FĹ‘oldal

Korunk 1931 Július

A sztratoszféra-repülés nehézségei


Silbermann Jenõ

 


A föld legalsó rétege nitrogént, oxigént, kis mennyiségben argont, neont, xenont, kryptont, széndioxigént, ózont, stb. tartalmaz. Ez a légkör cirka 300 km. magas, felfelé állandóan ritkul. Ezt a nitrogén-oxigén légkört egy cea 200 km. széles hidrogén légkör követi, amelyben az átszáguldó meteorok izzani kezdenek és pedig pusztán a surlódás következtében. Ha az oxigén légkörhöz érnek, akkor rendesen lángralobannak és általában nem mint meteor kövek, hanem mint hamúszerű agyag hullanak a földre. A hidrogén légkör felett egy nagyon kevéssé ismert anyagból álló légkör helyezkedik el. Ez a koroniumlégkör, amelynek természetét illetőleg nagyon megoszlanak a vélemények. A koroniumnak mindenesetre egyelőre csak a színképe ismeretes és eddig mint anyagot izolálni nem lehetett.


Az alsó légkörben is mindössze 35 km. magasságig emelkedtek a ballonok. E magasságig tehát már régen rendelkeztek mérési adatokkal. A lehulló műszereken le lehetett olvasni a kérdéses régiókban uralkodó hőmérsékletet és légnyomást. Igy régen tudták, hogy felfelé a hőmérséklet állandóan esik kb. — 58° C-ig, ettől kezdve a hőmérséklet esése megszűnik, voltak észlelések, amelyek szerint magasabb régiókban a hőmérő a — 58° C fölé emelkedett. A legalsó légkör szerkezetének vizsgálata önmaga is elég gondott adott. E tekintetben azonban mégis számos eredménnyel gazdagodott az ember ismeretköre. Igy ma már tudjuk, hogy az u.n. Haeviside-réteg visszaveri a rövidhullámú sugarakat. Valószínű továbbá, hogy cca 50 km. magasságban egy — mindenesetre — keskeny ózonréteg lehet, ami annál csodálatosabb, mert az ózon a levegőnél sűrűbb gáz. Kétségen kívül megállapították, hogy a fellegeket hordó, széláramoktól örvénylő troposzféra, a hőjelenségek tulajdonképeni színtere a föld színétől csak 10—12 km magasságig terjed és hogy azután az úgyszólván teljesen szélcsendes, páramentes, általában cca — 50—80” C-os hideg sztratoszféra következik. Piccard és Kipfer eljutottak ebbe a sztratoszférába és pedig cca 16 km. magasságba, tehát kb. 4—6 km.-t haladtak vertikálisan ebben a rétegben felfelé. Ez a magasság alig fele annak a magasságnak, amelyet a műszeres léggömbök ember nélkül megtettek. Természetszerűleg a légnyomás — és hőmérséklet — mérés szempontjából alig hozhattak lényegesen újat. A fölszállásnak természetesen nem is ez és nem is rekordhajhászás volt a célja. Éppen az eddigi ismeretek és mérések alapján készült el a zárt gömb, amelynek segítségével az ember — szükségképpeni kockázat nélkül — ilyen magasságig felszállhatott. 16 km. magasságban, a hidegtől eltekintve, az alacsony légnyomás, a levegő ritkasága, oxigénszegénysége — jól átfontolt, precízen mérlegelt berendezések és szerkezetek alkalmazása nélkül — az emberi életre a biztos megsemmisülést jelentik. Teljes elszigetelés a külvilágtól, a zártgömbben a földszínének horizontján uralkodó fizikai viszonyok megteremtése nem egykönnyen megoldható feladat. A tények azonban immáron a tamáskodó laikus világot is meggyőzhetnék, hogy a technika e feladat megoldására feltétlenül képes. Önmagában ez a tény megint tekintélyt szerezhetett a minden oldalról szidott és tépázott technikának, amely sötétséget, távolságot, teret, időt, nehézséget legyőzött és legújabban — Eurázia nagy szociológiai laboratóriumában végzett vezető kísérletek, a tervgazdaság révén — a társadalom nagy betegségét, az éhséget is igyekszik legyőzni.


