MIMiISnIH )$. uitziek

Raketten De raketten zijn inde vorm van brand- en vuurpijlen door de Chinezen uitgevonden en van daar naar Europa gekomen. Inde vorm van vuurpijlen zijn zij zeer veel gebruikt en kunnen zich nog in grote belangstelling verheugen. In deze uitvoering bestaan zij uiteen papieren of metalen huls, die gevuld is met de drijvende brandstof. In het hart van de cylinder bevindt zich dan een conische of cylindrische boring of wel men maakt gebruik vaneen zich trapsgewijze verwijdende cylindrische boring. Deze boring is het, die de drijfkracht van de raket tot uiting brengt. Het principe van de voortbeweging is het volgende. Indien zich ineen aan beide zijden gesloten cylinder een stof, b.v. een gas onder druk bevindt, dan ondervindt de cylinder geen enkele kracht die hem wil verplaatsen, aangezien de vooruit en achteruit tegen de deksels van de cylinder werkende krachten elkaar geheel in evenwicht houden, terwijl het cylindrische deel eveneens rond omheen in gelijke mate wordt gedrukt (wet van Pascal). Wanneer nu ineen der deksels een gat wordt gemaakt, dan zal de gasdruk daar ter plaatse wegvallen, aangezien het gas geen weerstand meer door de wand ondervindt en bijgevolg uit gaat stromen. Aan de tegenovergelegen zijde daarentegen blijft de totale druk geheel gelijk en daar ontstaat dus een iets grotere totale druk dan aan de zijde met het gat. Immers de druk per c.m.2 binnen inde gesloten cylinder blijft gelijk, terwijl het oppervlak van het ene deksel kleiner wordt dan dat van het andere (de oppervlakte van het gat is er af). Het verschil in oppervlak van de deksels (dus de oppervlakte van het gat) maal de druk per c.m.2 inde cylinder is de kracht, die nu op het geheel gaat werken. Hierbij is aangenomen, dat geen verandering inde druk per c.m.2 van het opgesloten gas als gevolg van de stroming optreedt. Dit is niet juist, maarde invloed van de stroming is te wisselend en te veel afhankelijk van de vorm en omstandigheden, dan dat deze er gemakkelijk bij te betrekken is, terwijl zij het verschijnsel tenslotte volstrekt niet verandert. Mits de gasvoorraad onder druk steeds wordt aangevuld, blijft de uitwendige kracht op de cylinder werken en kan dus in beweging komen en blijven. Uit het bovenstaande blijkt duidelijk, dat de bij deze verschijning veelal genoemde stoot van de gassen tegen de lucht, die de drijfkracht zou leveren, geheel buiten beschouwing dient te blijven. Naarmate het gas vrijer uit de opening kan stromen, zal de drukval sneller en groter zijn en bijgevolg de kracht als resultaat van het uitstromen vaneen bepaalde hoeveelheid gas groter. Hieruit blijkt duidelijk, dat een raket zich uitstekend in het luchtledig kan bewegen en zelfs beter dan inde lucht. Het is aan deze eigenschap te danken, dat de raket voor de ruimtevaart in aanmerking komt. Het is ook deze mogelijke toepassing, die de laatste jaren de aandacht weer op de raket heeft gevestigd en die aanleiding is geworden tot de talrijke proeven er mede genomen. Deze proeven strekten zich tot nu toe weliswaar niet

