Kako raketa vzleti: astronavtika s preprostimi besedami

Kazalo:

Kako raketa vzleti: astronavtika s preprostimi besedami
Kako raketa vzleti: astronavtika s preprostimi besedami
Anonim

Vesolje je skrivnosten in najbolj neugoden prostor. Kljub temu je Tsiolkovsky verjel, da je prihodnost človeštva ravno v vesolju. Ni razloga za prepir s tem velikim znanstvenikom. Vesolje pomeni neomejene možnosti za razvoj celotne človeške civilizacije in širjenje življenjskega prostora. Poleg tega skriva odgovore na številna vprašanja. Danes človek aktivno uporablja vesolje. In naša prihodnost je odvisna od tega, kako rakete vzletajo. Enako pomembno je, da ljudje razumejo ta proces.

Vzlet Falcon 9
Vzlet Falcon 9

Vesoljska dirka

Ne tako dolgo nazaj sta bili dve močni velesili v stanju hladne vojne. Bilo je kot neskončno tekmovanje. Mnogi to obdobje raje opisujejo kot navadno oborožitveno tekmo, vendar to absolutno ni tako. To je tekma znanosti. Veliko smo ji dolžnipripomočke in prednosti civilizacije, ki so jih tako vajeni.

Vesoljska dirka je bila le eden najpomembnejših elementov hladne vojne. V samo nekaj desetletjih je človek prešel z običajnega atmosferskega letenja na pristanek na Luni. To je neverjeten napredek v primerjavi z drugimi dosežki. V tistem čudovitem času so ljudje mislili, da je raziskovanje Marsa veliko bližja in realnejša naloga kot sprava ZSSR in ZDA. Takrat so bili ljudje najbolj navdušeni nad vesoljem. Skoraj vsak študent ali šolar je razumel, kako raketa vzleti. Ni bilo zapleteno znanje, nasprotno. Takšne informacije so bile preproste in zelo zanimive. Astronomija je med drugimi znanostmi postala izjemno pomembna. V tistih časih nihče ni mogel reči, da je Zemlja ravna. Cenovno ugodna izobrazba je povsod odpravila nevednost. Vendar so ti dnevi že zdavnaj mimo in danes sploh ni tako.

Ena od izstrelitev Falcon 9
Ena od izstrelitev Falcon 9

Decadence

Z razpadom ZSSR se je končalo tudi tekmovanje. Razloga za prekomerno financiranje vesoljskih programov ni več. Številni obetavni in prebojni projekti niso bili izvedeni. Čas stremljenja k zvezdam je zamenjala prava dekadencija. Kar, kot veste, pomeni upad, nazadovanje in določeno stopnjo degradacije. Da bi to razumeli, ni potreben genij. Dovolj je biti pozoren na medijska omrežja. Sekta Ravne Zemlje aktivno vodi svojo propagando. Ljudje ne vedo osnovnih stvari. V Ruski federaciji astronomije v šolah sploh ne poučujejo. Če se približate mimoidočemu in vprašate, kako rakete vzletajo, vam ne bo odgovorilto preprosto vprašanje.

Ljudje sploh ne vedo, po kateri poti letijo rakete. V takih razmerah se nima smisla spraševati o orbitalni mehaniki. Pomanjkanje ustrezne izobrazbe, "Hollywood" in videoigre - vse to je ustvarilo napačno podobo o samem vesolju in o letenju do zvezd.

To ni navpični let

Zemlja ni ravna in to je neizpodbitno dejstvo. Zemlja niti ni krogla, ker je na polih rahlo sploščena. Kako v takšnih razmerah vzletijo rakete? Postopoma, v več fazah in ne navpično.

Največja napačna predstava našega časa je, da rakete vzletajo navpično. Sploh ni tako. Takšna shema za vstop v orbito je možna, vendar zelo neučinkovita. Raketno gorivo zelo hitro zmanjka. Včasih v manj kot 10 minutah. Za tak vzlet preprosto ni dovolj goriva. Sodobne rakete vzletijo navpično le v začetni fazi leta. Nato avtomatizacija začne raketi rahlo zasukati. Poleg tega je višja kot je višina leta, bolj opazen je kot zasuka vesoljske rakete. Tako se apogej in perigej orbite oblikujeta na uravnotežen način. Tako je doseženo najbolj udobno razmerje med učinkovitostjo in porabo goriva. Orbita je blizu popolnega kroga. Nikoli ne bo popolna.

