Cum decolează o rachetă: astronautică în cuvinte simple

Cuprins:

Cum decolează o rachetă: astronautică în cuvinte simple
Cum decolează o rachetă: astronautică în cuvinte simple
Anonim

Spațiul este un spațiu misterios și cel mai nefavorabil. Cu toate acestea, Tsiolkovsky credea că viitorul omenirii se află tocmai în spațiu. Nu există niciun motiv să ne certăm cu acest mare om de știință. Spațiul înseamnă perspective nelimitate pentru dezvoltarea întregii civilizații umane și extinderea spațiului de locuit. În plus, ascunde răspunsurile la multe întrebări. Astăzi, omul folosește în mod activ spațiul cosmic. Și viitorul nostru depinde de modul în care decolează rachetele. La fel de importantă este înțelegerea de către oameni a acestui proces.

Takeoff Falcon 9
Takeoff Falcon 9

Cursa spațială

Nu cu mult timp în urmă, două superputeri puternice se aflau într-o stare de război rece. A fost ca o competiție fără sfârșit. Mulți preferă să descrie această perioadă de timp ca pe o cursă obișnuită a înarmărilor, dar nu este absolut cazul. Aceasta este cursa științei. Îi datorăm multegadget-uri și beneficiile civilizației, cu care sunt atât de obișnuiți.

Cursa spațială a fost doar unul dintre cele mai importante elemente ale Războiului Rece. În doar câteva decenii, omul a trecut de la zborul atmosferic convențional la aterizarea pe Lună. Acesta este un progres incredibil în comparație cu alte realizări. În acel moment minunat, oamenii credeau că explorarea lui Marte era o sarcină mult mai apropiată și mai realistă decât reconcilierea dintre URSS și SUA. Atunci oamenii erau cei mai pasionați de spațiu. Aproape fiecare elev sau școlar a înțeles cum decolează o rachetă. Nu era o cunoaștere complexă, dimpotrivă. O astfel de informație era simplă și foarte interesantă. Astronomia a devenit extrem de importantă printre alte științe. În acele vremuri, nimeni nu putea spune că Pământul era plat. Educația la prețuri accesibile a eliminat ignoranța peste tot. Cu toate acestea, acele zile au trecut de mult și astăzi nu este deloc așa.

Una dintre lansările Falcon 9
Una dintre lansările Falcon 9

Decadență

Odată cu prăbușirea URSS, s-a încheiat și competiția. Motivul suprafinanțării programelor spațiale a dispărut. Multe proiecte promițătoare și inovatoare nu au fost implementate. Timpul luptei pentru stele a fost înlocuit cu adevărata decadență. Ceea ce, după cum știți, înseamnă declin, regres și un anumit grad de degradare. Nu este nevoie de un geniu pentru a înțelege asta. Este suficient să acordați atenție rețelelor media. Secta Pământului plat își desfășoară activ propaganda. Oamenii nu știu lucruri de bază. În Federația Rusă, astronomia nu se predă deloc în școli. Dacă te apropii de un trecător și îl întrebi cum decolează rachetele, el nu va răspundeaceastă întrebare simplă.

Oamenii nici măcar nu știu ce traiectorie zboară rachetele. În astfel de condiții, nu are rost să întrebi despre mecanica orbitală. Lipsa unei educații adecvate, „Hollywood” și jocuri video - toate acestea au creat o imagine falsă a spațiului în sine și a zborului către stele.

Acesta nu este zbor vertical

Pământul nu este plat și acesta este un fapt incontestabil. Pământul nu este nici măcar o sferă, pentru că este ușor turtit la poli. Cum decolează rachetele în astfel de condiții? Treptat, în mai multe etape și nu pe verticală.

Cea mai mare concepție greșită a timpului nostru este că rachetele decolează vertical. Nu este deloc așa. O astfel de schemă de intrare pe orbită este posibilă, dar foarte ineficientă. Combustibilul rachetei se epuizează foarte repede. Uneori în mai puțin de 10 minute. Pur și simplu nu există suficient combustibil pentru o astfel de decolare. Rachetele moderne decolează pe verticală numai în stadiul inițial al zborului. Apoi automatizarea începe să dea rachetei o ușoară rostogolire. Mai mult, cu cât altitudinea de zbor este mai mare, cu atât unghiul de rulare al rachetei spațiale este mai vizibil. Astfel, apogeul și perigeul orbitei se formează în mod echilibrat. Astfel, se realizează cel mai confortabil raport între eficiență și consumul de combustibil. Orbita este aproape de un cerc perfect. Ea nu va fi niciodată perfectă.