buiten de aarde uit, maar zijn daarom niet minder belangrijk. Het is reeds gelukt auto’s en vliegtuigen door middel van raketten voort te bewegen, terwijl vluchten van postraketten en proef raketten reeds talrijke malen met volledig succes zijn gemaakt. Wat is nu eigenlijk de grootste moeilijkheid, die de toepassing van de raketten als ruimtevaartuigen inde weg staat? De grootste moeilijkheid is ongetwijfeld het brandstof vraagstuk. Om de aarde te kunnen verlaten, d.w.z. om de aantrekking van deze planeet te overwinnen, moet men een aanvangssnelheid van c.a. 11 k.m. per sec. bezitten. Aangezien nu het menselijk lichaam slechts aanzetversnellingen van 25 m./sec.2 verdraagt, houdt dat in dat rondweg 440 seconden zou moeten worden aangezet. In deze 440 sec. zou dan reeds een aanloopweg van pl.m. 2500 k.m. zijn afgelegd. Hieruit blijkt reeds direct de onmogelijkheid van het afschieten vaneen projectiel of raket uiteen loop vaneen kanon, dat daartoe 2500 k.m. lang zou moeten zijn. Teneinde deze aanloop met een raket te kunnen bereiken is het ten eerste nodig, dat de brandstoftoevoer zich laat regelen of althans nauwkeurig is bepaald, teneinde geen te grote aanzetversnellingen te verkrijgen, terwijl het verder nodig is, gezien de te overwinnen weerstanden, etc., om zeer grote hoeveelheden brandstof mede te nemen. Wanneer men b.v. buskruit als brandstof zou gebruiken,

dan zou men c.a. het 1000-voudige gewicht van het toestel aan brandstof moeten medenemen, wat natuurlijk een technische onuitvoerbaarheid is. Tevens is het dan nog niet mogelijk na een landing, b.v. op de maan, naar de aarde terug te keren. De aanloop die op de maan nodig is, is weliswaar beduidend kleiner dan die op de aarde, als gevolg van de geringere massa van dit hemellichaam, waardoor de aantrekking door haar uitgeoefend zo veel geringer is, maar er is toch altijd nog een aanzienlijke hoeveelheid brandstof voor nodig, die op de heenreis medegenomen moet worden. Tevens is nog geen materiaal gevonden, dat minutenlang tegen de inwerking van brandend kruit of schietkatoen bestand is. De uitstroommondstukken verliezen dan hun theoretische vorm en het effect van de uitstroming neemt aanzienlijk af. De mogelijkheid van raketten hangt dus inde eerste plaats af van het vinden vaneen voldoende lichte brandstof en inde tweede plaats van het vinden van metalen of andere stoffen, geschikt voor het vervaardigen van de mondstukken. Wat betreft de brandstof zo kan gezegd worden, dat

met vloeibare zuurstof en met vloeli baar methaan, die inde verbrandingskamer van het raket bij elkaar worden gebracht, reeds behoorlijke resultaten worden bereikt. Evenwel geldt bij zulke actieve stoffen meer dan ooit, dat de verbrandingsruimten sterk en snel worden aangetast. Daarbij komt nog het gevaar voor ontploffing (reeds talrijke raketten zijn door ontploffingen verongelukt) en de moeilijkheid de raketten behoorlijk te richten. Door het aanbrengen van stabiliseringsvlakken of door de gassen zodanig te laten uitstromen, dat de raketten een draaiende beweging krijgen, waardoor zij tegen kantelen behoed worden, kan men reeds vrijwel voorkomen, dat de raketten zich kort na de start inde grond boren of dat zij geheel van richting veranderen. Indien men bemande raketten zou hebben, zou door het laten uitstromen van gas op andere plaatsen dan in het hart van de raket een sturende kracht kunnen worden ontwikkeld. Van de bemande raket zijn wij evenwel nog ver verwijderd en na het bovenstaande gelezen te hebben, zal men zich wellicht een idee kunnen vormen van de moeilijkheden, die nog opgelost zullen moeten worden, aleer men zich met een behoorlijke kans op succes niet een raket inde wereldruimte zal kunnen wagen. Dat deze moeilijkheden eens zullen worden opgelost en dat deze oplossing waarschijnlijk zal gaan via oplossingen voor transatlantische en intercontinentale vluchten ligt voor de hand. h.