Piccard és Kipfer nem vágyakoztak sztárok és bankurak dicsőségére. A céljuk más volt. Hess és Milikán fedezték fel a — nem a Napból jövő — kozmikus sugárzást. E sugárzásnál már régen tapasztalták, hogy hatása a magassággal növekszik. Kellő magasságban e mérések eddigi műszeres ballonokkal, nem voltak hasonló egyszerűséggel elvégezhetők, mint a hőjelenségek és a légnyomás esetében. A rádioaktivitás, az elektromos sugárzás problémái, amelyeknek fejlődéséhez számos kísérleti munkán kívül a relativitási elmélet is erősen hozzájárult, naprólnapra többet ígérnek az emberi kuliurának. E kozmikus sugárzás közvetlen tanulmányozása volt Piccard egyik célja. A másik cél teljesen gyakorlati érdekeket szolgál. A levegő ellenállása 15—20 km. távolságban olyan kicsiny, hogy a repülőgépek sokkal kisebb erőkifejtés mellett sebességeiket megsokszorozhatják. Legfeljebb nehány órát jelentene az Atlanti-óceán átrepülése. A sztratoszféra nyugalmában a vihartól sincs mit tartani. Csakhogy a sztratoszférarepülésnek mégis szokatlan nehézséggel kell megküzdeni. Mindenekelőtt mindazzal, amiket Piccard és Kipfer bravúros kísérlete immáron legyőzött. Meg lehet tehát az embernek küzdenie a légnyomással, a hideggel, az oxigénhiánnyal. Ámde felmerül ugyanennek a feladatnak a megoldása a Motor, a Gép javára is. Jóllehet a dessaui Junkers-müvek kilátásba helyezték az utóbbi feladat megoldását és a reklámra mindig hajlamos polgári sajtó azonnal alátámasztotta a világcég szavahihetőségét. Igen egyszerű érvekkel: egy ilyen komoly, nagy cég igérete garancia. A Junkers-Művek esetében ez lehet véletlenül igaz, de jellemző az európai világsajtóra, hogy míg egyrészt habozás nélkül csap reklámot a jól financirozott Junkers-Műveknek, nem régen nagyon szívesen kiáltotta volna Piecardot, az évek hosszú során dolgozó tudóst fantazmagóriákat kereső rosszhiszemű bolondnak. Egészen bizonyos, hogy sem Piccard, sem Kipfer nem vágytak Lindberg chauffeur-habérjaira és hogy sietve visszahúzódtak laboratóriumaikba a sztratoszférából hozott vizsgálati anyag feldolgozása végett.


A sztratoszférában való repülés nem jár nehézséggel az ember számára, ha a motor problémáját megoldja. A motornak is oxigénre van szüksége és pedig 3,5—4-szer annyi oxigénre, mint benzinre vagy nyersolajra, hogy a hajtóanyag oxidációja folytán a robbanás létre jöhessen. Ezt az oxigénmennyiséget kb. 4—5-szörös levegőmennyiség tartalmazza, úgy hogy 1 kg. hajtóanyag elégetése kb. 15—20 m3 levegőt követel meg. Más szóval 15—20-szor annyi levegőre van szükség, mint benzinre vagy nyersolajra ahhoz, hogy a motor zavartalanul működni tudjon. A szükséges levegőmennyiséget a repülőgépmotorok — éppen úgy mint az automobil-, vagy egyéb motorok (Diesel-, petróleum-, gáz-motorok) a légkörből szívták be komprimálták és a komprimált levegő meg a hajtóanyag közötti oxidációs vegyfolyamat szolgáltatta a gép munkájához szükséges energiát. A kérdéses vegyfolyamat lényegileg a következő: Az olaj szénhydrogénvegyületei előbb szénre és hydrogénre széjjel esnek, utóbbiak a levegő oxigénjével elégnek. Ez a kettős folyamat, amely közül az első kevés hőt fogyaszt, a másik sok hőt termel, látszólag, mint egységes jelenség zajlik le. A folyamatban nitrogén nem vesz részt, ámde az égés folyamán keletkezett széndioxyddal és vízgőzzel igen magas hőmérsékletre melegszik fel. Ez a gázkeverék igen nagy feszítőerővel bír, amely munka végzésére alkalmas.


