Автор: Рогов Никита Михайлович
Возраст: 13 лет
Место учебы: ГУО «Крупская районная гимназия», учащийся 8 "Б" класса
Адрес: Республика Беларусь, Минская область, г. Крупки.
Руководитель: Рогов Михаил Михайлович, учитель истории и астрономии
Историко-исследовательская работа: «В космос в 17 веке?»
План исследовательской работы:
Введение
- Казимир Семенович и его знаменитая книга
- Краткая биография Казимира Семеновича
- Трактат «Великое искусство артиллерии»
- Сравнение теоритической ракеты 17 века и современной ракеты
- Так почему не полетели люди в космос в 17 веке?
- Религиозные причины
- Политические причины
- Экономические причины
- Научно-технические причины
Заключение
Литература
Введение.
Цель работы: Сравнить технические характеристики ракеты Казимира Семеновича с характеристиками современных ракет.
Задачи: 1) Найти и изучить трактат Казимира Семеновича «Великое искусство артиллерии»
2) Найти и изучить чертежи и описания современных многоступенчатых ракет
3) Выявить преимущества и недостатки в разработках Казимира Семеновича.
Исходя из цели и поставленных задач можно выдвинуть следующую гипотезу – можно было бы полететь в космос в 17- 18 веках?
Просматривая учебник по истории Беларуси за 8 класс, я увидел интересный материал. В нем говорится о том, что уроженец ВКЛ Казимир Семенович, который жил в 17 веке, написал трактат «Великое искусство артиллерии». В данной книге, которая вышла в 1650 году в Амстердаме на латинском языке. Эта книга впоследствии стала очень популярной и была переведена на многие европейские языки. В первой части своего труда Семенович представил различные конструкции ракет, различных зажигательных снарядов и прочих пиротехнических приспособлений. Впервые он представил идею использования в артиллерии реактивного двигателя. Но основное внимание читателей как того времени так и современных привлекли чертежи многоступенчатых ракет.
Это меня очень заинтересовало, так как я думал, что космическую ракету впервые разработал Циолковский. Именно разработки ракеты 17 века меня поразили. И я поставил себе цель найти трактат моего знаменитого земляка и сравнить его чертежи с чертежами современных ракет.
- Казимир Семенович и его знаменитая книга
- Краткая биография Казимира Семеновича
Документов, которые рассказывают о жизни Казимира Семеновича, очень мало. В настоящее время историки имеют бумаги из архивов Речи Посполитой. Также небольшие сведения про себя рассказывает Семенович в своей книге. Неизвестно еще и место рождения артиллериста. Только на титульном листе трактата говорится о том, что Семенович является дворянином Великого княжества Литовского. Мне не удалось найти и год рождения своего знаменитого земляка. Но историки предполагают о том, что он родился примерно около 1600 года. Они просчитали, что книга написана примерно в 40-ых годах 17 века. В это время Семенович занимал достаточно высокую должность в войсках артиллерии Речи Посполитой.
Сам Семенович про свое образование говорил следующее: «... изучил много искусств, как свободных, так и механических, которые или являются вспомогательными в этом великом искусстве (артиллерии), или его украшают. В отряд свободных наук я зачисляю арифметику, геометрию с ее частями, механику, т.е. статику, гидравлику, пневматику, гражданскую и военную архитектуру, т.е. фортификацию, графику, оптику и тактику. Я приобрел также определенные сведения из физики и химии... К ним я присоединил важнейшие ремесла, как изобразительное искусство, скульптура, граверное и литейное искусство».
С 1634 года Семенович уезжает в Голландию для дальнейшего обучения артиллерийского искусства. Именно в этой стране мой земляк много путешествовал, и даже побывал на войне Голландии против мощной Испании. Когда он возвращается на родину, то в 1644 году участвует в битве против татар. С 1648 по 1649 год занимает высокие должности, например, генералом-лейтенантом артиллерии речи Посполитой. В отставку он уходит в 1649 году и опять уезжает в Голландию. Именно там Семенович оканчивает работу над первым томом своей книги.
