Mennesket har altid haft som mål at vide ud over, hvad der findes på vores planet. For at kunne undersøge alt dette personligt, er der de rumraketter. Det er en enhed, der bevæger sig gennem luften med høj hastighed og hovedsagelig bruges som et våben. Det fungerer dog også til udforskning af rummet.
Derfor vil vi dedikere denne artikel til at fortælle dig alt, hvad du behøver at vide om rumraketter, og hvordan de virker.
Hvad er rumraketter
Disse raketter har normalt en jetmotor (kaldet en raketmotor), der genererer bevægelse ved at uddrive gas fra forbrændingskammeret. De kan også drives frem ved forbrænding af drivmidlet i affyringsrøret.
Raketter er også en slags maskine, takket være forbrændingsmotoren, kan generere den kinetiske energi, der er nødvendig for at udvide en del af gassen, der slipper ud gennem røret. Derfor har de jetfremdrift. Rumfartøjer, der bruger denne type fremdrift, kaldes ofte raketter.
Ved hjælp af raketter kan kunstige sonder, satellitter og endda astronauter sendes ud i det ydre rum. I denne forstand kan vi ikke glemme eksistensen af de såkaldte rumraketter. Det er en maskine udstyret med en forbrændingsmotor, der genererer kinetisk energi til udvidelse af gassen til jetfremdrift.
Typer af rumraketter
Der er flere typer rumraketter, hvoraf de vigtigste er:
- Hvis vi tager højde for antallet af etaper, finder vi enkeltfasede raketter, også kaldet monolitiske raketter, og flerfaseraketter. Som navnet antyder, er der flere stadier, der opstår i rækkefølge.
- Hvis vi overvejer typen af brændstof, vil vi finde raketter af fast brændsel, hvor oxidanten og drivmidlet blandes i fast tilstand i forbrændingskammeret, og flydende brændstof raketter. Sidstnævnte er kendetegnet ved, at oxidationsmidlet og drivmidlet opbevares uden for kammeret.
Gennem historien har der været raketter vigtige, fordi de med succes sendte mennesker ud i rummet. Vi henviser til følgende:
- Vostok-K 8K72K, dette er den første bemandede raket. Den blev fremstillet i Rusland og var ansvarlig for at gøre Yuri Gagarin til den første person, der nåede rummet.
- Atlas LV-3B. Gør John Glenn til den første amerikanske raket, der når i kredsløb om Jorden.
- Saturnus V, raketten, der tog Neil Armstrong, Michael Collins og Buzz Aldrin til månen.
Et pyroteknisk element med et pulverrør kaldes også en raket. Der er en væge i bunden af cylinderen: Når den er tændt, brænder den og udtømmer gassen, hvilket får raketten til at stige med meget høj hastighed, indtil den eksploderer i luften og laver en høj lyd.
Hvordan fungerer de?
Selvom princippet om drift af rumraketter er kompliceret, princippet Det er det samme som for de første krudtraketter, som vi kender til siden 1232. Det har optrådt i nogle optegnelser om forsvaret af hovedstaden i Henan-provinsen i det XNUMX. århundrede. Raketter blev senere introduceret til Europa af araberne i det XNUMX. og XNUMX. århundrede, men de blev brugt som skydevåben på hele kontinentet, indtil de forsvandt i det XNUMX. århundrede.
Rumraketter følger grundlæggende Newtons tredje lov, princippet om handling og reaktion. Grundlæggende bruger de en forbrændingsmotor til at generere den kinetiske energi, der er nødvendig for udvidelsen af gassen.
Den resulterende kemiske forbrænding den er meget kraftfuld og vil presse luften ned med enorm kraft, som fastsat af Newtons tredje lov: hver kraft svarer til en anden kraft af samme størrelse i den modsatte retning. Med andre ord skubber luften raketten med samme kraft som den nedadgående kraft, som gassen udøver. Når gas udstødes, får den energi, der produceres ved denne proces, reaktionen ikke kun til at løfte raketten, men også til at tillade den at nå meget høje hastigheder.
Flydende brændstof raketter
Udviklingen af flydende brændstofraketter begyndte i 1920'erne. Den første flydende raket blev fremstillet af Goddard og opsendt i 1926 nær Auburn, Massachusetts. Fem år senere blev den første tyske flydende raket også bygget på privat initiativ. I slutningen af 1932 affyrede Sovjetunionen sine missiler for første gang.
Den første vellykkede flydende raket i stor skala var den tyske eksperimentelle V-2, som blev designet under Anden Verdenskrig under ledelse af raketeksperten Wernher von Braun. V-2 blev første gang opsendt fra Peenemünde forskningsbase på øen Usedom den 3. oktober 1942. I den første generation af flydende brændstof raketter, spidsen er den del, der bærer ladningen, som kan være et sprænghoved eller et videnskabeligt instrument.
Den del nær hovedet indeholder normalt styreanordninger, såsom gyroskoper eller gyrokompasser, accelerationssensorer eller computere. Nedenfor er to hovedtanke: den ene indeholder brændstof og den anden indeholder oxidant. Hvis størrelsen af raketten ikke er særlig stor, kan begge komponenter ledes til motoren ved at sætte dens brændstoftank under tryk med lidt inert gas.
For store raketter er denne metode ikke praktisk, fordi tanken vil være uforholdsmæssigt tungere. Derfor, i store flydende brændstofraketter, tryk opnås af en pumpe placeret mellem brændstoftanken og raketmotoren. Da mængden af brændstof, der skal pumpes, er meget stor (selv om V-2 forbrænder 127 kg brændstof pr. sekund), er den nødvendige pumpe en højkapacitetscentrifuge drevet af en gasturbine.
En enhed bestående af en turbine og dens brændstof, pumpe, motor og alt relateret udstyr udgør motoren i en flydende brændstofraket. Med fremkomsten af bemandet rumflyvning er nyttelasten flyttet, og en række raketter er dukket op, såsom Mercury, Gemini og Apollo. Endelig er den flydende raket og dens last integreret i en enkelt enhed gennem rumfærgen.
Jeg håber, at du med denne information kan lære mere om rumraketter og deres egenskaber.