Cum zboară o rachetă
Cum zboară o rachetă

Dacă o rachetă decolează pe verticală, va exista un apogeu incredibil de mare. Combustibilul se va epuiza înainte de apariția perigeului. Cu alte cuvinte, nu numai că racheta nu va zbura pe orbită, dar, din cauza lipsei de combustibil, va zbura într-o parabolă înapoi pe planetă.

În centrul tuturor se află motorul

Orice corp nu se poate mișca de la sine. Trebuie să fie ceva care îl face să o facă. În acest caz, este un motor rachetă. O rachetă, care decolează în spațiu, nu își pierde capacitatea de a se mișca. Pentru mulți, acest lucru este de neînțeles, deoarece în vid reacția de ardere este imposibilă. Răspunsul este cât se poate de simplu: principiul de funcționare al unui motor rachetă este ușor diferit.

Motor rachetă
Motor rachetă

Deci, racheta zboară în vid. Rezervoarele sale conțin două componente. Este un combustibil și un oxidant. Amestecarea lor asigură aprinderea amestecului. Cu toate acestea, nu focul iese din duze, ci gazul fierbinte. În acest caz, nu există nicio contradicție. Această configurație funcționează excelent în vid.

Motoarele cu rachete sunt disponibile în mai multe tipuri. Acestea sunt combustibil lichid, solid, ionic, electroreactiv și nuclear. Primele două tipuri sunt folosite cel mai des, deoarece sunt capabile să ofere cea mai mare tracțiune. Cele lichide sunt folosite în rachetele spațiale, cele cu combustibil solid - în rachetele balistice intercontinentale cu încărcătură nucleară. Electrojet și nuclearul sunt concepute pentru cea mai eficientă mișcare în vid și tocmai asupra lor se pune speranța maximă. În prezent, acestea nu sunt utilizate în afara bancurilor de testare.

Cu toate acestea, Roscosmos a plasat recent o comandă pentru dezvoltarea unui remorcher orbital cu motor nuclear. Acest lucru dă motive să sperăm în dezvoltarea tehnologiei.

Un grup îngust de motoare de manevră orbitală stă deoparte. Sunt concepute pentru a controla nava spațială. Cu toate acestea, ele nu sunt folosite în rachete, ci înnave spațiale. Nu sunt suficiente pentru zbor, ci suficiente pentru manevră.

Viteza

Din păcate, în zilele noastre oamenii echivalează zborurile spațiale cu unitățile de măsură de bază. Cât de repede decolează racheta? Această întrebare nu este în întregime corectă în ceea ce privește vehiculele de lansare spațială. Nu contează cât de repede decolează.

Există destul de multe rachete și toate au viteze diferite. Cele concepute pentru a pune astronauții pe orbită zboară mai încet decât cele de marfă. Omul, spre deosebire de marfă, este limitat de supraîncărcări. Rachetele de marfă, cum ar fi super-grea Falcon Heavy, decolează prea repede.

Unitățile exacte de viteză sunt greu de calculat. În primul rând, pentru că depind de sarcina utilă a vehiculului de lansare. Este destul de logic ca un vehicul de lansare complet încărcat să decoleze mult mai încet decât un vehicul de lansare pe jumătate gol. Cu toate acestea, există o valoare comună pe care toate rachetele se străduiesc să o atingă. Aceasta se numește viteza spațială.

Există prima, a doua și, respectiv, a treia viteză spațială.

Prima este viteza necesară, care vă va permite să vă deplasați pe orbită și să nu cădeți pe planetă. Este 7,9 km pe secundă.

Al doilea este necesar pentru a părăsi orbita pământului și a merge pe orbita altui corp ceresc.

Al treilea va permite dispozitivului să depășească gravitația sistemului solar și să-l părăsească. În prezent, Voyager 1 și Voyager 2 zboară cu această viteză. Cu toate acestea, spre deosebire de rapoartele presei, ei încă nu au părăsit granițele sistemului solar. Cudin punct de vedere astronomic, le va dura cel puțin 30.000 de ani pentru a ajunge la norul Horta. Heliopauza nu este limita unui sistem stelar. Aici se ciocnește vântul solar cu mediul intersistem.

Zbor orbital SLS
Zbor orbital SLS

Înălțime

Cât de sus decolează o rachetă? Pentru cel de care ai nevoie. După ce se ajunge la limita ipotetică a spațiului și a atmosferei, este incorect să se măsoare distanța dintre navă și suprafața planetei. După ce intră pe orbită, nava se află într-un mediu diferit, iar distanța este măsurată în unități de distanță.

Recomandat: