L'être humain a toujours eu pour objectif de connaître au-delà de ce qui existe sur notre planète. Pour pouvoir enquêter sur tout cela en personne, il y a les fusées spatiales. C'est un appareil qui voyage dans l'air à grande vitesse et est principalement utilisé comme une arme. Cependant, cela fonctionne également pour l'exploration spatiale.
Par conséquent, nous allons consacrer cet article pour vous dire tout ce que vous devez savoir sur les fusées spatiales et leur fonctionnement.
Que sont les fusées spatiales
Ces fusées ont généralement un moteur à réaction (appelé moteur de fusée) qui génère un mouvement en expulsant le gaz de la chambre de combustion. Ils peuvent également être propulsés par la combustion de l'ergol dans le tube de lancement.
Les fusées sont aussi une sorte de machine, grâce au moteur à combustion interne, peut générer l'énergie cinétique nécessaire pour dilater une partie du gaz qui s'échappe par le tube. C'est pourquoi ils ont la propulsion par réaction. Les vaisseaux spatiaux qui utilisent ce type de propulsion sont souvent appelés fusées.
À l'aide de fusées, des sondes artificielles, des satellites et même des astronautes peuvent être envoyés dans l'espace. En ce sens, nous ne pouvons oublier l'existence des fusées dites spatiales. C'est une machine équipée d'un moteur à combustion interne qui génère de l'énergie cinétique pour la détente du gaz pour la propulsion par réaction.
Types de fusées spatiales
Il existe plusieurs types de fusées spatiales, dont les plus importantes sont :
- Si l'on prend en compte le nombre d'étages, on trouvera fusées monophasées, également appelées fusées monolithiques, et fusées multiphasées. Comme son nom l'indique, plusieurs étapes se succèdent.
- Si l'on considère le type de carburant, nous trouverons des fusées de combustible solide, où le comburant et le propulseur sont mélangés à l'état solide dans la chambre de combustion, et les fusées à combustible liquide. Ce dernier est caractérisé en ce que le comburant et le propulseur sont stockés à l'extérieur de l'enceinte.
Tout au long de l'histoire, il y a eu des fusées importantes parce qu'elles ont envoyé avec succès des humains dans l'espace. Nous nous référons aux éléments suivants :
- Vostok-K 8K72K, c'est la première fusée habitée. Il a été fabriqué en Russie et a fait de Youri Gagarine la première personne à atteindre l'espace.
- Atlas LV-3B. Faites de John Glenn la première fusée américaine à atteindre l'orbite terrestre.
- Saturn V, la fusée qui a emmené Neil Armstrong, Michael Collins et Buzz Aldrin sur la Lune.
Un élément pyrotechnique avec un tube à poudre est également appelé fusée. Il y a une mèche au fond du cylindre : lorsqu'elle est allumée, elle brûle et épuise le gaz, faisant monter la fusée à une vitesse très rapide jusqu'à ce qu'elle explose dans les airs et fasse un grand bruit.
Comment travaillent-ils
Bien que le principe de fonctionnement des fusées spatiales soit compliqué, le principe C'est la même que celle des premières roquettes à poudre que nous connaissons depuis 1232. Il est apparu dans certains documents de la défense de la capitale de la province du Henan au XNUMXème siècle. Les roquettes ont ensuite été introduites en Europe par les Arabes aux XVe et XVIe siècles, mais elles ont été utilisées comme armes à feu sur tout le continent jusqu'à leur disparition au XIXe siècle.
Les fusées spatiales suivent essentiellement la troisième loi de Newton, le principe d'action et de réaction. Fondamentalement, ils utilisent un moteur à combustion interne pour générer l'énergie cinétique nécessaire à la détente du gaz.
La combustion chimique qui en résulte il est très puissant et poussera l'air vers le bas avec une force énorme, comme stipulé par la troisième loi de Newton : chaque force correspond à une autre force d'égale amplitude dans la direction opposée. En d'autres termes, l'air pousse la fusée avec la même force que la force descendante exercée par le gaz. Lorsque le gaz est expulsé, l'énergie produite par ce processus provoque la réaction non seulement pour soulever la fusée, mais aussi pour lui permettre d'atteindre des vitesses très élevées.
Fusées à combustible liquide
Le développement des fusées à carburant liquide a commencé dans les années 1920. La première fusée à carburant liquide a été fabriquée par Goddard et lancée en 1926 près d'Auburn, dans le Massachusetts. Cinq ans plus tard, la première fusée allemande à carburant liquide a également été construite sur une initiative privée. À la fin de 1932, l'Union soviétique a lancé ses missiles pour la première fois.
La première fusée à carburant liquide à grande échelle réussie était la V-2 expérimentale allemande, qui a été conçue pendant la Seconde Guerre mondiale sous la direction de l'expert en fusées Wernher von Braun. Le V-2 a été lancé pour la première fois depuis la base de recherche de Peenemünde sur l'île d'Usedom le 3 octobre 1942. Dans la première génération de fusées à carburant liquide, la pointe est la partie qui porte la charge, qui peut être une ogive ou un instrument scientifique.
La partie près de la tête contient généralement des dispositifs de guidage, tels que des gyroscopes ou des compas gyroscopiques, des capteurs d'accélération ou des ordinateurs. Ci-dessous se trouvent deux réservoirs principaux : l'un contient du carburant et l'autre un oxydant. Si la taille de la fusée n'est pas très grande, les deux composants peuvent être dirigés vers le moteur en pressurisant son réservoir de carburant avec un peu de gaz inerte.
Pour les grosses fusées, cette méthode n'est pas pratique car le char sera disproportionnellement plus lourd. Par conséquent, dans les grandes fusées à carburant liquide, la pression est obtenue par une pompe située entre le réservoir de carburant et le moteur-fusée. La quantité de carburant à pomper étant très importante (même si le V-2 brûle 127 kg de carburant par seconde), la pompe requise est une centrifugeuse de grande capacité entraînée par une turbine à gaz.
Un dispositif composé d'une turbine et de son carburant, d'une pompe, d'un moteur et de tous les équipements connexes constitue le moteur d'une fusée à carburant liquide. Avec l'avènement des vols spatiaux habités, la charge utile a changé et un certain nombre de fusées sont apparues, telles que Mercury, Gemini et Apollo. Enfin, grâce à la navette spatiale, la fusée à carburant liquide et sa cargaison sont intégrées en une seule unité.
J'espère qu'avec ces informations, vous pourrez en apprendre davantage sur les fusées spatiales et leurs caractéristiques.