De mens heeft altijd het doel gehad om verder te weten dan wat er op onze planeet bestaat. Om dit allemaal persoonlijk te kunnen onderzoeken, zijn er de ruimteraketten. Het is een apparaat dat zich met hoge snelheid door de lucht voortbeweegt en vooral als wapen wordt gebruikt. Het werkt echter ook voor verkenning van de ruimte.
Daarom gaan we dit artikel wijden aan het vertellen van alles wat je moet weten over ruimteraketten en hoe ze werken.
Wat zijn ruimteraketten?
Deze raketten hebben meestal een straalmotor (een raketmotor genoemd) die beweging genereert door gas uit de verbrandingskamer te verdrijven. Ze kunnen ook worden voortgestuwd door de verbranding van het drijfgas in de lanceerbuis.
Raketten zijn ook een soort machine, dankzij de verbrandingsmotor, kan de kinetische energie genereren die nodig is om een deel van het gas dat door de buis ontsnapt uit te zetten. Daarom hebben ze straalaandrijving. Ruimteschepen die gebruik maken van dit type voortstuwing worden vaak raketten genoemd.
Met behulp van raketten kunnen kunstmatige sondes, satellieten en zelfs astronauten de ruimte in worden gestuurd. In die zin mogen we het bestaan van de zogenaamde ruimteraketten niet vergeten. Het is een machine uitgerust met een verbrandingsmotor die kinetische energie opwekt voor de expansie van het gas voor de straalaandrijving.
Soorten ruimteraketten
Er zijn verschillende soorten ruimteraketten, waarvan de belangrijkste zijn:
- Als we rekening houden met het aantal fasen, vinden we: eenfasige raketten, ook wel monolithische raketten en meerfaseraketten genoemd. Zoals de naam al aangeeft, zijn er verschillende fasen die achter elkaar plaatsvinden.
- Als we kijken naar het type brandstof, vinden we raketten van vaste brandstof, waar het oxidatiemiddel en het drijfgas in vaste toestand in de verbrandingskamer worden gemengd, en raketten met vloeibare brandstof. Dit laatste wordt gekenmerkt doordat het oxidatiemiddel en het drijfgas buiten de kamer zijn opgeslagen.
Door de geschiedenis heen zijn er raketten geweest die belangrijk waren omdat ze mensen met succes de ruimte in stuurden. Wij verwijzen naar het volgende:
- Vostok-K 8K72K, dit is de eerste bemande raket. Het werd vervaardigd in Rusland en zorgde ervoor dat Yuri Gagarin de eerste persoon was die de ruimte bereikte.
- AtlasLV-3B. Maak van John Glenn de eerste Amerikaanse raket die de baan om de aarde bereikt.
- Saturnus V, de raket die Neil Armstrong, Michael Collins en Buzz Aldrin naar de maan bracht.
Een pyrotechnisch element met een poederbuis wordt ook wel een raket genoemd. Er zit een lont aan de onderkant van de cilinder: wanneer deze wordt ontstoken, verbrandt deze en put het gas uit, waardoor de raket met een zeer hoge snelheid opstijgt totdat hij in de lucht explodeert en een hard geluid maakt.
Hoe werken ze
Hoewel het werkingsprincipe van ruimteraketten ingewikkeld is, is het principe: Het is hetzelfde als dat van de eerste buskruitraketten die we kennen sinds 1232. Het is verschenen in sommige archieven van de verdediging van de hoofdstad van de provincie Henan in de XNUMXe eeuw. Raketten werden later in de XNUMXe en XNUMXe eeuw door de Arabieren in Europa geïntroduceerd, maar ze werden op het hele continent als vuurwapens gebruikt totdat ze in de XNUMXe eeuw verdwenen.
Ruimteraketten volgen in principe de derde wet van Newton, het principe van actie en reactie. In principe gebruiken ze een verbrandingsmotor om de kinetische energie op te wekken die nodig is voor de expansie van het gas.
De resulterende chemische verbranding het is zeer krachtig en zal de lucht met enorme kracht naar beneden duwen, zoals bepaald door de derde wet van Newton: elke kracht komt overeen met een andere kracht van gelijke grootte in de tegenovergestelde richting. Met andere woorden, de lucht duwt de raket met dezelfde kracht als de neerwaartse kracht die door het gas wordt uitgeoefend. Wanneer gas wordt verdreven, zorgt de energie die door dit proces wordt geproduceerd ervoor dat de reactie niet alleen de raket optilt, maar ook om zeer hoge snelheden te bereiken.
raketten met vloeibare brandstof
De ontwikkeling van vloeibare brandstof raketten begon in de jaren 1920. De eerste vloeibare brandstof raket werd vervaardigd door Goddard en gelanceerd in 1926 in de buurt van Auburn, Massachusetts. Vijf jaar later werd op particulier initiatief ook de eerste Duitse raket op vloeibare brandstof gebouwd. Eind 1932 lanceerde de Sovjet-Unie voor het eerst haar raketten.
De eerste succesvolle grootschalige vloeibare brandstofraket was de Duitse experimentele V-2, die tijdens de Tweede Wereldoorlog werd ontworpen onder leiding van raketexpert Wernher von Braun. V-2 werd voor het eerst gelanceerd vanaf de onderzoeksbasis Peenemünde op het eiland Usedom op 3 oktober 1942. In de eerste generatie raketten op vloeibare brandstof, de punt is het deel dat de lading draagt, wat een kernkop of een wetenschappelijk instrument kan zijn.
Het deel bij het hoofd bevat meestal geleidingsapparatuur, zoals gyroscopen of gyrokompassen, versnellingssensoren of computers. Hieronder staan twee hoofdtanks: de ene bevat brandstof en de andere bevat oxidant. Als de raket niet erg groot is, kunnen beide componenten naar de motor worden geleid door de brandstoftank met een beetje inert gas onder druk te zetten.
Voor grote raketten is deze methode niet praktisch omdat de tank onevenredig zwaarder zal zijn. Daarom, in grote vloeibare brandstof raketten, druk wordt verkregen door een pomp die zich tussen de brandstoftank en de raketmotor bevindt. Omdat de hoeveelheid te verpompen brandstof erg groot is (zelfs als de V-2 127 kg brandstof per seconde verbrandt), is de benodigde pomp een centrifuge met hoge capaciteit die wordt aangedreven door een gasturbine.
Een apparaat dat bestaat uit een turbine en de brandstof, pomp, motor en alle bijbehorende apparatuur vormt de motor van een raket op vloeibare brandstof. Met de komst van bemande ruimtevluchten is het laadvermogen verschoven en zijn er een aantal raketten verschenen, zoals de Mercury, Gemini en Apollo. Ten slotte worden via de spaceshuttle de op vloeibare brandstof werkende raket en zijn lading geïntegreerd in een enkele eenheid.
Ik hoop dat je met deze informatie meer te weten kunt komen over ruimteraketten en hun kenmerken.