Ľudská bytosť mala vždy za cieľ poznať viac, ako existuje na našej planéte. Aby ste to všetko mohli osobne preskúmať, existujú kozmické rakety. Ide o zariadenie, ktoré sa pohybuje vzduchom vysokou rýchlosťou a používa sa najmä ako zbraň. Funguje však aj pri prieskume vesmíru.
Preto sa chystáme venovať tento článok, aby sme vám povedali všetko, čo potrebujete vedieť o vesmírnych raketách a ako fungujú.
Čo sú vesmírne rakety
Tieto rakety majú zvyčajne prúdový motor (nazývaný raketový motor), ktorý generuje pohyb vytláčaním plynu zo spaľovacej komory. Môžu byť tiež poháňané spaľovaním pohonnej látky v odpaľovacej trubici.
Rakety sú tiež akýmsi strojom, vďaka spaľovaciemu motoru, môže generovať kinetickú energiu potrebnú na expanziu časti plynu unikajúceho cez trubicu. Preto majú prúdový pohon. Vesmírne lode, ktoré využívajú tento typ pohonu, sa často nazývajú rakety.
S pomocou rakiet, umelých sond, satelitov a dokonca aj astronautov možno poslať do vesmíru. V tomto zmysle nemôžeme zabudnúť na existenciu takzvaných vesmírnych rakiet. Ide o stroj vybavený spaľovacím motorom, ktorý generuje kinetickú energiu na expanziu plynu na prúdový pohon.
Druhy vesmírnych rakiet
Existuje niekoľko typov vesmírnych rakiet, z ktorých najdôležitejšie sú:
- Ak vezmeme do úvahy počet etáp, nájdeme jednofázové rakety, tiež nazývané monolitické rakety a viacfázové rakety. Ako už názov napovedá, existuje niekoľko fáz, ktoré sa vyskytujú postupne.
- Ak vezmeme do úvahy typ paliva, nájdeme rakety o tuhé palivo, kde sa okysličovadlo a pohonná látka zmiešajú v pevnom stave v spaľovacej komore, a rakety na kvapalné palivo. Ten sa vyznačuje tým, že oxidant a hnací plyn sú uložené mimo komory.
Počas histórie boli rakety dôležité, pretože úspešne posielali ľudí do vesmíru. Odvolávame sa na nasledovné:
- Vostok-K 8K72K, toto je prvá raketa s ľudskou posádkou. Bol vyrobený v Rusku a bol zodpovedný za to, že Jurij Gagarin sa stal prvým človekom, ktorý sa dostal do vesmíru.
- Atlas LV-3B. Urobte z Johna Glenna prvú americkú raketu, ktorá dosiahne obežnú dráhu Zeme.
- Saturn V, raketa, ktorá vyniesla Neila Armstronga, Michaela Collinsa a Buzza Aldrina na Mesiac.
Pyrotechnický prvok s práškovou trubicou sa nazýva aj raketa. V spodnej časti valca je knôt: keď sa zapáli, horí a vyčerpáva plyn, čo spôsobuje, že raketa stúpa veľmi vysokou rýchlosťou, až kým nevybuchne vo vzduchu a nevydá hlasný zvuk.
Ako fungujú
Aj keď je princíp fungovania vesmírnych rakiet komplikovaný, princíp Je rovnaký ako u prvých rakiet na pušný prach, o ktorých vieme od roku 1232. Objavil sa v niektorých záznamoch o obrane hlavného mesta provincie Henan v XNUMX. storočí. Rakety neskôr priniesli do Európy Arabi v XNUMX. a XNUMX. storočí, no ako strelné zbrane sa používali na celom kontinente, až kým v XNUMX. storočí nezmizli.
Vesmírne rakety sa v podstate riadia tretím Newtonovým zákonom, princípom akcie a reakcie. V zásade využívajú spaľovací motor na generovanie kinetickej energie potrebnej na expanziu plynu.
Výsledné chemické spaľovanie je veľmi silný a bude tlačiť vzduch dole obrovskou silou, ako to stanovuje tretí Newtonov zákon: každej sile zodpovedá iná sila rovnakej veľkosti v opačnom smere. Inými slovami, vzduch tlačí raketu rovnakou silou, akou smerom nadol pôsobí plyn. Keď je plyn vypudený, energia produkovaná týmto procesom spôsobí, že reakcia nielen zdvihne raketu, ale umožní jej aj dosiahnuť veľmi vysoké rýchlosti.
Rakety na kvapalné palivo
Vývoj rakiet na kvapalné palivo sa začal v 1920. rokoch XNUMX. storočia. Prvú raketu na kvapalné palivo vyrobil Goddard a vypustila ju v roku 1926 neďaleko Auburnu v štáte Massachusetts. O päť rokov neskôr bola zo súkromnej iniciatívy postavená aj prvá nemecká raketa na kvapalné palivo. Koncom roku 1932 Sovietsky zväz prvýkrát odpálil svoje rakety.
Prvou úspešnou rozsiahlou raketou na kvapalné palivo bola nemecká experimentálna V-2, ktorá bola navrhnutá počas druhej svetovej vojny pod vedením raketového experta Wernhera von Brauna. Prvýkrát odštartovala V-2 z výskumnej základne Peenemünde na ostrove Usedom 3. októbra 1942. V prvej generácii rakiet na kvapalné palivo napr. hrot je časť, ktorá nesie náboj, ktorým môže byť hlavica alebo vedecký nástroj.
Časť v blízkosti hlavy zvyčajne obsahuje navádzacie zariadenia, ako sú gyroskopy alebo gyroskopy, senzory zrýchlenia alebo počítače. Nižšie sú uvedené dve hlavné nádrže: jedna obsahuje palivo a druhá obsahuje oxidant. Ak veľkosť rakety nie je príliš veľká, obe zložky môžu byť nasmerované do motora natlakovaním jeho palivovej nádrže trochou inertného plynu.
Pre veľké rakety nie je tento spôsob praktický, pretože nádrž bude neúmerne ťažšia. Preto vo veľkých raketách na kvapalné palivo tlak sa získava čerpadlom umiestneným medzi palivovou nádržou a raketovým motorom. Keďže množstvo paliva, ktoré sa má prečerpať, je veľmi veľké (aj keď V-2 spáli 127 kg paliva za sekundu), požadovaným čerpadlom je vysokokapacitná odstredivka poháňaná plynovou turbínou.
Zariadenie pozostávajúce z turbíny a jej paliva, čerpadla, motora a všetkých súvisiacich zariadení tvorí motor rakety na kvapalné palivo. S príchodom vesmírnych letov s ľudskou posádkou sa nosnosť posunula a objavilo sa množstvo rakiet, ako napríklad Mercury, Gemini a Apollo. A nakoniec, raketoplánom sa raketa na kvapalné palivo a jej náklad integrujú do jedného celku.
Dúfam, že s týmito informáciami sa dozviete viac o vesmírnych raketách a ich charakteristikách.