ХАРАКТЕРИСТИКИ РАКЕТОДИНАМИЧЕСКИХ СИСТЕМ С РЕЛЯТИВИСТСКИМ РАБОЧИМ ТЕЛОМ

© А.И.Казыкин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и научное прогнозирование"
2004 г.

Расширение масштабов космической деятельности человечества в обозримом будущем будет определяться развитием ракетных летательных аппаратов (РЛА) как основного средства освоения космоса.

В качестве одного из перспективных направлений предлагается концепция ракетодинамической системы с релятивистским рабочим телом.

В классической ракетодинамике увеличение конечной скорости (РЛА) в идеальных условиях может быть обеспечено за счет повышения его основных характеристик: скорости истечения рабочего тела и массового числа (отношения Мо/Мк), причем, как следует из анализа формулы Циолковского, степень влияния этих параметров на конечную скорость ракеты не одинакова: увеличение скорости истечения более эффективно, чем увеличение отношения Мо/Мк. Ситуация существенным образом изменяется при использовании релятивистского рабочего тела (РРТ).

Во-первых, скорость истечения РРТ близка к своему пределу (скорости света), поэтому только массовые характеристики РЛА могут обладать потенциалом для дальнейшего и, вообще говоря, неограниченного роста.

Во-вторых, в отличие от традиционной ракетодинамики, где скорость истечения и массовое число являются абсолютно независимыми параметрами, для ракетных систем с РРТ их следует рассматривать как параметры, взаимосвязанные на фундаментальном уровне: асимптотическое приближение скорости истечения РРТ к скорости света влечет за собой увеличение массовых показателей РЛА.

Особое внимание в докладе уделяется обсуждению принципиальной возможности использования неравенства продольной и поперечной масс РРТ как качественно нового физического механизма в ракетодинамике.

Предполагается, что, увеличивая степень анизотропии массы (соотношение между продольной и поперечной массами РРТ), можно получить способ практически неограниченного роста массовых характеристик без увеличения запасов рабочего тела на борту РЛА.