Raketa qanday uchadi: oddiy so'z bilan aytganda astronavtika

Mundarija:

Raketa qanday uchadi: oddiy so'z bilan aytganda astronavtika
Raketa qanday uchadi: oddiy so'z bilan aytganda astronavtika
Anonim

Kosmos sirli va eng noqulay makondir. Shunga qaramay, Tsiolkovskiy insoniyatning kelajagi aynan kosmosda ekanligiga ishongan. Bu buyuk olim bilan bahslashishga asos yo‘q. Kosmos butun insoniyat tsivilizatsiyasining rivojlanishi va yashash maydonini kengaytirish uchun cheksiz istiqbollarni anglatadi. Bundan tashqari, u ko'plab savollarga javoblarni yashiradi. Bugungi kunda inson kosmosdan faol foydalanmoqda. Va bizning kelajagimiz raketalarning qanday uchishiga bog'liq. Odamlarning bu jarayonni tushunishi ham birdek muhim.

Falcon 9ning parvozi
Falcon 9ning parvozi

Kosmik poyga

Yaqinda ikki qudratli davlat sovuq urush holatida edi. Bu cheksiz raqobatga o'xshardi. Ko'pchilik bu vaqtni oddiy qurollanish poygasi sifatida tasvirlashni afzal ko'radi, ammo bu mutlaqo shunday emas. Bu ilm poygasi. Biz unga ko'p qarzdormizgadjetlar va tsivilizatsiyaning afzalliklari.

Kosmik poyga Sovuq Urushning eng muhim elementlaridan biri edi. Bir necha o'n yilliklar ichida odam oddiy atmosfera parvozidan Oyga qo'nishga o'tdi. Bu boshqa yutuqlar bilan solishtirganda aql bovar qilmaydigan muvaffaqiyatdir. O'sha ajoyib davrda odamlar Marsni tadqiq qilish SSSR va AQShni yarashtirishdan ko'ra yaqinroq va realroq vazifa deb o'ylashgan. O'sha paytda odamlar kosmosga eng ishtiyoqli edilar. Deyarli har bir talaba yoki maktab o'quvchisi raketa qanday uchishini tushundi. Bu murakkab bilim emas edi, aksincha. Bunday ma'lumotlar oddiy va juda qiziqarli edi. Astronomiya boshqa fanlar orasida juda muhim ahamiyatga ega bo'ldi. O'sha kunlarda hech kim Yerni tekis deb ayta olmadi. Arzon ta'lim hamma joyda jaholatni yo'q qildi. Biroq, o'sha kunlar o'tib ketdi, bugun esa umuman bunday emas.

Falcon 9-ning uchirilishidan biri
Falcon 9-ning uchirilishidan biri

Decadence

SSSR parchalanishi bilan raqobat ham tugadi. Kosmik dasturlarni ortiqcha moliyalashtirishning sababi yo'qoldi. Ko'plab istiqbolli va ilg'or loyihalar amalga oshirilmadi. Yulduzlarga intilish vaqti haqiqiy tanazzul bilan almashtirildi. Ma'lumki, bu pasayish, regressiya va ma'lum darajada tanazzulni anglatadi. Buni tushunish uchun daho kerak emas. Media tarmoqlariga e'tibor berish kifoya. Yassi yer sektasi o'z targ'ibotini faol olib bormoqda. Odamlar asosiy narsalarni bilishmaydi. Rossiya Federatsiyasida astronomiya maktablarda umuman o'qitilmaydi. Agar siz o'tkinchiga yaqinlashib, raketalar qanday uchishini so'rasangiz, u javob bermaydibu oddiy savol.

Odamlar qanday traektoriyali raketalar uchishini ham bilishmaydi. Bunday sharoitda orbital mexanika haqida so'rashning ma'nosi yo'q. Tegishli ta'limning etishmasligi, "Gollivud" va video o'yinlar - bularning barchasi koinotning o'zi va yulduzlarga uchish haqidagi yolg'on tasavvurni yaratdi.

Bu vertikal parvoz emas

Yer tekis emas va bu shubhasiz haqiqat. Yer hatto shar ham emas, chunki u qutblarda biroz tekislangan. Bunday sharoitda raketalar qanday uchadi? Asta-sekin, bir necha bosqichda va vertikal emas.

Zamonamizning eng katta notoʻgʻri tushunchasi raketalar vertikal ravishda uchadi. Bu umuman bunday emas. Orbitaga kirishning bunday sxemasi mumkin, ammo juda samarasiz. Raketa yoqilg'isi juda tez tugaydi. Ba'zan 10 daqiqadan kamroq vaqt ichida. Bunday parvoz uchun yoqilg'i etarli emas. Zamonaviy raketalar faqat parvozning dastlabki bosqichida vertikal ravishda uchadi. Keyin avtomatlashtirish raketaga ozgina rulo bera boshlaydi. Bundan tashqari, parvoz balandligi qanchalik baland bo'lsa, kosmik raketaning aylanish burchagi shunchalik sezilarli bo'ladi. Shunday qilib, orbitaning apogey va perigei muvozanatli shaklda hosil bo'ladi. Shunday qilib, samaradorlik va yoqilg'i sarfi o'rtasidagi eng qulay nisbatga erishiladi. Orbita mukammal aylanaga yaqin. U hech qachon mukammal bo'lmaydi.

