Hvordan en rakett tar av: astronautikk i enkle ord

Innholdsfortegnelse:

Hvordan en rakett tar av: astronautikk i enkle ord
Hvordan en rakett tar av: astronautikk i enkle ord
Anonim

Space er et mystisk og mest ugunstig rom. Likevel mente Tsiolkovsky at menneskehetens fremtid ligger nettopp i verdensrommet. Det er ingen grunn til å argumentere med denne store vitenskapsmannen. Plass betyr ubegrensede muligheter for utvikling av hele den menneskelige sivilisasjonen og utvidelse av boareal. I tillegg skjuler han svarene på mange spørsmål. I dag bruker mennesket det ytre rom aktivt. Og fremtiden vår avhenger av hvordan raketter tar av. Like viktig er folks forståelse av denne prosessen.

Takeoff Falcon 9
Takeoff Falcon 9

Space Race

For ikke så lenge siden var to mektige supermakter i en tilstand av kald krig. Det var som en endeløs konkurranse. Mange foretrekker å beskrive denne tidsperioden som et vanlig våpenkappløp, men dette er absolutt ikke tilfelle. Dette er vitenskapens rase. Vi skylder henne myegadgets og fordelene med sivilisasjonen, som er så vant til.

Romkappløpet var bare et av de viktigste elementene i den kalde krigen. På bare noen få tiår har mennesket gått fra konvensjonell atmosfærisk flyvning til å lande på månen. Dette er en utrolig fremgang sammenlignet med andre prestasjoner. På den fantastiske tiden trodde folk at utforskningen av Mars var en mye nærmere og mer realistisk oppgave enn forsoningen av USSR og USA. Det var da folk var mest lidenskapelig opptatt av verdensrommet. Nesten hver elev eller skolegutt forsto hvordan en rakett tar av. Det var ikke kompleks kunnskap, tvert imot. Slik informasjon var enkel og veldig interessant. Astronomi har blitt ekstremt viktig blant andre vitenskaper. På den tiden var det ingen som kunne si at jorden var flat. Rimelig utdanning har eliminert uvitenhet over alt. De dagene er imidlertid for lengst forbi, og i dag er det ikke sånn i det hele tatt.

En av Falcon 9-lanseringene
En av Falcon 9-lanseringene

Decadence

Med Sovjetunionens kollaps tok også konkurransen slutt. Årsaken til overfinansiering av romprogrammer er borte. Mange lovende og gjennombruddsprosjekter er ikke gjennomført. Tiden for streben etter stjernene ble erstattet av ekte dekadanse. Noe som som kjent betyr nedgang, regresjon og en viss grad av degradering. Det trengs ikke et geni for å forstå dette. Det er nok å ta hensyn til medienettverk. Flat Earth Sect driver aktivt sin propaganda. Folk kan ikke grunnleggende ting. I den russiske føderasjonen undervises ikke astronomi i det hele tatt på skolene. Hvis du nærmer deg en forbipasserende og spør hvordan raketter tar av, vil han ikke svaredette enkle spørsmålet.

Folk vet ikke engang hvilken bane raketter flyr. Under slike forhold er det ingen vits å spørre om orbitalmekanikk. Mangel på skikkelig utdannelse, «Hollywood» og videospill – alt dette har skapt et falskt bilde av selve verdensrommet og om å fly til stjernene.

Dette er ikke vertikal flyvning

Jorden er ikke flat, og dette er et udiskutabelt faktum. Jorden er ikke engang en kule, fordi den er litt flatet ved polene. Hvordan tar raketter av under slike forhold? Gradvis, i flere stadier og ikke vertik alt.

Den største misforståelsen i vår tid er at raketter tar av vertik alt. Det er ikke sånn i det hele tatt. Et slikt opplegg for å gå inn i bane er mulig, men veldig ineffektivt. Rakettdrivstoff går veldig fort ut. Noen ganger på mindre enn 10 minutter. Det er rett og slett ikke nok drivstoff til en slik start. Moderne raketter tar av vertik alt bare i den innledende fasen av flyturen. Så begynner automatikken å gi raketten en liten rulling. Dessuten, jo høyere flyhøyde, desto mer merkbar er rullevinkelen til romraketten. Dermed dannes apogeum og perigee av banen på en balansert måte. Dermed oppnås det mest komfortable forholdet mellom effektivitet og drivstofforbruk. Banen er nær en perfekt sirkel. Hun vil aldri bli perfekt.

Hvordan en rakett flyr
Hvordan en rakett flyr

Hvis en rakett tar av vertik alt, vil det være en utrolig stor apogee. Drivstoffet vil gå tom før perigeum vises. Med andre ord, ikke bare vil raketten ikke fly i bane, men på grunn av mangel på drivstoff vil den fly i en parabel tilbake til planeten.

I hjertet av alt er motoren

Enhver kropp er ikke i stand til å bevege seg av seg selv. Det må være noe som får ham til å gjøre det. I dette tilfellet er det en rakettmotor. En rakett som tar av i verdensrommet, mister ikke evnen til å bevege seg. For mange er dette uforståelig, for i et vakuum er forbrenningsreaksjonen umulig. Svaret er så enkelt som mulig: Driftsprinsippet til en rakettmotor er litt annerledes.

Rakettmotor
Rakettmotor

Så, raketten flyr i et vakuum. Tankene inneholder to komponenter. Det er et drivstoff og et oksidasjonsmiddel. Blandingen deres sikrer antennelse av blandingen. Det er imidlertid ikke brann som slipper ut av dysene, men varm gass. I dette tilfellet er det ingen motsetning. Dette oppsettet fungerer utmerket i et vakuum.

Rakettmotorer finnes i flere typer. Disse er flytende, fast drivstoff, ioniske, elektroreaktive og nukleære. De to første typene brukes oftest, da de er i stand til å gi størst trekkraft. Flytende brukes i romraketter, faste drivgasser - i interkontinentale ballistiske missiler med atomladning. Elektrojet og atomkraft er designet for den mest effektive bevegelsen i et vakuum, og det er på dem det maksimale håpet er plassert. Foreløpig brukes de ikke utenfor testbenker.

Roscosmos la imidlertid nylig inn en bestilling på utvikling av en orbital slepebåt med atommotor. Dette gir grunn til å håpe på utviklingen av teknologi.

En smal gruppe orbitale manøvreringsmotorer skiller seg fra hverandre. De er designet for å kontrollere romfartøyet. De brukes imidlertid ikke i raketter, men iromskip. De er ikke nok til å fly, men nok til å manøvrere.

Speed

Dessverre sidestiller folk i dag romfart med grunnleggende måleenheter. Hvor raskt letter raketten? Dette spørsmålet er ikke helt riktig i forhold til romfartøyer. Det spiller ingen rolle hvor raskt de tar av.

Det er ganske mange missiler, og alle har forskjellige hastigheter. De som er designet for å sette astronauter i bane, flyr saktere enn last. Mennesket, i motsetning til last, er begrenset av overbelastning. Lasteraketter, som den supertunge Falcon Heavy, tar av for fort.

De nøyaktige enhetene for hastighet er vanskelige å beregne. Først og fremst fordi de er avhengige av nyttelasten til bæreraketten. Det er ganske logisk at en fullastet bærerakett tar mye saktere av gårde enn en halvtom bærerakett. Det er imidlertid en felles verdi som alle raketter streber etter å oppnå. Dette kalles romhastighet.

Det er henholdsvis den første, andre og tredje romhastigheten.

Den første er den nødvendige hastigheten, som vil tillate deg å bevege deg i bane og ikke falle på planeten. Det er 7,9 km per sekund.

Den andre er nødvendig for å forlate jordens bane og gå til banen til et annet himmellegeme.

Den tredje vil tillate enheten å overvinne tyngdekraften til solsystemet og forlate det. For øyeblikket flyr Voyager 1 og Voyager 2 med denne hastigheten. Men i motsetning til medieoppslag, har de fortsatt ikke forlatt grensene til solsystemet. Medfra et astronomisk synspunkt vil det ta dem minst 30 000 år å nå Horta-skyen. Heliopausen er ikke grensen til et stjernesystem. Det er akkurat her solvinden kolliderer med intersystemmediet.

Orbital flight SLS
Orbital flight SLS

Høyde

Hvor høyt tar en rakett av? For den du trenger. Etter å ha nådd den hypotetiske grensen for rom og atmosfære, er det feil å måle avstanden mellom skipet og planetens overflate. Etter å ha kommet inn i bane er skipet i et annet miljø, og avstanden måles i avstandsenheter.

Anbefalt: