In 1957 ging de eerste kunstmatige satelliet in een baan om de aarde. Van verschillende studies en theoretische werken ging de wetenschap over naar de praktijk. De eerste lancering van het ruimtevaartuig en alle daaropvolgende programma's waren gebaseerd op een verscheidenheid aan ideeën en oplossingen, waaronder die enkele decennia eerder waren voorgesteld. De theorie van ruimtevluchten is lange tijd door veel specialisten bestudeerd en een van de deelnemers aan dergelijk werk was de Russische en Sovjetwetenschapper Alexander Ignatievich Shargei, beter bekend als Yuri Vasilyevich Kondratyuk.
Pad naar de ruimte
Alexander Shargei werd in 1897 in Poltava geboren. Om een aantal redenen bracht de toekomstige wetenschapper zijn eerste jaren door in het huis van zijn grootmoeder. In 1903 verhuisde zijn vader naar St. Petersburg en nam Alexander mee. In 1907 ging A. Shargei naar het gymnasium, waar hij slechts een paar jaar studeerde. In 1910 stierf zijn vader en hij moest terugkeren naar Poltava. Na zijn afstuderen aan het Poltava-gymnasium met een zilveren medaille, ging de toekomstige ruimtevluchttheoreticus naar de mechanische afdeling van het Petrograd Polytechnic Institute. De studie duurde echter niet al te lang - slechts een paar maanden later werd A. Shargei opgeroepen voor het leger.
Kort nadat hij was opgesteld, ging de voormalige student naar de vlaggenschool. Na de nodige opleiding en gloednieuwe schouderbanden te hebben ontvangen, ging A. Shargei naar het Turkse front, waar hij diende tot het voorjaar van 1918. Omdat hij niet wilde deelnemen aan de burgeroorlog, sloot de vaandrig zich niet aan bij de Witte beweging en probeerde hij naar huis terug te keren. Vervolgens deed hij echter een mislukte poging om het land te verlaten.
Yu. V. Kondratyuk. Vermoedelijk de jaren '30. Foto Wikimedia Commons
Toen hij de moeilijke situatie zag en op de hoogte was van enkele specifieke kenmerken van die tijd, gaf A. Shargei er de voorkeur aan zijn verleden niet te onthullen - vooral zijn militaire rang. Om mogelijke problemen te voorkomen, heeft hij, met de hulp van zijn stiefmoeder, nieuwe documenten uitgegeven. De toekomstige wetenschapper werd Yuri Vasilievich Kondratyuk, geboren in 1900 uit de stad Lutsk. Onder de nieuwe naam kreeg de onderzoeker welverdiende bekendheid.
Yuri Kondratyuk werkte sinds het begin van de jaren twintig in verschillende steden in het zuiden van het land en voerde verschillende taken uit - voornamelijk met betrekking tot technologie, de bouw en het onderhoud ervan. Eind jaren twintig verhuisde hij naar Siberië, waar hij een nieuw vak leerde als specialist in het werken met graan en het bouwen van de bijbehorende infrastructuur.
Ruimtepionier
Tijdens zijn dienst in het leger en bij civiele ondernemingen, die verband hielden met de oplossing van puur praktische problemen van een of andere soort, bestudeerde Yu. Kondratyuk ook de theorie van ruimtevluchten. Op dat moment zette de raket zijn eerste stappen en was nog niet klaar om de interplanetaire ruimte te betreden. Deze exit was echter onmogelijk zonder theoretische berekeningen en rechtvaardigingen. Geïnteresseerd geraakt in raket- en ruimtevaartonderwerpen, begon een monteur zonder formele opleiding aan zijn onderzoek.
De situatie aan het einde van de tiende jaren van de vorige eeuw droeg in ieder geval niet bij aan het actieve werk van autodidactische wetenschappers. Yu Kondratyuk had dus geen toegang tot bestaand werk over ruimtekwesties, wat tot bijzondere gevolgen leidde. Niet wetende van de berekeningen van K. E. Tsiolkovsky, Y. Kondratyuk hebben onafhankelijk de formule voor straalaandrijving afgeleid en deze berekeningen op een bepaalde manier aangevuld. Later kon hij op basis van dergelijke werken nieuwe ideeën en theoretische apparaten voorstellen die geschikt waren voor gebruik in toekomstige projecten.