Kako leti raketa
Kako leti raketa

Če raketa vzleti navpično, bo prišlo do neverjetno velikega apogeja. Gorivo bo zmanjkalo, preden se pojavi perigej. Z drugimi besedami, ne samo, da raketa ne bo poletela v orbito, ampak bo zaradi pomanjkanja goriva poletela v paraboli nazaj na planet.

V srcu vsega je motor

Nobeno telo se ne more premikati samo. Mora biti nekaj, kar ga prisili k temu. V tem primeru gre za raketni motor. Raketa, ki vzleti v vesolje, ne izgubi sposobnosti premikanja. Za mnoge je to nerazumljivo, saj je v vakuumu reakcija zgorevanja nemogoča. Odgovor je čim bolj preprost: princip delovanja raketnega motorja je nekoliko drugačen.

Raketni motor
Raketni motor

Torej, raketa leti v vakuumu. Njegovi rezervoarji vsebujejo dve komponenti. Je gorivo in oksidant. Njihovo mešanje zagotavlja vžig zmesi. Vendar iz šob ne uhaja ogenj, ampak vroč plin. V tem primeru ni protislovja. Ta nastavitev deluje odlično v vakuumu.

Raketni motorji so na voljo v več vrstah. To so tekoča, trdna goriva, ionska, elektroreaktivna in jedrska. Prvi dve vrsti se najpogosteje uporabljata, saj lahko zagotovita največji oprijem. Tekoče se uporabljajo v vesoljskih raketah, na trdna goriva - v medcelinskih balističnih raketah z jedrskim nabojem. Electrojet in atomska jedra sta zasnovana za najučinkovitejše gibanje v vakuumu in na njih je položeno največje upanje. Trenutno se ne uporabljajo zunaj preskusnih miz.

Vendar je Roscosmos pred kratkim oddal naročilo za razvoj orbitalnega vlačilca z jedrskim motorjem. To daje razlog za upanje v razvoj tehnologije.

Ozka skupina orbitalnih motorjev za manevriranje stoji ločeno. Zasnovani so za nadzor vesoljskega plovila. Vendar se ne uporabljajo v raketah, ampak vvesoljske ladje. Niso dovolj za letenje, dovolj pa za manevriranje.

hitrost

Žal dandanes ljudje vesoljske polete enačijo z osnovnimi merskimi enotami. Kako hitro raketa vzleti? To vprašanje ni povsem pravilno v zvezi z nosilnimi raketami v vesolju. Ni pomembno, kako hitro vzletijo.

Projektilov je kar nekaj in vsi imajo različne hitrosti. Tisti, ki so zasnovani za pošiljanje astronavtov v orbito, letijo počasneje kot tovorni. Človek je za razliko od tovora omejen s preobremenitvami. Tovorne rakete, kot je supertežka Falcon Heavy, vzletijo prehitro.

Natančne enote za hitrost je težko izračunati. Najprej zato, ker so odvisne od nosilnosti nosilne rakete. Povsem logično je, da polno naložena nosilna raketa vzleti veliko počasneje kot napol prazna nosilna raketa. Vendar pa obstaja skupna vrednost, ki si jo prizadevajo doseči vse rakete. To se imenuje vesoljska hitrost.

Obstaja prva, druga oziroma tretja vesoljska hitrost.

Prva je potrebna hitrost, ki vam bo omogočila, da se premikate po orbiti in ne padete na planet. To je 7,9 km na sekundo.

Drugi je potreben, da zapustimo zemeljsko orbito in gremo v orbito drugega nebesnega telesa.

Tretji bo omogočil napravi, da premaga gravitacijo sončnega sistema in ga zapusti. Trenutno s to hitrostjo letita Voyager 1 in Voyager 2. Vendar pa v nasprotju s poročanjem medijev še vedno niso zapustili meja sončnega sistema. Zz astronomskega vidika bo trajalo vsaj 30.000 let, da dosežejo oblak Horta. Heliopavza ni meja zvezdnega sistema. Tukaj sončni veter trči v medsistemski medij.

Orbitalni let SLS
Orbitalni let SLS

Višina

Kako visoko vzleti raketa? Za tistega, ki ga potrebujete. Ko dosežemo hipotetično mejo vesolja in atmosfere, je napačno meriti razdaljo med ladjo in površino planeta. Po vstopu v orbito je ladja v drugem okolju, razdalja pa se meri v enotah za razdaljo.

Priporočena: