Vì sao tên lửa bay được?

Thậm chí trong số những người nghiên cứu vật lý cũng thường nghe thấy những lời giải thích hoàn toàn sai lệch về tên lửa bay: tên lửa bay được là do thuốc nổ bị đốt cháy tạo ra chất khí đẩy vào không khí.

Thời xưa người ta cũng nghĩ như vậy (tên lửa được phát minh đã từ lâu). Tuy nhiên nếu phóng tên lửa trong chân không thì tên lửa bay lên không những không kém hơn mà còn tồi hơn nhiều so với trong không khí. Nguyên nhân thực của chuyển động tên lửa hoàn toàn khác hẳn. Nguyên nhân này thật đơn giản và dễ hiểu do nhà cách mạng, được gọi là nhà cách mạng tháng BaN. I. Kibantrich [1] trình bày trước khi chết trong báo cáo về thiết bị bay do ông phát minh. Khi giải thích về các tên lửa tác chiến, ông viết:

«Trong xi lanh cứng bít kín một đầu được nhét chặt thuốc nổ theo đường trục có kênh rỗng. Chất nổ bắt đầu cháy theo bề mặt của kênh này và trong khoảng thời gian nhất định sẽ lan ra đến mặt ngoài của khối chất nổ đã được nén; áp suất của chất khí tạo ra trong khi cháy tác dụng lên mọi phía; nhưng áp suất của khí nén từ các phía hông được cân bằng lẫn nhau, còn áp suất nén lên đáy vỏcứng thì không được cân bằng với áp suất ngược chiều (vì hướng này khí đi ra tự do), nên áp suất này đẩy tên lửa bay lên phía trước».

Ở đây những điều xảy ra cũng giống như khi bắn đại bác: quả đạn bay về phía trước, còn bản thân súng đại bác lại bị đẩy lùi về phía sau. Chắc bạn còn nhớ súng «giật» khi bắn các loại đạn dùng thuốc nổ nói chung! Nếu khẩu đại bác treo lơ lửng trong không trung mà không dựa vào đâu cả thì sau khi bắn súng sẽ bị giật lùi lại với vận tốc mà nêu quả đạn nhẹ hơn kháu đại bác bao nhiêu lần thì vận tốc này sẽ nhỏ hơn vận tốc của viên đạn bấy nhiêu lần. Trong cuốn tiểu thuyết viễn tưởng «Đảo ngược» của Giuyn Vecnơ, thậm chí người Mỹ đã nghĩ đến việc dùng sức «giật» lùi của các khẩu đại bác khổng lồ để thực hiện ý đồ lớn lao — «nắn trục Trái Đất».

Tên lửa — đây cũng là đại bác, chỉcó điều là tên lửa phóng ra không phải là các viên đạn mà là khí của thuốc nổ. Cái gọi là «bánh xe Tàu» quay được cũng do nguyên nhân đó mà chắc có lần bạn đã ngắm nhìn khi chơi đốt pháo hoa: thuốc pháo cháy trong các ống buộc chặt vào bánh xe, hoa phun ra một hướng, còn chính các ống này (cùng với bánh xe) lại quay về hướng ngược lại, Về thực chất, đó chỉ là một biến dạng của một dụng cụ vật lý đã được nhiều người biết đến — «bánh xe Segner»[2]

Một nhận xét thú vị là trước khi phát minh ra thuốc súng cũng đã có bản đồ án thiết kế tàu thủy cơ động dựa trên nguyên lý như thế; trữ lượng nước trên tàu được máy bơm cực mạnh bơm tống ra phía đuôi tàu làm cho tàu chuyển động về phía trước. Bản đồ án thiết kế này (do Remzi đề nghị) đã không được thực hiện. Tuy vậy nó đã đóng một vai trò nhất định trong việc phát minh ra tàu thủy, bởi vì chính tư tưởng của bản đồ án thiết kế đã thúc đẩy Phunton sáng chế ra chiếc tàu thủy đầu tiên.

Chúng ta cũng đã biết đến tuabin hơi nước cổ xưa nhất do Herông Alexanđri chế tạo ở thế kỷ II trước công nguyên, cũng dựa trên nguyên tắc nói trên: hơi nước từ nồi hơi đi theo ống vào quả cầu được gia cố vào trục nằm ngang: khi hơi nước phụt ra từ các ống nối theo dạng khuỷu sẽ đầy các ống này về hướng ngược lại và làm cho quả cầu quay. Tiếc rằng tuabin hơi nước của Herông thời

Tuabin hơi nước cổ nhất do Herông Alexanđri chế tạo.

xưa chẳng qua chỉ là một đồ chơi thú vị, bởi vì lao động rẻ mạt của những người nô lệ đã không khuyến khích được việc dùng máy móc vào công việc thực tế. Song bản thân nguyên lý này không bị kỹ thuật lãng quên. Nó đã được dùng trong việc xây dựng các tuabin phản lực.

Ôtô chạy bằng hơi nước được người ta cho là của Niutơn.

Một trong các bản đồ án thiết kế ôtô chạy bằng hơi nước cổ xưa nhất dựa trên nguyên lý nói trên được người ta cho là của Niutơn — tác giả của định luật tác dụng và phản tác dụng. Trên ôtô này, hơi nước từ nồi hơi ở bệ xe phụt về phía sau, còn chính

Đồ chơi tàu thủy làm bằng giấy và vỏ trứng.

Nồi hơi thì do lực giật lùi mà chuyển động về hướng ngược lại.

Ôtô kiểu tên lửa vào năm 1928 được báo chí nói đến rất nhiều về thí nghiệm của nó, chẳng qua cũng chỉ là một biến dạng của chiếc xe Niutơn.

Đối với các bạn khéo tay, chiếc tàu thủy giấy, cũng rất giống với chiếc xe Niutơn: trong nồi hơi làm bằng vỏ trứng, được đốt nóng bằng miếng bông tẩm cồn, hơi được tạo ra phụt thành luống về một phía và làm cho toàn bộ chiếc tàu thủy chuyển động về phía ngược lại. Đểlàm được cái đồ chơi có ích này, tuy vậy vẫn cần phải có đôi tay nghệ thuật, phải khéo tay.