (1923 г.).^[63]:257
• Первый, кто разработал и успешно запустил жидкостную ракету (16 марта 1926 г.)^[105]
• Первый, запустивший научную полезную нагрузку (барометр, термометр и камеру) в полет на ракете (1929 г.)^[105]
• Впервые применили лопатки в выхлопе ракетного двигателя для наведения (1932 г.)^[105]
• Впервые разработал гироскопический аппарат управления полетом ракеты (1932 г.)^[105]
• Впервые запустил и успешно направил ракету с двигателем, поворачиваемым путем перемещения хвостовой части (как на карданном подвесе), управляемой гироскопическим механизмом (1937)^[105]
• Строили легкие топливные баки из тонких листов стали и алюминия и использовали внешнюю высокопрочную стальную проводку для усиления. Он ввел в баки перегородки, чтобы свести к минимуму раскачивание, которое изменило центр тяжести машины. Он использовал изоляцию на очень холодных жидкокислородных компонентах.^[63]:258,259
• Впервые в США сконструировал и испытал ракетный двигатель переменной тяги.^[63]:266
• Сначала взлетела ракета с двигателем, имеющим несколько (четыре) тяговых камеры.^[63]:266
• Во-первых, чтобы тест-восстановительно охлаждение тяговой камеры в марте 1923 года (первый предложил Циолковским, но неизвестно Goddard).^[10]

Смотрите также

• Роберт Эно-Пелтери
• Сергей Королев
• Викрам Сарабхай
• Константин Циолковский
• История освоения космоса США на марках США

Рекомендации

внешняя ссылка

• Короткометражный фильм "Мечта, которая не рухнет (1965)" доступен для бесплатного скачивания на Интернет-архив
• FAQ по Годдарду
• Крыло Роберта Годдарда музея Розуэлла
• Архив доктора Роберта Х. Годдарда из Университета Кларка
• Дань Р. Х. Годдарду - пионеру космоса
• Проект реплики ракеты Годдарда NASA MSFC
• Средняя школа Роберта Х. Годдарда
• Метод достижения экстремальных высот - Годдард 1919
• Роберт Годдард и его ракеты
• Коллекция Роберта Х. и Эстер Годдард в WPI
• Годы WPI Роберта Х. Годдарда
• О том, что нужно принимать на веру