Jóllehet a nitrogén a vegyfolyamatban nem vesz részt, fizikailag nagy szerepe van. Amennyiben tiszta oxigénben égetjük el a benzint, olyan magas hőmérséklet lép fel, amely a géprészeket — az acetylen módjára — azonnal megolvasztaná, sőt elégethetné. A nitrogén jelenléte folytán a hő jobban eloszlik a tömegeken, a széndioxydból, vízgőzből és nitrogénből álló gázkeverék munkát végez anélkül, hogy a gépet tönkretenné. Ennek a gázkeveréknek igen jelentékeny része nitrogén, úgy hogy szinte azt lehetne mondani, hogy a jelenlegi robbanómotorok tulajdonképpen egyszerű hőlégmotorok, amelyeknél a tüzelés azonban nem a kazánban, hanem a hengerben történik. Másrészt azonban a nitrogén-ballaszt, a gépek méretei viszonylagosan túl nagyok, hisz ennek — a vegytanban részt nem vevő — gáznak — is át kell áramlania a szerkezeteken.


A sztratoszférában 1/10 atmoszféra alá csökken a légnyomás, tehát legalább 10-szer akkora kompresszióra van szükség, mint a troposzféra alsó rétegeiben, ha azt akarjuk, hogy a motor hasonló körülmények között működjék. Ha erről a kb. 10-szeres kompresszióról nem gondoskodunk, amely a troposzféra alsó rétegeiben kb. 55—500 atm. kompressziós munkának felelne meg a különböző (motortípusok szerint, akkor megfelelőleg a térfogatokat kellene cserében növelni. Utóbbi megoldás végeredményképpen olyan súlytöbbletet produkálnia, amelyek a fölrepülést egyáltalában lehetetlenné tennék. A sztratoszféra levegője ritka. A továbbhaladás benne könnyű, de az emelkedés annál nehezebb. A kompressziós munka megoldása meglehetős nagy nehézségekbe ütközik, pedig ugyanakkor nagy csavarsebességekre is van szükség a stabil repülés érdekében.


A legközelebbi gondolat az volna, hogy az oxigént ugyanúgy vigyék fel a motor számára, (mintahogyan az útasok számára gondolkodnak az oxigénről. Igen ám, de tiszta oxigénnel elégetni a benzint vagy nyersolajat, nagyon nehéz feladat. Egészen különös tűzálló konstrukciós anyagok alkalmazására van szükség, hogy a motor el ne égjen. Ezeknek az anyagoknak azonkívül még nagyon szilárdaknak is kell lenniök, sőt nem szabadna az 1800—2400° C-os hőmérsékleten deformálódniok sem. De tegyük fel, hogy ezt a nehéz feladatot sikerül mégis megoldani, ámde az oxigénbombák súlya elég nyomasztó tára, ugy, hogy az ember és a motor oxigénigénye egy hosszabb távolsági repülésnél nem olyan könnyen és semmiesetre sem ezen az úton volna kielégíthető.


Kínálkozik azonban egy másik megoldás, amely úgy a motor lélekzésének, mint az ember aktiv életének ezirányú igényét akár 100 km. magasságban is kielégíthetné. Ez azonban azt követeli, hogy a robbanó motort éppen úgy izoláljuk a külső légkörtől, mint a gondola utasait, és hogy a benzin, illetőleg nyersolaj helyett egészen más vegyianyagokat használjunk a motor hajtására. Ez irányban is folynak tanulmányok és kísérletek. Ezekről majd még más alkalommal számolunk be. (Nagyvárad)


* Lásd a Korunk mult évi márciusi számában Silbermann Jenő kimerítő dolgozatát a föld légkörének keletkezésért!. (Szerk.)


 


Vissza az oldal tetejére