In 1919 bereidde Yuri Kondratyuk zijn eerste volwaardige werk voor. Het manuscript, getiteld 'Voor degenen die lezen om te bouwen', omvatte 144 pagina's die de theoretische aspecten van raketten beschrijven, talrijke formules en allerlei nieuwe voorstellen. In zijn werk ontwikkelde de wetenschapper reeds bekende ideeën en berekeningen, en kwam ook met volledig nieuwe voorstellen. Zoals de gebeurtenissen van de daaropvolgende decennia hebben aangetoond, zou de ontwikkeling van de kosmonauten zonder enkele van de ideeën van Y. Kondratyuk voor ernstige problemen kunnen komen te staan.
"Magnum opus" van de wetenschapper - het boek "Conquest of interplanetary spaces"
In 1925 verscheen een nieuw werk "Over interplanetair reizen", waarin niet alleen de theorie van raketvoortstuwing werd overwogen, maar ook de praktische toepassing ervan ten behoeve van de wetenschap. Begin volgend jaar gaf de wetenschappelijke en technische afdeling van de Hoge Raad van de Nationale Economie professor Vladimir Petrovich Vetchinkin de opdracht om het werk van Kondratyuk te bestuderen en een conclusie in te dienen. De professor concludeerde dat het onderzoek van een enthousiaste wetenschapper van groot belang is en bij het lopende werk moet worden betrokken. Bovendien eiste de beroemde wetenschapper dat de jonge specialist van de provincies naar de hoofdstad zou worden overgebracht.
Yu. Kondratyuk zette de theoretische studie van verschillende kwesties voort en op basis van de resultaten van nieuw onderzoek bracht hij aanpassingen aan in het bestaande werk. Op basis van eerdere manuscripten en nieuw onderzoek werd in 1929 het boek "The Conquest of Interplanetary Space" geschreven. Het ontwikkelde reeds bekende ideeën, evenals voorgestelde nieuwe. Dus tegen het einde van de jaren twintig kon de wetenschapper een aantal kwesties met betrekking tot het ontwerp van ruimtevaartuigen onderbouwen en uitwerken.
Opgemerkt moet worden dat het werk "Voor degenen die zullen lezen om te bouwen" twee decennia lang een manuscript is gebleven. Het werd voor het eerst gepubliceerd pas aan het einde van de jaren dertig - na het meer omvangrijke en belangrijke werk "The Conquest of Interplanetary Space". Toch was dit boek in dit geval van groot belang voor wetenschappers en ingenieurs.
Halverwege de jaren zestig verscheen het eerste manuscript van Yu. V. Kondratyuk werd gepubliceerd in de collectie "Pioniers of rocketry" onder redactie van T. M. Melkumov. Al snel bracht het Amerikaanse bureau NASA een vertaling van dit boek uit. Om voor de hand liggende redenen hadden buitenlandse experts tot die tijd geen informatie over alle werken van hun collega's uit Rusland en de USSR. Uit de nieuwe collectie leerden ze, niet zonder verrassing, dat sommige van de baanbrekende ideeën die ze op dat moment gebruikten, daadwerkelijk enkele decennia eerder waren verschenen.
Doorbraak in de wetenschap
In zijn werken van de tiende en de jaren twintig stelde Yu. Kondratyuk een aantal nieuwe ideeën voor. Sommigen van hen waren eigenlijk de ontwikkeling van reeds bekende oplossingen, terwijl andere nog niet eerder in wetenschappelijke werken waren gevonden. Als we de verdere geschiedenis van rakettechnologie en ruimtevaart kennen, is het helemaal niet moeilijk om te begrijpen welke van de ideeën van de wetenschapper zijn ontwikkeld en welke ongeschikt bleken voor gebruik in de praktijk. Sommige beslissingen van Y. Kondratyuk bleken inderdaad te ingewikkeld of niet de meest geschikte, wat echter geen invloed had op de juistheid van andere.
"Kondratyuk's track" naar het voorbeeld van het vluchtschema van de Amerikaanse Apollo 8. Figuur NASA
Zelfs in het manuscript "Voor degenen die zullen lezen om te bouwen", leidde een autodidactische wetenschapper, volgens zijn eigen methode, de formule van straalaandrijving af, eerder geformuleerd door K. E. Tsiolkovsky. Hij werkte ook een ontwerpoptie uit voor een meertrapsraket met een vloeibare motor die draait op een waterstof-zuurstof-brandstofpaar. Er werd een verbrandingskamer voorgesteld met een optimaal brandstoftoevoersysteem en een zeer efficiënt mondstuk om de stuwkracht te vergroten.
In het eerste grote werk werden ook ideeën gegeven over de methoden om ruimtevluchten uit te voeren. Dus, Yu. Kondratyuk was de eerste die de zogenaamde suggereerde. verstoring of zwaartekracht manoeuvre - het gebruik van het zwaartekrachtveld van een hemellichaam voor extra versnelling of vertraging van een ruimtevaartuig. Er werd voorgesteld om het voertuig tijdens de afdaling naar de aarde te vertragen vanwege luchtweerstand - dit maakte het mogelijk om zonder motoren te doen en het brandstofverbruik te verminderen.
Van bijzonder belang is het voorstel van Yu. Kondratyuk met betrekking tot de optimale manier om naar andere hemellichamen te reizen. Volgens dit idee moet een apparaat dat uit twee delen bestaat naar een planeet of satelliet worden gestuurd. Nadat hij de baan van een hemellichaam is binnengegaan, moet een van zijn eenheden landen en de andere op zijn baan blijven. Om terug te vliegen, moet de lander in een baan om de aarde stijgen en aanmeren bij het tweede onderdeel van het complex. Deze techniek loste de toegewezen taken op de eenvoudigste manier en met een minimaal brandstofverbruik op.
Op basis van enkele theoretische aannames heeft de liefhebber een optimale manier ontwikkeld om van de aarde naar de maan te vliegen. In combinatie met een deelvoertuig maakte dit het zelfs mogelijk om te landen en vervolgens weer naar huis terug te keren. Vervolgens werd dit traject "Kondratyuk's track" genoemd. Bovendien werd het gebruikt in verschillende programma's waarbij verschillende ruimtevaartuigen naar de maan werden gestuurd.
Het boek "The Conquest of Interplanetary Space" ontving verschillende voorwoorden tegelijk - een paar auteurs, geschreven op verschillende tijdstippen, evenals redactioneel commentaar. De auteur van de laatste was professor V. P. Vetchinkin. In slechts een paar pagina's gaf een toonaangevende specialist in zijn vakgebied niet alleen de beste mening over het werk van zijn collega, maar gaf hij ook een lijst met volledig nieuwe ideeën en oplossingen die hij eerst had voorgesteld. Over het geheel genomen werd het boek bestempeld als "de meest complete studie over interplanetair reizen van alle tot voor kort in Russische en buitenlandse literatuur geschreven." V. Vetchinkin merkte ook de oplossing op van een aantal kwesties van het allergrootste belang, die nog niet door andere auteurs zijn overwogen.
Yu Kondratyuk was dus de eerste die voorstelde om de verbrandingswarmte van verschillende brandstoffen te verhogen door ozon te gebruiken in plaats van "traditionele" zuurstof. Voor dezelfde doeleinden werd voorgesteld om een vaste brandstof te gebruiken op basis van lithium, boor, aluminium, magnesium of silicium. Deze materialen zouden kunnen worden gebruikt om brandbare tanks te bouwen, die, als ze geen brandstof meer hebben, zelf brandbaar worden. V. Vetchinkin merkte op dat F. A. Tsander, maar Y. Kondratyuk was hem voor.
Het Progress-vrachtruimtevaartuig is een modern alternatief voor het raket- en artilleriecomplex van Y. Kondratyuk. Foto door NASA
Yu Kondratyuk was de eerste die het concept van de zogenaamde suggereerde. proportionele aansprakelijkheid en afgeleid een formule die rekening houdt met het effect van de massa van de tanks op het totale gewicht van de raket. Bovendien bewees hij dat een raket het zwaartekrachtveld van de aarde niet zou kunnen verlaten zonder lege tanks te laten vallen of te verbranden.
Een enthousiaste wetenschapper, die zijn binnenlandse collega's merkbaar voor was, stelde voor het eerst het idee voor van een raketvliegtuig - een raket met vleugels die in de atmosfeer kunnen vliegen. Tegelijkertijd deed hij niet alleen een aanbieding, maar berekende hij ook de optimale ontwerpparameters en vliegmodi van een dergelijk apparaat. Er werden niet alleen "raket" en aerodynamische problemen uitgewerkt, maar ook het probleem van thermische belastingen op de constructie.
Tot slot, V. P. Vetchinkin merkte de grondigheid van Yu. V. Kondratyuk bij het werken aan de kwestie van het maken van de zogenaamde. een tussenliggende basis - eigenlijk een ruimtestation. In het bijzonder, voor stabiel gedrag en uitsluiting van vertraging door de bovenste lagen van de atmosfeer, werd voorgesteld om het in de baan van de maan te plaatsen, en niet in de buurt van de aarde. Bovendien werd een originele manier voorgesteld om goederen aan een dergelijke basis te leveren. Voor deze taken werd een speciaal raket- en artilleriecomplex voorgesteld, evenals een optisch volg- en controlesysteem.
Ideeën voor de toekomst
Als je de manieren van ontwikkeling van raket- en ruimtetechnologie in de XX eeuw kent, is het gemakkelijk te begrijpen welke ideeën van Yu. Kondratyuk werden geïmplementeerd in hun oorspronkelijke vorm, die ernstige wijzigingen onderging, en die geen toepassing vond en de pagina's van boeken niet verliet. In feite worden de ontwikkelingen van Yuri Kondratyuk nog steeds gebruikt door alle belangrijke deelnemers in de wereldruimte-industrie. Tegelijkertijd is er in sommige gevallen een merkwaardige afhankelijkheid: hoe verder de ontwikkeling van technologie vordert, hoe meer niet de nieuwste voorstellen worden gebruikt.
Het concept van een meertrapsraket, die nu de basis vormt van de kosmonautiek, werd voorgesteld vóór Yu. Kondratyuk, maar hij nam ook deel aan de ontwikkeling ervan. Zuurstof-waterstofmotoren hebben ook toepassingen gevonden op verschillende gebieden. De ontwerpen van de verbrandingskamer en het mondstuk, voorgesteld in het manuscript van 1919, werden getest op het niveau van theorie en praktijk, en vervolgens verfijnd en gebruikt in nieuwe projecten.
Model graanschuur "Mastodont" in het Memorial Museum Center van Yu. V. Kondratyuk, Novosibirsk. Foto Sites.google.com/site/naucnyjpodviguvkondratuka
Van bijzonder belang voor ruimtevaart zijn zwaartekrachtondersteuning en een gedeeld ruimtevaartuig voor vluchten naar andere hemellichamen, voor het eerst voorgesteld door Y. Kondratyuk. De mensheid heeft al tientallen automatische interplanetaire stations de ruimte in gestuurd, en het was een verstoringsmanoeuvre waarbij de zwaartekracht van de aarde of andere hemellichamen werd gebruikt om ze naar de vereiste vliegroutes naar het doel te brengen. Ook op het gebied van AMC wordt het meest actief gebruik gemaakt van een gedeeld systeem met een orbitale en landingsmodule. Een vergelijkbare architectuur is gebruikt in de maanprogramma's van verschillende landen: het bekendste voorbeeld van dit soort is de Apollo-serie voertuigen.
Echter, niet alle Yu. V. Kondratyuk vond gebruik. De reden hiervoor was in de eerste plaats de verdere ontwikkeling van wetenschap en technologie. Bepaalde voorstellen in de geschriften van de liefhebber waren gebaseerd op de stand van de techniek van de tiende en twintiger jaren, die de meest ernstige beperkingen oplegde. De opkomst en ontwikkeling van nieuwe technologieën in de toekomst maakte het mogelijk om de oplossing van een aantal problemen in de ruimtevaart te vereenvoudigen.
In het boek "The Conquest of Interplanetary Space" sprak Yu. Kondratyuk de vrees uit dat zelfs een zeer ijle atmosfeer de snelheid van het orbitale station zou kunnen doven en tot zijn val zou kunnen leiden, waardoor een dergelijk complex in de baan van de maan. In werkelijkheid werken de stations echter stil in de baan van de aarde. Van tijd tot tijd worden ze gedwongen om een baancorrectie uit te voeren, maar deze procedure is allang overgegaan in de categorie van eenvoudige routineprocedures.
Er werd voorgesteld om de "tussenbasis" te voorzien van een complex raket- en artilleriecomplex op basis van een speciaal wapen dat in staat is om vrachtprojectielen te lanceren met een raketmotor. In de praktijk worden dergelijke taken opgelost met behulp van gespecialiseerde transportruimtevaartuigen, die met draagraketten in een baan om de aarde worden gebracht. Deze methode is veel eenvoudiger en zuiniger dan het gebruik van een gespecialiseerde complexe tool.
Er werd voorgesteld om het station in een baan om de aarde te volgen, ook voor de tijdige lancering van een projectiel met een lading, met behulp van een telescoop. Het station moest een gigantische metalen spiegel dragen en het vrachtprojectiel zou worden uitgerust met pyrotechnische fakkels. Gelukkig verscheen er al in de jaren dertig en veertig radar, die het mogelijk maakte om ruimtevaartuigen te volgen zonder monsterlijke spiegels en telescopen.
Niet alleen ruimte
In de jaren twintig heeft Yu. V. Kondratyuk veranderde verschillende banen en slaagde erin een aantal specialiteiten onder de knie te krijgen met betrekking tot het ontwerp en de werking van verschillende mechanismen. Aan het einde van het decennium ontwierp en bouwde hij een speciale graanschuur in Kamen-na-Obi. De houten structuur voor 13 duizend ton graan onderscheidde zich door een relatief eenvoudig constructie, maar voldeed tegelijkertijd aan alle vereisten.
Monument op de vermeende plaats van overlijden van Y. Kondratyuk. Foto Wikimedia Commons
In 1930 constateerden de verantwoordelijken echter overtredingen tijdens de bouw van de lift, waardoor de ontwerpers en bouwers werden beschuldigd van sabotage. Na het proces werd Yu. Kondratyuk naar een gesloten ontwerpbureau van de kolenindustrie gestuurd, dat in Novosibirsk werkte. Daar ontwikkelde de ontwerper verschillende nieuwe methoden voor het bouwen van mijnen, veelbelovende voorbeelden van apparatuur en mechanisatie van ondernemingen. Sommige van deze voorstellen werden uitgevoerd in de vorm van projecten of specifieke structuren.
Tijdens het werken in de "sharashka" raakte de wetenschapper-enthousiast geïnteresseerd in het onderwerp windenergiecentrales. Eind 1932 ontwikkelden hij en zijn collega's hun eigen versie van zo'n complex en wonnen met hem de wedstrijd van het Volkscommissariaat voor Zware Industrie. Op verzoek van laatstgenoemde werden de ingenieurs eerder dan gepland vrijgelaten en overgebracht naar Charkov. In 1937 begon de bouw van de eerste energiecentrale van Y. Kondratyuk op de Krim, maar deze werd niet voltooid. Het leiderschap van de sector besloot te stoppen met werken op het gebied van windparken met hoog vermogen. De uitvinder ging echter door met het ontwikkelen van dergelijke compacte en relatief energiezuinige systemen.
Het is bekend dat in het midden van de jaren dertig Yu. V. Kondratyuk werd naar het Jet Research Institute geroepen, maar hij weigerde een dergelijk aanbod. De reden hiervoor was de noodzaak om in de energiesector te blijven werken. Volgens andere bronnen vreesde de wetenschapper dat deelname aan raketprojecten voor militaire doeleinden meer belangstelling zou wekken van de veiligheidsdiensten en het verhaal met de vervanging van documenten zou worden onthuld.
In 1941 woonde en werkte Yuri Kondratyuk in Moskou. Kort na het begin van de Grote Vaderlandse Oorlog sloot hij zich vrijwillig aan bij de volksmilitie. De vrijwilliger van middelbare leeftijd was ingeschreven als telefoniste. Later diende hij in verschillende communicatie-eenheden van verschillende formaties. Volgens verschillende bronnen heeft Yu. V. Kondratyuk stierf eind februari 1942 tijdens de gevechten in het Bolkhovsky-district van de regio Orjol. Op de vermoedelijke plaats van de dood van de uitmuntende wetenschapper en ontwerper wordt een monument opgericht.
***
Aan het begin van de 20e eeuw rustte het hele raket- en ruimtethema alleen op enthousiastelingen die nieuwe horizonten van wetenschap en technologie wilden openen. Een van hen was Alexander Ignatievich Shargei, beter bekend als Yuri Vasilievich Kondratyuk. Hij toonde grote interesse in veelbelovende onderwerpen, voerde veel noodzakelijke berekeningen uit en stelde op basis daarvan veel belangrijke ideeën voor. Bovendien, aangezien hij geen toegang had tot andermans werk in hetzelfde gebied, leidde hij zelfstandig alle noodzakelijke voorzieningen en formules af.
In een bepaalde periode stopte Yuri Kondratyuk met actief werken aan raket- en ruimtevaartonderwerpen, en concentreerde hij zich op andere gebieden. Zijn prestaties waren echter geïnteresseerd in collega's en werden ontwikkeld. Enkele decennia na de publicatie van de belangrijkste werken van een enthousiaste wetenschapper leidde dit alles tot de lancering van de eerste kunstmatige aardsatelliet, bemande voertuigen, enz. Zonder direct betrokken te zijn bij het assembleren en lanceren van raketten, kon Yuri Kondratyuk de meest serieuze bijdrage leveren aan de algemene theoretische basis van de belangrijkste industrie.
