364
секундного расхода топлива, увеличить скорость реактивной струи, то в том же отношении увеличится и ускорение ракеты. В результате конечная скорость ракеты также возрастет в том же отношении.
Для увеличения скорости реактивной струи соплу реактивного двигателя придают специальную форму (рис. 333).
Рис. 333. Сопло реактивного двигателя
Кроме того, выбирают топливо, дающее возможно большую температуру сгорания, так как скорость реактивной струи растет при увеличении температуры газа, образующего струю. Предел повышению температуры струи ставит только жаростойкость существующих материалов.
?188.1 (для тех, кто владеет элементами дифференциального и интегрального исчисления). Докажите, исходя из соотношения F=?u, что в случае, когда относительная скорость и газовой струи остается постоянной, скорость v, которую приобретает ракета за все время разгона, определяется формулой v=uln(m0/m), где m0 — масса ракеты в момент запуска (в этот момент v=0), а m — масса ракеты после выгорания топлива. Учтите, что ?=—dm/dt.
§189. Взлет ракеты с Земли. При взлете ракеты с Земли на нее, кроме найденной в предыдущем параграфе силы тяга, будет действовать еще и сила притяжения Земли, направленная вертикально вниз. Таким образом, при вертикальном взлете ракеты результирующая сил, действующих на нее, будет равна ?u—mg, где m — масса ракеты. Следовательно, притяжение Земли уменьшит ускорение ракеты, а значит, и ее конечную скорость. Так как по мере расходования топлива масса ракеты убывает, а сила тяги остается постоянной, то действие земного притяжения будет сказываться все меньше и меньше.
Очевидно, для возможности взлета стартовый вес ракеты должен быть меньше, чем сила тяги ее реактивного двигателя. В противном случае при запуске двигателя ракета не поднимется вверх, а останется с работающим двигателем на стенде до тех пор, пока вес ее не снизится вследствие сгорания топлива до величины, меньшей силы тяги; только тогда ракета начнет подниматься. далее