James Hart Wyld: Kendini Soğutan Motor

10 Aralık 1938'de New Rochelle, New York'ta küçük bir amatör grubu, kendini yok etmeyen bir roket motoru ateşledi. Doksan pound itki, on üç saniye süre ve tüm çalışmanın amacı olan; yanma (delinme) yok. O zamana kadar inşa edilmiş her sıvı yakıtlı roket motoru, onu içeren hazneyi eritecek kadar sıcak olan kendi egzozuyla bir yarış içindeydi. James Hart Wyld'ın motoru, sorunu içini dışına çıkararak çözdü: Yakıtı yanmadan önce haznenin etrafındaki bir ceketin içinden geçirdi, böylece yakıt motoru soğuttu ve motor yakıtı önceden ısıttı. Hiçbir şey israf edilmedi. O zamandan beri inşa edilen her sıvı yakıtlı roket motoru bu prensiple çalışır.

Princeton ve Bir Kitap

Wyld hakkındaki biyografik kayıtlar zayıf ve tutarsızdır; standart anlatılar 1912'de New York'ta mı yoksa 1913'te Pompton Lakes, New Jersey'de mi doğduğu konusunda farklılık gösterir. Kesin olan ise Hawthorne, New York'taki Harvey hazırlık okulunda, Salisbury, Connecticut'ta eğitim aldığı ve ardından 1935'te makine mühendisliği alanında lisans derecesini aldığı Princeton'a gittiğidir.

Bir makine mühendisini roketçiye dönüştüren şey bir kitaptı: O zamanlar Amerikan Gezegenlerarası Topluluğu (daha sonra Amerikan Roket Topluluğu) olarak bilinen kuruluşun kurucu üyelerinden biri olan David Lasser tarafından yazılan The Conquest of Space (Uzayın Fethi). Lasser'in kitabı, uzay uçuşunun bir hayalden ziyade bir mühendislik sorunu olduğunu savundu ve Wyld topluluğa katıldı. Kaynaklar üyeliğinin 1931 kadar erken veya 1935 Mart kadar geç olabileceğini belirtiyor. ARS, Amerika'nın ilk özel roket inşa organizasyonuydu: devlet desteği olmayan, açık arazilerde motor test eden meraklılar, yazarlar ve mühendislerden oluşan bir grup.

Rejeneratif Fikir

Hepsinin karşılaştığı engel ısıydı. Sıvı yakıtlı bir motor, 1930'larda mevcut olan hiçbir hazne malzemesinin erime noktasının çok ötesinde sıcaklıklar üretir ve test ateşlemesinin standart sonucu saniyeler içinde yanan bir nozuldur. Kalın duvarlar, egzotik alaşımlar, daha kısa yanmalar gibi bariz düzeltmelerin hepsi itkiden, kütleden veya kullanışlılıktan kaybettiriyordu.

1936'da Wyld, M-15 olarak adlandırdığı cevabı buldu: yanmadan önce yakıtın dolaştığı çift cidarlı bir nozul. Yakıt soğutucu haline gelir. Aksi takdirde hazneyi mahvedecek olan ısıyı emer ve bu ısıyı boşaltmak yerine yanma sürecine geri taşır, böylece motor daha soğuk ve daha güçlü çalışır. Bu, geriye dönüp bakıldığında bariz olan ancak o zamanlar kimsenin fark etmediği fikirlerden biridir.

Kavramı Nisan 1938'de Astronautics dergisinde yayınladı ve başarılı test o yılın Aralık ayında gerçekleşti. Temmuz 1941'e gelindiğinde, tasarımın geliştirilmiş versiyonları 125 poundluk sürekli ortalama itki üretiyordu. Kasım 1941'de Topluluk, motoru kısa güvertelerden uçan uçaklar için roket destekli kalkışla ilgilenen ABD Donanması'na gösterdi.

Reaction Motors

Pearl Harbor'dan dokuz gün sonra, 16 Aralık 1941'de Wyld ve dört ARS meslektaşı, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki ilk ticari roket şirketi olan Reaction Motors, Inc.'i kurdu. Wyld, sekreter ve araştırma direktörü olarak görev yaptı. Bu olağanüstü bir geçişti: bir tarlada doksan poundluk motorları ateşleyen bir hobi topluluğundan, birkaç hafta içinde, tek bir tasarım prensibi sayesinde Donanma destekli bir üreticiye dönüştü.

Şirket hızla büyüdü. Savaş zamanı JATO birimleri (jet destekli kalkış güçlendiricileri) 1943'e kadar 3.400 pound itkiye ulaştı ve on yılın ortasına gelindiğinde RMI motorları 6.000 pound üretiyordu. Soy ağacı doğrudan 1938'in küçük rejeneratif soğutmalı ünitesine dayanan dört hazneli 6000C-4 motoru, Bell X-1'e takılan motordu. Bu uçak, ses duvarını aşan ilk insanlı araç oldu.

Wyld, sonrasında gelenlerin çoğunu göremedi. 1953 yılında, kırk bir yaşında, kalp rahatsızlığı nedeniyle öldü.

James Neden Dahi Olarak Adlandırılır

Dürüst bir hüküm, Wyld'ın geniş kapsamlı veya sistem kuran bir zeka anlamında dahi olmadığıdır; o, son derece iyi bir fikri olan ve bunu uygulayan bir adamdı. Ancak bu fikir yakından incelenmeyi hak ediyor, çünkü kalitesi alışılmadık düzeyde. Rejeneratif soğutma bir tersine çevirmedir: makineyi yok eden şeyi alır ve makinenin çalışmasını sağlayan şeye yönlendirir. Düşman olan ısı, önceden ısıtılmış yakıta, yani bir varlığa dönüşür. Bu yeniden çerçeveleme (bir kayıp terimini bir kazanç terimine dönüştürme), tanınabilir bir mühendislik içgörüsü türüdür ve artan zekadan daha nadirdir. Ayrıca bu, sisteme karşı nasıl zırhlanacağını düşünmek yerine, enerjinin sistemde gerçekte nereye gittiğini dikkatlice düşünen birinden gelebilecek türden bir fikirdir.

Bu seçkinlik iddiası, böylesine belirsiz bir figür için alışılmadık derecede iyi bir şekilde harici olarak doğrulanmıştır. Rejeneratif soğutma tasarımı "tüm modern sıvı yakıtlı roket motorlarının temeli haline geldi" - bu, çok az mühendislik kararı hakkında söylenebilecek bir cümledir. Smithsonian, 1942 tarihli motorunu sergiliyor. Amerikan Havacılık ve Uzay Enstitüsü (AIAA), itki ödülüne onun adını verdi. Ay'da Wyld adında bir krater var.

Karşı argüman gerçek. Yirmili yaşlarının ortasında bir yenilik üretti ve kısa kariyerinin geri kalanını bunu bir araştırma direktörü olarak ticarileştirmekle geçirdi, üzerine eklemek yerine. O bir teorisyen değildi ve itki matematiğine veya fiziğine hiçbir katkıda bulunmadı. Avrupa'daki başkaları aynı yıllarda benzer soğutma şemalarına yöneliyordu ve onun önceliği küresel değil, Amerikandır. Von Braun ve Goddard'ı tercih eden popüler uzay uçuşu tarihlerinde görünmezdir. Kayıtların desteklediği şey, alkışlanan bir deha değil, erken ulaşılan, kısıtlı imkanlarla kanıtlanan ve hala uçan her roketin altında var olan tek bir belirleyici mühendislik içgörüsüdür.

Miras

1938'de New Rochelle'den Bell X-1'e giden çizgi kısa ve doğrudan, ve orada durmadı. Rejeneratif soğutma, o günden beri inşa edilen her ciddi sıvı yakıtlı motorda standarttır — Mercury ve Apollo'yu fırlatanlar, bugün uçanlar. Artık o kadar tamamen varsayılan bir durumdur ki nadiren adı geçer. Wyld'ın kendi hayatı neredeyse hiçbir iz bırakmadı: anı yok, ünlü fotoğraflar yok, tartışmalı doğum kayıtları, New Jersey kasabasında kırk bir yaşında bir ölüm. Anıtı, hiç değiştirilmeye ihtiyaç duymayacak kadar sağlam bir tasarım kararı, Ulusal Hava ve Uzay Müzesi'nde camın arkasındaki bir motor ve Ay'da kendi adını taşıyan bir kraterdir.