כיצד טסה ספינת אוויר?

עקרון ספינת האוויר פשוט ומפתיע כאחד: כיס ענקי מלא בגז קל מן האוויר - מימן או הליום - מרים את כל המבנה מעלה, כשם שבועת אוויר עולה במים. הגז הנפוץ בספינות אירופיות הוא מימן, שהוא הקל מבין הגזים, אך גם דליק מאוד. האמריקנים מעדיפים הליום, שאינו דליק אך יקר ונדיר - ספינת 'נורגה' משתמשת במימן.

המנועים מותקנים בגונדולות לאורך גוף הספינה ומסובבים מדחפים. הטייס משנה גובה באמצעות שחרור גז (לירידה) או שחרור משקולות נטל (לעלייה), ובאמצעות הגאים אופקיים ואנכיים שמותקנים בזנב. הקושי העיקרי בטיסה ארקטית הוא הקור: בטמפרטורות נמוכות הגז מתכווץ, כוח ההרמה יורד, והכיס עלול לצבור קרח שמכביד. לכך נדרש חישוב מדוקדק של כמות הנטל והדלק.

רקטה בדלק נוזלי: ניסוי גודארד באמריקה

ב-16 במרס 1926 ביצע רוברט גודארד, פיסיקאי אמריקני מאוניברסיטת קלארק שבמסצ'וסטס, את הניסוי הראשון בעולם של רקטה בדלק נוזלי. הרקטה, שנבנתה בסדנתו הפרטית באובורן, עלתה לגובה של כ-12.5 מטר, טסה במשך שתיים וחצי שניות בלבד, ונחתה בשדה קפוא במרחק 56 מטר מנקודת השיגור.

מדוע דלק נוזלי? הרקטות הקודמות, כמו זיקוקי דינור ורקטות מלחמתיות, השתמשו באבקת שריפה מוצקה. הבעיה: ברגע שהמוצק נדלק, אין שליטה על קצב הבעירה. גודארד הבין שאם ישתמש בדלק נוזלי - בניסוי זה, בנזין וחמצן נוזלי - יוכל לוסת את זרימת הדלק ובכך לשלוט בדחף. העיקרון דומה למצב שבו פותחים ברז מים: ככל שפותחים יותר, הזרם חזק יותר. כך הרקטה הנוזלית מבטיחה בעירה מבוקרת וכוח דחף גבוה ביחס למשקל הדלק.

הניסוי לא זכה לתהודה רבה בעיתונות. גודארד עצמו פועל בשקט ובעקשנות, ממומן בחלקו על ידי מוסד סמית'סוניאן. אך מי שמבין את העקרון יודע כי כאן נפתח שער חדש: מכונת הנעה שאינה זקוקה לאוויר מסביב, ולכן עשויה, תאורטית, לפעול גם מעל לאטמוספירה.