Я познаю мир. Авиация и воздухоплавание - Зигуненко Станислав Николаевич (читать полные книги онлайн бесплатно TXT) 📗
На высоте 7,5 км скорость снизится до 60 м/с, да и плотность атмосферы уже достаточна, чтобы капсула раскрылась и расправивший крылья самолет мог отправиться в самостоятельное путешествие. Выполнившая же свою задачу оболочка упадет на поверхность Марса. Крейсерская скорость самолета любого типа— 60—100 м/с, полезная нагрузка — 40—100 кг, продолжительность и максимальная дальность полета — до 31 часа и 10 тыс. км соответственно.
Дюжина, по мнению экспертов, как раз то оптимальное число самолетов, которое необходимо для объективного сравнения полученных данных и выявления каких-либо закономерностей. Мы уж не говорим о повышении надежности выполнения всего эксперимента — есть надежда, что хоть часть аппаратов не будет изломана марсианскими бурями и свою задачу выполнит.
...Таковы планы исследования красной планеты. Что из них исполнится, смогут ли страны-участницы преодолеть как финансовые, так и технические затруднения, станут ли координировать свои усилия или каждая пойдет своим путем — все это мы узнаем в ближайшее время.
Дирижабль для Венеры
Если на Марсе лучше всего использовать аэропланы, то для Венеры, как показывают расчеты, больше подойдут долговременная летающая лаборатория и исследовательские зонды, наделенные некоторыми свойствами... глубоководного батискафа.
Как известно, температура у поверхности Венеры достигает 500 °С, а давление 100 атм. Кроме того, поверхность планеты покрыта плотнейшим облачным покровом, обрекающим Венеру на вечные сумерки. И наконец, в атмосфере планеты кроме огромного количества углекислого газа (до 98%) есть смеси соляной и фтористой кислот. Все это делает сколько-нибудь длительное пребывание исследовательских аппаратов поверхности Венеры весьма проблематично. Как же тогда исследовать ее поверхность? «А примерно так же, как мы ныне изучаем поверхность океанского дна», — предполагают ученые. И далее развивают свою мысль следующим образом.
Плотную атмосферу Венеры из врага можно превратить в союзника. На высоте примерно 50 км плотность и температура венерианской атмосферы вполне сравнимы с земной. Здесь, наверное, и имеет смысл разместить постоянно действующую научную базу. Она может представлять собой нечто вроде гигантского аэростата, а еще лучше — дирижабля, могущего избирательно перемещаться в тот или иной район планеты, зависать над избранной точкой.
Причем для заполнения оболочки такого дирижабля вовсе не надо везти с Земли, скажем, традиционный гелий. Как показывают расчеты, вес этого газа составит примерно 9% от массы всего аппарата, а вот баллоны, в которых он содержится под давлением 300— 350 атм., будут весить столько же, сколько и сам аппарат целиком. Иное дело, если мы возьмем с Земли баллоны низкого давления, заполненные аммиаком или даже обыкновенной водой. Весить они будут куда меньше, а на месте, под действием высоких венерианских температур, такие жидкости без каких-либо дополнительных затрат энергии превратятся в пар, который и послужит рабочим телом для аэростата.
Понятное дело, аэростат, заполненный водяным паром, существенно тяжелее дирижабля, оболочка которого заполнена гелием. Но этот избыток с лихвой компенсируется отсутствием массивных баллонов высокого давления. И в итоге «водяной» аэростат будет брать на борт большую полезную нагрузку, чем гелиевый. Не забывайте, летать ему ведь придется в условиях Венеры, а не Земли.
С борта такой летающей долговременной лаборатории непосредственно на поверхность планеты можно будет время от времени запускать исследовательские зонды, напоминающие собой земные глубоководные батискафы. Только на Земле такие аппараты бывают полыми внутри или, в крайнем случае, заполняются легкой жидкостью (например, керосином). На Венере же, согласно прикидкам кандидата технических наук Г. Москаленко, логичнее использовать двухкомпонентное рабочее тело, например смесь паров воды и паров аммиака или метилового спирта.
Чтобы вы поняли, в чем тут выигрыш, давайте подробнее рассмотрим условия «аэростатического плавания» в атмосфере Земли и в атмосфере Венеры. В земной атмосфере количество рабочего тела, необходимое для уравновешивания аэростата, должно быть тем больше, чем выше мы хотим подняться. Дополнительно даже приходится сбрасывать балласт. А на Венере все наоборот: чем на большей высоте должен зависнуть аппарат, тем меньшее количество рабочего тела должно быть в его оболочке — таковы соотношения давления, плотности, температуры газов на разных высотах.
Теперь представим себе, что в летательном аппарате используется два разных газа, два рабочих тела — основное и вспомогательное. Основной газ обеспечивает подъем аппарата до некоторой максимальной высоты. Но еще до того, как эта высота будет достигнута, вспомогательное рабочее тёло, рабочие характеристики которого выбраны как раз с таким расчетом, начнет переходить из газообразного состояния в жидкое, превращаясь в балласт. Аппарат начнет снижаться.
Причем если конденсат собрать в баллон и не дать ему превращаться в газ по мере снижения и повышения температуры, то можно осуществить спуск до самой поверхности. А когда нужно будет подняться, достаточно будет выпустить жидкость из баллона, где она содержалась под давлением. Она тотчас станет превращаться в газ — не забывайте, за бортом около 500° жары, — и исследовательский зонд снова взмоет вверх.
Понятное дело, процесс этот можно сделать и плавно регулируемым; тогда зонд сможет зависать на любой заранее заданной высоте. И все это совершенно бесплатно: никакого расхода балласта или рабочего газа не предвидится.
Более того, Москаленко предлагает весьма остроумную идею, как при спуске попутно запастись электроэнергией. Для этого достаточно выставить наружу, в набегающий поток газа, крыльчатку. Она станет вращаться, электрогенератор будет вырабатывать электрический ток. Запасая энергию в аккумуляторах, ее можно затем использовать, скажем, для подсветки ландшафтов Венеры с помощью прожекторов или фотовспышек. Ведь на поверхности, как мы уже говорили, царит вечный полумрак.
Стартовать же и возвращаться такие аппараты будут на «летающие острова», свободно плавающие в верхних слоях венерианской атмосферы, на высоте примерно 50 км, где условия примерно такие же, как и на нашей планете.
Гигантская круглая платформа (несколько сотен метров в поперечнике) будет сооружена из прочных и легких пластмассовых конструкций. Ее покрывает слой почвы, на котором произрастают земные растения. Домики поселка разбросаны среди садов и парков. Основные жилые помещения— в толще платформы.
К краям платформы крепится огромная сферическая оболочка, ограничивающая воздушное пространство острова. Она прозрачна, и сквозь нее видно белесое небо Венеры, вечно покрытое толщей облаков. Оболочка сделана из нескольких слоев синтетической пленки. Между ними циркулируют газовые составы, содержащие вещества-индикаторы. Они сигнализируют о возможных проколах оболочки, могут содержать и герметики.
От краев платформы за оболочку уходят площадки аэродромов. Отсюда стартуют к черным глубинам Венеры телеуправляемые аппараты, исследующие ее поверхность, сюда прилетают гости с соседних островов, «приземляются» спускаемые аппараты космических кораблей.