Первую часть своего трактата он смог напечатать. А вот работу по написанию второй части ему окончить не смог. Внезапно Семенович умирает, и рукопись второго тома бесследно исчезает.
- Трактат «Великое искусство артиллерии»
А теперь кратко попробуем рассмотреть первую часть его знаменитого трактата. Данная книга разделена на 5 глав, а также имеет 22 таблицы и 206 рисунков.
В первой главе своей книги Семенович «Об артиллерийской линейке» подготавливает читателей к серьезному материалу. В 13 разделах автор рассказывает о методах определения пушечных калибров, а также о соотношениях радиуса пушечного ядра к его весу.
Во вторую главу под названием «О средствах и материалах, которые используют пиротехники» входит 32 раздела. В них автор описывает всевозможные по тому времени получения и тщательной очистки веществ, из которых состоит черный порох. К ним относится селитра, уголь и сера. Также Семенович затрагивает способы изготовления различных горючих жидкостей, а также фитилей и пакли. Интересно то, что автор предлагает рецепты, которые помогут при получении ожогов различных степеней.
Самая популярная глава этого трактата это третья. Она называется «О ракетах». Именно ее я рассмотрю ниже очень подробно.
Четвертая глава «Ядра» разделена на две части. В одной из них Семенович рассказывает о применения ядер в мирных целях, таких как фейерверк, а во второй части показаны боевые характеристики ядер, которые применяются во время военных действий.
В последней пятой главе первой части трактата автор показывает различные пушки и другую артиллерию того времени.
А теперь перейдем к подробному изучению многоступенчатых ракет и сравним их с современными ракетами.
- Сравнение теоретической ракеты 17 века и современной ракеты
В третьей главе Семенович подробно описывает конструкции и способы изготовления несколько десятков пороховых ракет. Также есть несколько типов ракет, связанные между собой. Он описывал известные модели, а также предлагал свои изобретения.
Но меня привлекли описания многоступенчатой ракеты, чертежи которой Семенович разработал сам.
А теперь попробуем разобраться со строением ракеты Казимира Семеновича. Самый удивительный факт тот, что наш изобретатель оснастил свою ракету соплами, теперь это называется дюзами. В наше время сужение ракетного сопла являются одним из ключевых элементов в создании ракеты. Именно эти ракетные сопла служат для разгона выбрасываемых газов. И если создать правильную форму сопла, то можно получить очень высокие тяговые свойства ракетных двигателей. Вот что говорил в свое время Ляпунов Б.В. в своем труде «Рассказы о ракетах».
«Из камеры сгорания газы поступают в сопло, давление их быстро падает, а скорость сильно возрастает, достигая при выходе из сопла, как мы уже говорили, в среднем скорости 2 000 м/сек. При дозвуковой скорости потока для увеличения скорости газов канал должен сужаться. Наоборот, если канал расширяется, то поток замедляется. Вспомните, как течёт река: там, где русло сужается, – река течёт быстрее, где русло расширяется, – река замедляет своё течение.
Но до какой же величины может возрастать скорость в сужающемся канале? Оказывается, самая большая скорость, какую только можно получить в сужающемся канале, равна скорости распространения звука. Перейти через скорость звука или, как её называют образно «звуковой барьер», не удавалось до тех пор, пока в результате многочисленных опытов не было создано сопло специальной формы, дающее возможность получать сверхзвуковые скорости.
