Lidská bytost měla vždy za cíl vědět, co existuje na naší planetě. Aby bylo možné toto vše prozkoumat osobně, existují vesmírné rakety. Jde o zařízení, které se pohybuje vzduchem vysokou rychlostí a používá se především jako zbraň. Funguje však i při průzkumu vesmíru.
Proto se chystáme věnovat tento článek, abychom vám řekli vše, co potřebujete vědět o vesmírných raketách a jak fungují.
Co jsou vesmírné rakety
Tyto rakety mají typicky proudový motor (nazývaný raketový motor), který generuje pohyb vytlačováním plynu ze spalovací komory. Mohou být také poháněny spalováním pohonné látky v odpalovací trubce.
Rakety jsou také druh stroje, díky spalovacímu motoru, může generovat kinetickou energii potřebnou k expanzi části plynu unikajícího trubicí. Proto mají tryskový pohon. Vesmírné lodě, které používají tento typ pohonu, se často nazývají rakety.
Pomocí raket lze do vesmíru vyslat umělé sondy, satelity a dokonce i astronauty. V tomto smyslu nelze zapomenout na existenci tzv. vesmírných raket. Jde o stroj vybavený spalovacím motorem, který generuje kinetickou energii pro expanzi plynu pro tryskový pohon.
Druhy vesmírných raket
Existuje několik typů vesmírných raket, z nichž nejdůležitější jsou:
- Pokud vezmeme v úvahu počet stupňů, najdeme jednofázové rakety, nazývané také monolitické rakety, a vícefázové rakety. Jak název napovídá, existuje několik fází, které probíhají za sebou.
- Pokud vezmeme v úvahu typ paliva, najdeme rakety o tuhé palivo, kde se oxidant a pohonná látka mísí v pevném stavu ve spalovací komoře, a rakety na kapalné palivo. Ten se vyznačuje tím, že oxidant a hnací plyn jsou uloženy mimo komoru.
V průběhu historie byly rakety důležité, protože úspěšně poslaly lidi do vesmíru. Odkazujeme na následující:
- Vostok-K 8K72K, toto je první pilotovaná raketa. Byl vyroben v Rusku a byl zodpovědný za to, že se Jurij Gagarin stal prvním člověkem, který dosáhl vesmíru.
- Atlas LV-3B. Udělejte z Johna Glenna první americkou raketu, která dosáhla oběžné dráhy Země.
- Saturn V, raketa, která vynesla Neila Armstronga, Michaela Collinse a Buzze Aldrina na Měsíc.
Pyrotechnický prvek s práškovou trubicí se také nazývá raketa. Na dně válce je knot: když se zapálí, shoří a vyčerpá plyn, což způsobí, že raketa stoupá velmi vysokou rychlostí, až ve vzduchu exploduje a vydá hlasitý zvuk.
Jak fungují
I když je princip fungování vesmírných raket komplikovaný, princip Je stejný jako u prvních raket na střelný prach, které známe od roku 1232. Objevilo se v některých záznamech o obraně hlavního města provincie Che-nan ve XNUMX. století. Rakety byly později do Evropy zavedeny Araby v XNUMX. a XNUMX. století, ale jako střelné zbraně se používaly po celém kontinentu, dokud v XNUMX. století nezmizely.
Vesmírné rakety se v podstatě řídí třetím Newtonovým zákonem, principem akce a reakce. V zásadě používají spalovací motor k výrobě kinetické energie potřebné pro expanzi plynu.
Výsledné chemické spalování je velmi silný a bude tlačit vzduch dolů obrovskou silou, jak stanoví třetí Newtonův zákon: každá síla odpovídá jiné síle stejné velikosti v opačném směru. Jinými slovy, vzduch tlačí raketu stejnou silou, jakou dolů působí plyn. Když je plyn vytlačen, energie produkovaná tímto procesem způsobí, že reakce nejen zvedne raketu, ale také jí umožní dosáhnout velmi vysokých rychlostí.
Rakety na kapalné palivo
Vývoj raket na kapalné palivo začal ve 1920. letech XNUMX. století. První raketa na kapalné palivo byla vyrobena Goddardem a vypuštěna v roce 1926 poblíž Auburn, Massachusetts. O pět let později byla také ze soukromé iniciativy postavena první německá raketa na kapalné palivo. Koncem roku 1932 Sovětský svaz poprvé odpálil své rakety.
První úspěšnou velkou raketou na kapalné palivo byla německá experimentální V-2, která byla navržena během druhé světové války pod vedením raketového experta Wernhera von Brauna. V-2 poprvé odstartovala z výzkumné základny Peenemünde na ostrově Usedom 3. října 1942. V první generaci raket na kapalné palivo, hrot je část, která nese náboj, což může být hlavice nebo vědecký nástroj.
Část v blízkosti hlavy obvykle obsahuje naváděcí zařízení, jako jsou gyroskopy nebo gyroskopické kompasy, senzory zrychlení nebo počítače. Níže jsou dvě hlavní nádrže: jedna obsahuje palivo a druhá obsahuje oxidant. Pokud velikost rakety není příliš velká, lze obě součásti nasměrovat k motoru natlakováním jeho palivové nádrže trochou inertního plynu.
U velkých raket není tento způsob praktický, protože nádrž bude neúměrně těžší. Proto ve velkých raketách na kapalné palivo tlak se získává čerpadlem umístěným mezi palivovou nádrží a raketovým motorem. Vzhledem k tomu, že množství čerpaného paliva je velmi velké (i když V-2 spálí 127 kg paliva za sekundu), je požadovaným čerpadlem vysokokapacitní odstředivka poháněná plynovou turbínou.
Zařízení skládající se z turbíny a jejího paliva, čerpadla, motoru a veškerého souvisejícího vybavení tvoří motor rakety na kapalné palivo. S příchodem pilotovaných letů do vesmíru se nosnost posunula a objevila se řada raket, jako je Mercury, Gemini a Apollo. A konečně, raketoplánem jsou raketa na kapalné palivo a její náklad integrovány do jediné jednotky.
Doufám, že s těmito informacemi se dozvíte více o vesmírných raketách a jejich vlastnostech.