Duiken (I) Inde laatste tijd leest men steeds weer berichten over onderzoekers, die tot grote diepten inde oceaan zijn afgedaald, of onderzoekingstochten onder water hebben gemaakt. Ook van belangrijke bergingswerkzaamheden op grote diepte is sprake. Wij denken hierbij b.v. aan dr. Beebe, die in zijn Bathysphere afdaalde, aan prof. Piccard, die het plan heeft kenbaar gemaakt naar tot nu toe onbereikte diepten af te dalen en aan Max Nohl, die op 127 meter onder de oppervlakte van het Michiganmeer op de bodem liep en meent de „Lusitania” te kunnen bergen, etc. De berging van de goudschat uit de op 120 meter onder de zeespiegel liggende „Egypt” mag als een algemeen bekend voorbeeld vaneen berging uit grote diepte gelden. Nu rijst vanzelf de vraag: „Welke is eigenlijk de grootste diepte, waarop onder water nog door mensen kan worden gewerkt en welke oorzaken maken het werken op grotere diepten onmogelijk?” Teneinde deze vraag te kunnen beantwoorden, dient men zich rekenschap te geven van wat er eigenlijk in het lichaam van den duiker plaats vindt als gevolg van de grote waterdruk, waaraan hij is blootgesteld. Daartoe kan men de toestand van den duiker op de bodem der zee het best vergelijken met die vaneen mens op het oppervlak der aarde. De mens beweegt zich aan het oppervlak der aarde op de bodem vaneen luchtzee. Dat hij door de druk van de lucht, die aan de oppervlakte der aarde ongeveer 1 kg/cm2 of 1 atmosfeer bedraagt (op grotere hoogte, b.v. op de bergen, minder) niet in elkaar wordt gedrukt, komt doordat dezelfde druk in alle holten van het lichaam heerst en het vlees en bloed niet samendrukbaar zijn. Wanneer nu een mens blootgesteld wordt aan eendruk van b.v. 10 atm., d.w.z. de druk die op ongeveer 90 meter onder de zeespiegel heerst, dan kan hij zonder hinder daarvan te ondervinden aan deze druk weerstand bieden, mits de druk inde lichaamsholten ook 10 atm. bedraagt. De situatie onder water is in zoverre anders. dat men natuurlijk geen water

inde longen en overige holten kan toelaten, maar dat deze met lucht gevuld moeten blijven. Deze lucht is ademhalingslucht, die den duiker onder druk wordt toegevoerd. De druk van deze ademhalingslucht moet dus steeds in overeenstemming zijn met de druk door het water op den duiker uitgeoefend. Aangezien zich op de helm van den duiker een naar bulten openende klep bevindt, die hij zelf, door middel vaneen veer kan regelen, is de lucht dat steeds, daar bij overdruk binnen de helm de lucht ontsnapt. Daardoor kan men uit de druk, die men de toegevoerde lucht moet geven en die door de manometer op de leiding aangegeven wordt, de diepte waarop de duiker zich onder de oppervlakte bevindt, afleiden. Bij 90 meter diepte is deze druk in zeewater ongeveer 10 kg/cm!. Zowel buiten op het lichaam van den duiker als in alle lichaamsholten en inde bloedvaten wordt dan eendruk van 10 atm. uitgeoefend. Deze druk (die gelijk is aan die in menige stoomketel) hindert den duiker dus niet en wat de druk betreft, is aan de diepte, waarop mensen onder water kunnen werken, geen grens gesteld. Wat gebeurt evenwel met de zuurstoftoevoer, etc. door het bloed? Het bloed neemt zuurstof uit de lucht op en voert deze zuurstof naar de verschillende delen van het lichaam, waar zij nodig is. Het verbrandlngsproduct koolzuur wordt door het bloed afgevoerd en inde longen aan de ademhalingslucht afgegeven. Grotere hoeveelheden koolzuur dan normaal in het bloed zijn giftig. Tevens lossen dan andere gassen, die samen de lucht vormen, min of meer in het bloed op. De normale samenstelling van buitenlucht is; zuurstof (O = oxygenium) ... ±2l % stikstof (N = nitrogenium) ... ±79 % koolzuur (CO2) ± 0,03 % De samenstelling van uitgeademd* lucht is: zuurstof ± 16,5 % stikstof ±79 % koolzuur 4 a 5 % Onder omstandigheden van normale druk (buitenlucht) is de koolzuur inde lucht niet giftig, alvorens de concentratie honderd maal is vergroot (3 %).

Fig. 1. Eenvoudige schematische voorstelling vaneen raket.