Žmogus visada turėjo tikslą sužinoti daugiau, nei egzistuoja mūsų planetoje. Kad būtų galima visa tai ištirti asmeniškai, yra kosminės raketos. Tai dideliu greičiu oru skrendantis prietaisas, daugiausia naudojamas kaip ginklas. Tačiau jis taip pat tinka kosmoso tyrinėjimams.
Todėl šį straipsnį skirsime tam, kad papasakotume viską, ką reikia žinoti apie kosmines raketas ir kaip jos veikia.
Kas yra kosminės raketos
Šios raketos paprastai turi reaktyvinį variklį (vadinamą raketiniu varikliu), kuris sukuria judesį išstumdamas dujas iš degimo kameros. Jie taip pat gali būti varomi degant raketiniam kurui paleidimo vamzdyje.
Dėl vidaus degimo variklio raketos taip pat yra savotiška mašina, gali generuoti kinetinę energiją, reikalingą tam, kad išplėstų dalį pro vamzdelį išeinančių dujų. Štai kodėl jie turi reaktyvinį variklį. Erdvėlaiviai, naudojantys tokio tipo varomąją jėgą, dažnai vadinami raketomis.
Raketų pagalba į kosmosą galima pasiųsti dirbtinius zondus, palydovus ir net astronautus. Šia prasme negalime pamiršti, kad egzistuoja vadinamosios kosminės raketos. Tai mašina su vidaus degimo varikliu, kuris generuoja kinetinę energiją dujų išsiplėtimui reaktyviniam varymui.
Kosminių raketų tipai
Yra keletas kosminių raketų tipų, iš kurių svarbiausi yra šie:
- Jei atsižvelgsime į etapų skaičių, rasime vienfazių raketų, dar vadinamos monolitinėmis raketomis ir daugiafazėmis raketomis. Kaip rodo pavadinimas, yra keletas etapų, kurie vyksta iš eilės.
- Jei atsižvelgsime į kuro rūšį, rasime raketų kietojo kuro, kur oksidatorius ir raketinis kuras degimo kameroje sumaišomi kietoje būsenoje, o skystojo kuro raketos. Pastarasis pasižymi tuo, kad oksidatorius ir raketinis kuras yra laikomi už kameros ribų.
Per visą istoriją raketos buvo svarbios, nes sėkmingai išsiuntė žmones į kosmosą. Mes nurodome šiuos dalykus:
- Vostok-K 8K72K, tai pirmoji pilotuojama raketa. Jis buvo pagamintas Rusijoje ir buvo atsakingas už tai, kad Jurijus Gagarinas būtų pirmasis žmogus, pasiekęs kosmosą.
- Atlasas LV-3B. Padarykite Johną Glenną pirmąja Amerikos raketa, pasiekusia Žemės orbitą.
- Saturnas V, raketa, nukėlusi Neilą Armstrongą, Michaelą Collinsą ir Buzzą Aldriną į Mėnulį.
Pirotechnikos elementas su parako vamzdeliu dar vadinamas raketa. Cilindro apačioje yra dagtis: kai užsidega, jis dega ir išeikvoja dujas, todėl raketa kyla labai dideliu greičiu, kol sprogsta ore ir sukelia didelį triukšmą.
Kaip jie veikia
Nors kosminių raketų veikimo principas yra sudėtingas, principas Tai toks pat, kaip ir pirmųjų parako raketų, apie kurias žinome nuo 1232 m. Jis pasirodė kai kuriuose įrašuose apie Henano provincijos sostinės gynybą XIII amžiuje. Vėliau raketas į Europą įvežė arabai XV–XVI amžiuje, tačiau jos buvo naudojamos kaip šaunamieji ginklai visame žemyne, kol išnyko XIX amžiuje.
Kosminės raketos iš esmės vadovaujasi trečiuoju Niutono dėsniu – veikimo ir reakcijos principu. Iš esmės jie naudoja vidaus degimo variklį, kad generuotų kinetinę energiją, reikalingą dujų plėtrai.
Gaunamas cheminis degimas jis yra labai galingas ir milžiniška jėga stums orą žemyn, kaip numato trečiasis Niutono dėsnis: kiekviena jėga atitinka kitą vienodo dydžio jėgą priešinga kryptimi. Kitaip tariant, oras stumia raketą ta pačia jėga, kaip ir dujų veikiama jėga žemyn. Kai dujos išstumiamos, šio proceso pagaminta energija sukelia reakciją ne tik pakelti raketą, bet ir leisti jai pasiekti labai didelį greitį.
Skystojo kuro raketos
Skystojo kuro raketos pradėtos kurti praėjusio amžiaus 1920 dešimtmetyje. Pirmąją skystojo kuro raketą pagamino Goddard ir paleista 1926 m. netoli Oburno, Masačusetso valstijoje. Po penkerių metų privačia iniciatyva buvo pastatyta ir pirmoji vokiška skystuoju kuru varoma raketa. 1932 m. pabaigoje Sovietų Sąjunga pirmą kartą paleido savo raketas.
Pirmoji sėkminga didelio masto skystuoju kuru varoma raketa buvo vokiečių eksperimentinė V-2, kuri buvo sukurta Antrojo pasaulinio karo metais, vadovaujant raketų ekspertui Wernher von Braun. V-2 pirmą kartą buvo paleistas iš Peenemünde tyrimų bazės Usedomo saloje 3 m. spalio 1942 d. Pirmosios kartos skystojo kuro raketose antgalis yra dalis, kurioje yra užtaisas, o tai gali būti kovinė galvutė arba mokslinis instrumentas.
Prie galvos esančioje dalyje paprastai yra valdymo įtaisai, tokie kaip giroskopai arba giroskopiniai kompasai, pagreičio jutikliai arba kompiuteriai. Žemiau yra du pagrindiniai bakai: viename yra degalų, o kitame - oksidantas. Jei raketos dydis nėra labai didelis, abu komponentus galima nukreipti į variklį, suspaudžiant jo degalų baką šiek tiek inertinių dujų.
Didelėms raketoms šis metodas nėra praktiškas, nes bakas bus neproporcingai sunkesnis. Todėl didelėse skystojo kuro raketose slėgis gaunamas siurbliu, esančiu tarp kuro bako ir raketos variklio. Kadangi siurbiamo kuro kiekis yra labai didelis (net jei V-2 sudegina 127 kg kuro per sekundę), reikalingas siurblys yra didelio našumo centrifuga, varoma dujų turbina.
Įtaisas, sudarytas iš turbinos ir jos kuro, siurblio, variklio ir visos susijusios įrangos, yra skystojo kuro raketos variklis. Atsiradus pilotuojamiems skrydžiams į kosmosą, naudingoji apkrova pasikeitė ir atsirado nemažai raketų, tokių kaip Mercury, Gemini ir Apollo. Galiausiai per erdvėlaivį skystuoju kuru varoma raketa ir jos krovinys sujungiami į vieną vienetą.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie kosmines raketas ir jų charakteristikas.