Historia innowacji w zakresie rakiet i podróży kosmicznych

Ewolucja rakiety uczyniła ją niezastąpionym narzędziem w eksploracji kosmosu. Przez stulecia rakiety zapewniały ceremonialne i wojenne zastosowania, począwszy od starożytności chiński, pierwszy, który stworzył rakiety. Rakieta najwyraźniej zadebiutowała na kartach historii jako strzała ognia użyta przez Tatarów Chin w 1232 r. Do odparcia ataku Mongołów na Kai-feng-fu.

The rodowód do ogromnie większych rakiet używanych obecnie jako kosmiczne pojazdy nośne, nie można się pomylić. Ale przez stulecia rakiety były w większości raczej niewielkie, a ich użycie ograniczało się głównie do uzbrojenia, projekcji linii życia w ratownictwie morskim, sygnalizacji i pokazach sztucznych ogni. Dopiero w XX wieku pojawiło się jasne zrozumienie zasad rakiet i dopiero wtedy technologia dużych rakiet zaczęła ewoluować. Tak więc, jeśli chodzi o loty kosmiczne i naukę o kosmosie, historia rakiet do początku XX wieku była w dużej mierze prologiem.

Przez cały XIII-XVIII wiek pojawiały się doniesienia o wielu eksperymentach z rakietami. Na przykład Joanes de Fontana z Włoch zaprojektował torpedę o napędzie rakietowym, przeznaczoną do podpalania okrętów wroga. W 1650 r. Polski ekspert artyleryjski Kazimierz Siemienowicz opublikował serię rysunków dla wyreżyserowanej rakiety. W 1696 r. Anglik Robert Anderson opublikował dwuczęściowy traktat o tym, jak wytwarzać formy rakietowe, przygotowywać paliwa i wykonywać obliczenia.

Podczas wczesnego wprowadzenia rakiet do Europy były używane tylko jako broń. Wrogie wojska w Indiach odpierały Brytyjczyków rakietami. Później w Wielkiej Brytanii Sir William Congreve opracował rakietę, która może strzelać do około 9000 stóp. Brytyjczycy wystrzelili rakiety Congreve przeciwko Stanom Zjednoczonym w wojnie 1812 r. Francis Scott Key ukuł zdanie „czerwone spojrzenie rakiety po tym, jak Brytyjczycy wystrzelili rakiety Congreve przeciwko Stanom Zjednoczonym. Rakieta zapalająca Williama Congreve'a używała czarnego proszku, żelaznej skrzynki i 16-metrowego drążka prowadzącego. Congreve użył 16-metrowego drążka prowadzącego, aby ustabilizować swoją rakietę. William Hale, inny brytyjski wynalazca, wynalazł bezklejową rakietę w 1846 r. Armia USA użyła rakiety Hale ponad 100 lat temu w wojnie z Meksykiem. Rakiety były również wykorzystywane w ograniczonym zakresie podczas wojny secesyjnej.

W XIX wieku entuzjaści rakiet i wynalazcy zaczęli pojawiać się w prawie każdym kraju. Niektórzy myśleli, że ci pierwsi pionierzy rakiet byli geniuszami, a inni uważali, że są szaleni. Claude Ruggieri, Włoch mieszkający w Paryżu, najwidoczniej wystrzelił małe zwierzęta w kosmos już w 1806 roku. Ładunki zostały odzyskane przez spadochron. Już w 1821 roku żeglarze polowali na wieloryby za pomocą harpunów napędzanych rakietami. Te harpuny rakietowe zostały wystrzelone z trzymanej na ramieniu rury wyposażonej w okrągłą tarczę przeciwwybuchową.

Pod koniec XIX wieku żołnierze, żeglarze, praktyczni i mało praktyczni wynalazcy rozwinęli interesy w rakietach. Zręczni teoretycy, jak Konstantian Tsiolkovsky w Rosji, badali podstawowe naukowe teorie stojące za rakietą. Zaczynali rozważać możliwość podróży kosmicznych. Cztery osoby były szczególnie znaczące w przejściu z małych rakiet z XIX wieku do kolosy epoki kosmicznej: Konstantin Tsiolkovsky w Rosji, Robert Goddard w Stanach Zjednoczonych i Hermann Oberth i Wernher von Braun w Niemczech.

Wczesne rakiety miały pojedynczy silnik, na którym unosił się, aż zabrakło mu paliwa. Lepszym sposobem na osiągnięcie dużej prędkości jest jednak umieszczenie małej rakiety na dużej i wystrzelenie jej po wypaleniu pierwszego. Armia amerykańska, która po wojnie wykorzystała zdobyte V-2 do eksperymentalnych lotów w wysoką atmosferę, zastąpił ładunek inną rakietą, w tym przypadku „WAC Corporal”, która została wystrzelona z góry orbita. Teraz wypalony V-2, ważący 3 tony, mógł zostać zrzucony i przy użyciu mniejszej rakiety ładunek osiągnął znacznie większą wysokość. Dziś oczywiście prawie każda rakieta kosmiczna wykorzystuje kilka etapów, zrzucając każdy pusty wypalony etap i kontynuując z mniejszym i lżejszym wzmacniaczem. Explorer 1, pierwszy sztuczny satelita USA, wystrzelony w styczniu 1958 r., użył 4-stopniowej rakiety. Nawet prom kosmiczny wykorzystuje dwa duże boostery na paliwo stałe, które są upuszczane po wypaleniu.

Fajerwerki, opracowane przez starożytnych Chińczyków w II wieku pne, są najstarszą formą rakiet i najprostszym modelem rakiety. Wykluczając rakietę na paliwo ciekłe, stałe rakiety na paliwo rozpoczęły się od wkładu w pole takich naukowców jak Zasiadko, Konstantynow i Congreve. Chociaż obecnie są w dalszym zaawansowanym stanie, rakiety na paliwo stałe są w powszechnym użyciu dziś, jak widać w rakietach, w tym w podwójnych silnikach wspomagających promu kosmicznego i wzmacniaczach serii Delta gradacja. Rakiety na paliwo ciekłe po raz pierwszy teoretyzował Tsiolkozski w 1896 r.