Ființa umană a avut întotdeauna obiectivul de a cunoaște dincolo de ceea ce există pe planeta noastră. Pentru a putea investiga toate acestea în persoană, există rachete spațiale. Este un dispozitiv care călătorește prin aer cu viteză mare și este folosit în principal ca armă. Cu toate acestea, funcționează și pentru explorarea spațiului.
Prin urmare, vom dedica acest articol pentru a vă spune tot ce trebuie să știți despre rachetele spațiale și despre modul în care funcționează.
Ce sunt rachetele spațiale
Aceste rachete au de obicei un motor cu reacție (numit motor rachetă) care generează mișcare prin expulzarea gazului din camera de ardere. Ele pot fi propulsate și prin arderea propulsorului din tubul de lansare.
Rachetele sunt, de asemenea, un fel de mașină, datorită motorului cu ardere internă, poate genera energia cinetică necesară extinderii unei părți din gazul care scapă prin tub. De aceea au propulsie cu reacție. Navele spațiale care folosesc acest tip de propulsie sunt adesea numite rachete.
Cu ajutorul rachetelor, în spațiul cosmic pot fi trimise sonde artificiale, sateliți și chiar astronauți. În acest sens, nu putem uita existența așa-numitelor rachete spațiale. Este o mașină echipată cu un motor cu ardere internă care generează energie cinetică pentru expansiunea gazului pentru propulsia cu reacție.
Tipuri de rachete spațiale
Există mai multe tipuri de rachete spațiale, dintre care cele mai importante sunt:
- Dacă luăm în considerare numărul de etape, vom găsi rachete monofazate, numite și rachete monolitice și rachete multifazice. După cum sugerează și numele, există mai multe etape care au loc în succesiune.
- Dacă luăm în considerare tipul de combustibil, vom găsi rachete de combustibil solid, unde oxidantul și propulsorul sunt amestecate în stare solidă în camera de ardere și rachete cu combustibil lichid. Acesta din urmă se caracterizează prin aceea că oxidantul și propulsorul sunt stocate în afara camerei.
De-a lungul istoriei, au existat rachete importante pentru că au trimis cu succes oamenii în spațiu. Ne referim la urmatoarele:
- Vostok-K 8K72K, aceasta este prima rachetă cu echipaj. A fost fabricat în Rusia și a fost responsabil pentru ca Iuri Gagarin să fie prima persoană care a ajuns în spațiu.
- Atlas LV-3B. Faceți din John Glenn prima rachetă americană care a ajuns pe orbita Pământului.
- Saturn V, racheta care i-a dus pe Neil Armstrong, Michael Collins și Buzz Aldrin pe Lună.
Un element pirotehnic cu un tub de pulbere se mai numește și rachetă. Există un fitil în partea de jos a cilindrului: atunci când este aprins, arde și epuizează gazul, determinând racheta să se ridice cu o viteză foarte mare până când explodează în aer și scoate un zgomot puternic.
Cum funcționează
Deși principiul de funcționare al rachetelor spațiale este complicat, principiul Este același cu cel al primelor rachete cu praf de pușcă despre care știm din 1232. A apărut în unele înregistrări ale apărării capitalei provinciei Henan în secolul al XIII-lea. Rachetele au fost introduse ulterior în Europa de către arabi în secolele al XV-lea și al XVI-lea, dar au fost folosite ca arme de foc pe tot continentul până când au dispărut în secolul al XIX-lea.
Rachetele spațiale urmează practic a treia lege a lui Newton, principiul acțiunii și reacției. Practic, folosesc un motor cu ardere internă pentru a genera energia cinetică necesară expansiunii gazului.
Arderea chimică rezultată este foarte puternic și va împinge aerul în jos cu o forță enormă, așa cum este stipulat de a treia lege a lui Newton: fiecărei forțe îi corespunde o altă forță de mărime egală în direcția opusă. Cu alte cuvinte, aerul împinge racheta cu aceeași forță ca forța în jos exercitată de gaz. Atunci când gazul este expulzat, energia produsă de acest proces face ca reacția nu numai să ridice racheta, ci și să îi permită să atingă viteze foarte mari.
Rachete cu combustibil lichid
Dezvoltarea rachetelor cu combustibil lichid a început în anii 1920. Prima rachetă alimentată cu combustibil lichid a fost fabricată de Goddard și lansată în 1926 lângă Auburn, Massachusetts. Cinci ani mai târziu, prima rachetă germană alimentată cu combustibil lichid a fost construită și ea dintr-o inițiativă privată. La sfârșitul anului 1932, Uniunea Sovietică și-a lansat pentru prima dată rachetele.
Prima rachetă de succes cu combustibil lichid la scară largă a fost V-2 experimental german, care a fost proiectat în timpul celui de-al Doilea Război Mondial sub conducerea expertului în rachete Wernher von Braun. V-2 a fost lansat pentru prima dată de la baza de cercetare Peenemünde de pe insula Usedom la 3 octombrie 1942. În prima generație de rachete cu combustibil lichid, vârful este partea care poartă încărcătura, care poate fi un focos sau un instrument științific.
Partea din apropierea capului conține de obicei dispozitive de ghidare, cum ar fi giroscoape sau busole giroscopice, senzori de accelerație sau computere. Mai jos sunt două rezervoare principale: unul conține combustibil și celălalt conține oxidant. Dacă dimensiunea rachetei nu este foarte mare, ambele componente pot fi direcționate către motor prin presurizarea rezervorului de combustibil cu puțin gaz inert.
Pentru rachetele mari, această metodă nu este practică, deoarece rezervorul va fi disproporționat mai greu. Prin urmare, în rachetele mari alimentate cu combustibil lichid, presiunea este obtinuta de o pompa situata intre rezervorul de combustibil si motorul rachetei. Deoarece cantitatea de combustibil care trebuie pompat este foarte mare (chiar dacă V-2 arde 127 kg de combustibil pe secundă), pompa necesară este o centrifugă de mare capacitate condusă de o turbină cu gaz.
Un dispozitiv constând dintr-o turbină și combustibilul acesteia, pompa, motorul și toate echipamentele aferente constituie motorul unei rachete cu combustibil lichid. Odată cu apariția zborului spațial cu echipaj, sarcina utilă s-a schimbat și au apărut o serie de rachete, cum ar fi Mercur, Gemeni și Apollo. În cele din urmă, prin intermediul navetei spațiale, racheta alimentată cu combustibil lichid și încărcătura acesteia sunt integrate într-o singură unitate.
Sper că cu aceste informații puteți afla mai multe despre rachetele spațiale și despre caracteristicile acestora.