Если в самом узком месте сопла, в его так называемом «критическом: сечении», устанавливается скорость, равная скорости звука, то в расширяющейся части сопла скорость не уменьшается, как при дозвуковых течениях, а, наоборот, увеличивается. Вот почему в современных ракетных двигателях, снабжённых соплом, скорость истечения газов достигает сверхзвуковой – 2 000 м/сек., а в дальнейшем, когда будут найдены более эффективные виды топлива, эта скорость может быть ещё увеличена…»
В двадцатом веке ракетные дюзы разрабатывали коллективы многих институтов. Но до этого ученые просто не понимали значения этих дюз в ракетных двигателях. Но я поразился не этому, а тому, что Казимир Семенович в 17 веке уже догадывался о значении ракетных дюз. И хотя автор не указывал размеры дюз, а это значит неизвестно, могли бы они разогнать поток газов свыше звуковой скорости. Но то, что наш инженер знал про это и предусмотрел эффективность ракетного двигателя с применением дюз, это меня и поражает.
Внимательно посмотрим на рисунок сверху. Мы видим трехступенчатую ракету, которая имеет телескопическую конструкцию. Согласно рисунка можно предположить следующее. Корпус первой ступени прочно входит во второй корпус. А потом первый корпус вместе со вторым вместе входят в третий корпус. Между корпусами помещаются вышибные заряды, которые наполнены черным порохом. Сегодня ступени в ракетах крепятся между собой. Но в то время придумать отделяющие ступени ракеты, которые могли нести заряд весом в 80 килограмм на расстояние 6 километров, мог только гениальный человек. Такая ракета является вторым удивительным фактом. Хотя конечно в космос такие ракеты не полетят, так как корпус делался деревянным, но вот испугать врагов и нанести большой вред вражеской армии она могла бы.
- Так почему не полетели люди в космос в 17 веке?
- Религиозные причины
А теперь пришло время подтвердить или опровергнуть мою гипотезу: можно было бы полететь в космос в 17- 18 веках? Для этого нужно разобраться с несколько причинами, которые существовали в то время. Первая, и по моему главная причина заключается в том, что развитию научного развития препятствовала религия.
Научных достижений становилось все больше и больше. Научные открытия подрывали авторитет Церкви и ее учения тем, что обоснованно опровергали религиозное учение о сотворение мира. Ученые, философы и передовая интеллигенция зарождали у людей сомнение и недоверие к учению церкви. И тем самым все больше людей становились атеистами.
Естественно, церковь не хотела мириться с тем, что теряла верующих и свое главенствующие положение в государствах. Если в средние века и в эпоху Возрождения церковь еще имело силу бороться с гуманистами, обвиняя их в ереси. По всей Европы пылали костры инквизиции. Многие ученые и передовые люди того времени были уничтожены.
Но в эпоху Просвещения религия уже не могла открыто уничтожить просветителя. И тогда она меняет к нему отношения. С одной стороны, религия она делает вид, что соглашается с открытиями ученого, но со второй стороны, она начинает действовать на монарха. А так представители высшего духовенства имеют огромное влияние на монархов своих государств, то и положение ученых не очень сильное.
А теперь предположим, что Казимир Семенович смог каким-то образом создать свою многоступенчатую ракету. Разрешила бы церковь православная или католическая продемонстрировать военному инженеру свое изобретения, и запустить ракету в космос. Навряд-ли. И служители церкви сделали бы все возможное, чтобы пробный запуск ракеты не состоялся. А что бы ждало самого изобретателя? Нет, не костер инквизиции. А минимум изгнание с территории своего государства. А на чужбине вряд ли бы приняли с радушием того, кто осмелился запустить аппарат туда, где находится Рай. Скорее всего, Семеновича ждал Ад, но не в прямом смысле, а в виде пожизненного заточения в какой – либо отдаленной крепости-тюрьмы.
- Политические причины
Следующей причиной, которая помешало бы созданию космической ракеты, является политическая. На карте можно увидеть политическую расстановку сил на рубеже между 17 и 18 веках. В то время в Европе было всего несколько сильных государств, такие как: Королевство Испания, Королевство Франция, Королевство Англия, священная Римская Империя, Речь Посполитая (на карте Польша), на Скандинавском полуострове Королевство Швеция и Россия. Остальные государства огромной роли в политике не отыгрывали. Балканский полуостров в то время полностью находился под властью Османской Империи.
В 17 веках Европа была ареной многочисленных и кровавых войн между государствами. В то время монархи нанимали большие отряды наемников, платя им большие деньги. Швеция первая отказалась от услуг наемников, и создала первую в мире регулярную армию, поставив ее на государственное довольствие. Россия изнемогала от крупных крестьянских восстаний и постоянной сменой власти. Только тогда, когда к власти пришла династия Романовых, Россия стала преобразовываться и постепенно становилась мощнейшим европейским государством. А теперь подумаем, могли ли в то время монархи задумываться о создании космической ракеты. Конечно, нет. Для создания даже маленькой ракеты с системой запуском нужны были большие деньги. А свободных денег у монархов не было. Все финансы уходил вначале на оплату наемников, а затем на содержание регулярной армии. И если вкладывались деньги в науку, так только на изобретения новых видов оружия. В данном случае это могли быть боевые ракеты. Петр І входил в число самых прогрессивных монархов того времени. Хотя он хвалил трактат Семеновича, то только за то, что много полезного российский монарх взял для развития артиллерии. Но даже он не воспринимал всеръез идею полета в космос. Считал данную идею автора произведения, как просто детский вымысел, который бесполезен для государства.
- Экономические причины
Как я сказал выше, монархи были незаинтересованные в создании космической ракеты. Поэтому предположим, что Семенович обращается к богатым людям, чтобы найти мецената для своего изобретения. В то время существовали меценаты двух типов. Первый тип, это знатные шляхетские роды, которые имели свои деньги и вкладывали их в архитектуру, живопись и искусство. В ВКЛ наибольшее значение отыгрывал большой род Радивилов. Но даже представители этого богатого рода откажутся от создания такой ракеты. Но почему? Ответ достаточно простой. Радивилы вкладывали свои деньги именно в то, что принесет им славу и будущую прибыль. А вот что могла им принести космическая ракета? Будущую славу и прославление рода? Но известные дворянские или шляхетские роды никогда не рисковали своими деньгами, если были не уверены в будущих успехах.
А если Семенович обратиться к представителям нового класса – буржуазии? И здесь он бы также получил отказ. Буржуазия вкладывала свои деньги в рискованные экспедиции, при этом не были уверены в успешности. А космос их не привлекал? Там не было богатых ресурсов и дешевой рабочей силы. А это значит, что буржуазия даже гроша не вложила бы в сомнительный полет ракеты.
- Научно-технические причины
А теперь рассмотрим научно-технические причины невозможности создания полета в космос.
Во-первых, в то время не было материала для строительства корпуса космической ракеты. В наше время используется титановые, никелевые, а также алюминиевые сплавы. В то время про такие материалы даже и не знали. Как уже говорилось выше, Семенович предлагал сделать корпус из дерева. Естественно то, что известные материалы в 17 веке не позволяет создать ракету, которая смогла бы полететь в космос.
Во-вторых, Казимир Семенович предлагал использовать черный порох для своей ракеты. На черном порохе двигатель ракеты никогда не разовьет световую скорость.
Можно еще много приводить технических причин, которые в 17-18 веках не позволили запустить ракету в космос.
Заключение
В заключении своей работы я хочу сказать следующие.
Моя гипотеза не подтвердилась. К большому сожалению существовали различные причины, которые не позволяли создать ракету и покорить космос.
Несмотря на все отрицательные моменты, которые существовали в 17 и 18 веках, изобретения моего земляка Казимира Семеновича были поистине уникальными. Его трактат стал учебником по артиллерии, по которому учился Петр I и даже Наполеон. Даже Циолковский не отрицал того факта, что использовал чертежи для разработки ракеты. Современные американские «Шатлы» использую крылья, которые также предложил Семенович.
И если бы уроженец ВКЛ жил в современное время, то он стал бы гениальным ракетостроителем.
Литература
- Ляпунов Б. В. Рассказы о ракетах. Под редакцией Тихонравова М. К. Ленинград. «Государственное энергетическое издательство Москва». 1950 г.
| 