Raketa qanday uchadi
Raketa qanday uchadi

Agar raketa vertikal ravishda uchsa, nihoyatda ulkan apogey bo'ladi. Perigee paydo bo'lishidan oldin yoqilg'i tugaydi. Boshqacha qilib aytadigan bo'lsak, raketa nafaqat orbitaga uchmaydi, balki yoqilg'i yo'qligi sababli u sayyoraga qaytib parabola bo'ylab uchadi.

Hamma narsaning markazida dvigatel yotadi

Har qanday jism o'z-o'zidan harakat qila olmaydi. Uni buni qilishga majbur qiladigan narsa bo'lishi kerak. Bunday holda, bu raketa dvigatelidir. Kosmosga uchayotgan raketa harakat qilish qobiliyatini yo'qotmaydi. Ko'pchilik uchun bu tushunarsiz, chunki vakuumda yonish reaktsiyasi mumkin emas. Javob imkon qadar sodda: raketa dvigatelining ishlash printsipi biroz boshqacha.

Raketa dvigateli
Raketa dvigateli

Demak, raketa vakuumda uchadi. Uning tanklari ikkita komponentdan iborat. Bu yoqilg'i va oksidlovchi hisoblanadi. Ularning aralashishi aralashmaning yonishini ta'minlaydi. Biroq, nozullardan olov emas, balki issiq gaz chiqadi. Bunday holda, hech qanday qarama-qarshilik yo'q. Bu sozlama vakuumda ajoyib ishlaydi.

Raketa dvigatellari bir necha turga ega. Bular suyuq, qattiq yoqilg'i, ion, elektroreaktiv va yadrodir. Birinchi ikki tur ko'pincha ishlatiladi, chunki ular eng katta tortishish qobiliyatiga ega. Suyuqlar kosmik raketalarda, qattiq yoqilg'i - yadro zaryadiga ega qit'alararo ballistik raketalarda qo'llaniladi. Elektrojet va yadro vakuumda eng samarali harakat qilish uchun mo'ljallangan va ularga maksimal umid bog'langan. Hozirda ular sinov stendlaridan tashqarida ishlatilmaydi.

Ammo Roskosmos yaqinda yadroviy dvigatelga ega orbital tirgakni yaratishga buyurtma berdi. Bu texnologiya rivojiga umid qilish uchun asos beradi.

Orbital manevr dvigatellarining tor guruhi bir-biridan ajralib turadi. Ular kosmik kemani boshqarish uchun mo'ljallangan. Biroq, ular raketalarda emas, balkikosmik kemalar. Ular uchish uchun etarli emas, lekin manevr qilish uchun yetarli.

Tezlik

Afsuski, bugungi kunda odamlar kosmik parvozlarni asosiy oʻlchov birliklari bilan tenglashtiradilar. Raketa qanchalik tez uchadi? Bu savol kosmik raketalarga nisbatan mutlaqo to'g'ri emas. Ular qanchalik tez uchishi muhim emas.

Raketalar juda ko'p va ularning barchasi har xil tezlikka ega. Astronavtlarni orbitaga chiqarish uchun mo'ljallanganlar yukga qaraganda sekinroq uchadi. Inson, yukdan farqli o'laroq, ortiqcha yuklar bilan cheklangan. O‘ta og‘ir Falcon Heavy kabi yuk raketalari juda tez uchadi.

Tezlikning aniq birliklarini hisoblash qiyin. Birinchidan, chunki ular raketaning foydali yukiga bog'liq. To'liq yuklangan raketa yarim bo'sh raketaga qaraganda ancha sekinroq uchishi mantiqan to'g'ri. Biroq, barcha raketalar erishishga intiladigan umumiy qiymat mavjud. Bu kosmik tezlik deb ataladi.

Birinchi, ikkinchi va mos ravishda uchinchi fazo tezligi mavjud.

Birinchisi - kerakli tezlik, bu sizga orbitada harakatlanish va sayyoraga tushmaslik imkonini beradi. Bu soniyasiga 7,9 km.

Ikkinchisi Yer orbitasini tark etib, boshqa samoviy jismning orbitasiga oʻtish uchun kerak.

Uchinchisi qurilmaga quyosh tizimining tortishish kuchini engib, uni tark etishga imkon beradi. Hozirda Voyager 1 va Voyager 2 shu tezlikda uchmoqda. Biroq, ommaviy axborot vositalarining xabarlaridan farqli o'laroq, ular hali ham quyosh tizimining chegaralarini tark etmagan. Bilanastronomik nuqtai nazardan, Horta bulutiga etib borish uchun ularga kamida 30 000 yil kerak bo'ladi. Geliopauza yulduz tizimining chegarasi emas. Aynan shu yerda quyosh shamoli tizimlararo muhit bilan to‘qnashadi.

Orbital parvoz SLS
Orbital parvoz SLS

Balandlik

Raketa qancha balandlikka uchadi? Sizga kerak bo'lgan narsa uchun. Kosmos va atmosferaning faraziy chegarasiga yetgandan so'ng, kema va sayyora yuzasi orasidagi masofani o'lchash noto'g'ri. Orbitaga chiqqandan so'ng, kema boshqa muhitda bo'ladi va masofa masofa birliklarida o'lchanadi.

Tavsiya: