จรวดอวกาศ

มนุษย์มีเป้าหมายที่จะรู้มากกว่าสิ่งที่มีอยู่บนโลกของเราเสมอ เพื่อตรวจสอบทั้งหมดนี้ด้วยตนเองมี จรวดอวกาศ. เป็นอุปกรณ์ที่เคลื่อนที่ผ่านอากาศด้วยความเร็วสูงและส่วนใหญ่ใช้เป็นอาวุธ อย่างไรก็ตาม มันยังใช้ได้กับการสำรวจอวกาศอีกด้วย

ดังนั้น เราจะอุทิศบทความนี้เพื่อบอกคุณทุกสิ่งที่คุณจำเป็นต้องรู้เกี่ยวกับจรวดอวกาศและวิธีการทำงาน

จรวดอวกาศคืออะไร

จรวดเหล่านี้มักมีเครื่องยนต์ไอพ่น (เรียกว่าเครื่องยนต์จรวด) ที่สร้างการเคลื่อนไหวโดยการขับก๊าซออกจากห้องเผาไหม้ พวกมันยังสามารถขับเคลื่อนด้วยการเผาไหม้ของจรวดในท่อส่งจรวด

จรวดเป็นเครื่องจักรชนิดหนึ่งด้วยเครื่องยนต์สันดาปภายใน สามารถสร้างพลังงานจลน์ที่จำเป็นต่อการขยายส่วนของก๊าซที่ไหลผ่านท่อได้. นั่นเป็นเหตุผลที่พวกเขาขับเคลื่อนด้วยไอพ่น ยานอวกาศที่ใช้แรงขับเคลื่อนประเภทนี้มักเรียกว่าจรวด

ด้วยความช่วยเหลือของจรวด ยานสำรวจประดิษฐ์ ดาวเทียม และแม้แต่นักบินอวกาศก็สามารถส่งไปยังอวกาศได้ ในแง่นี้เราไม่สามารถลืมการมีอยู่ของจรวดอวกาศที่เรียกว่า เป็นเครื่องจักรที่ติดตั้งเครื่องยนต์สันดาปภายในที่สร้างพลังงานจลน์สำหรับการขยายตัวของก๊าซสำหรับการขับเคลื่อนด้วยไอพ่น

ประเภทของจรวดอวกาศ

จรวดอวกาศมีหลายประเภท ที่สำคัญที่สุดคือ:

• หากพิจารณาจำนวนขั้นแล้วจะพบว่า จรวดเฟสเดียวเรียกอีกอย่างว่าจรวดเสาหินและจรวดหลายเฟส ดังที่ชื่อบอกไว้ มีหลายขั้นตอนที่เกิดขึ้นตามลำดับ
• หากพิจารณาจากเชื้อเพลิงจะพบจรวดของ เชื้อเพลิงแข็งโดยที่สารออกซิแดนท์และเชื้อเพลิงจรวดผสมกันในสถานะของแข็งในห้องเผาไหม้ และจรวดเชื้อเพลิงเหลว ประการหลังมีลักษณะที่สารออกซิแดนท์และสารขับดันถูกเก็บไว้นอกห้อง

ตลอดประวัติศาสตร์ มีจรวดที่สำคัญเนื่องจากส่งมนุษย์ไปสู่อวกาศได้สำเร็จ เราอ้างถึงสิ่งต่อไปนี้:

• วอสตอค-K 8K72K, นี่คือจรวดบรรจุคนลำแรก ผลิตในรัสเซียและรับผิดชอบในการทำให้ยูริกาการินเป็นบุคคลแรกที่เข้าถึงอวกาศ
• แอตลาส LV-3B. ทำให้ John Glenn เป็นจรวดอเมริกันลำแรกที่ไปถึงวงโคจรโลก
• ดาวเสาร์ Vจรวดที่นำ Neil Armstrong, Michael Collins และ Buzz Aldrin ไปยังดวงจันทร์

องค์ประกอบดอกไม้ไฟที่มีหลอดผงเรียกอีกอย่างว่าจรวด มีไส้ตะเกียงอยู่ที่ด้านล่างของกระบอกสูบ: เมื่อจุดไฟ มันจะเผาไหม้และทำให้แก๊สหมด ทำให้จรวดพุ่งขึ้นด้วยความเร็วที่เร็วมากจนระเบิดกลางอากาศและมีเสียงดัง

พวกเขาทำงานอย่างไร

แม้ว่าหลักการทำงานของจรวดอวกาศจะซับซ้อน แต่หลักการ มันเหมือนกับจรวดดินปืนชุดแรกที่เรารู้จักตั้งแต่ปี 1232 ปรากฏในบันทึกการป้องกันเมืองหลวงของมณฑลเหอหนานในศตวรรษที่ XNUMX ในเวลาต่อมา จรวดได้รับการแนะนำให้รู้จักกับยุโรปโดยชาวอาหรับในศตวรรษที่ XNUMX และ XNUMX แต่พวกมันถูกใช้เป็นอาวุธปืนทั่วทั้งทวีปจนกระทั่งพวกมันหายไปในศตวรรษที่ XNUMX

จรวดอวกาศนั้นทำตามกฎข้อที่สามของนิวตัน หลักการของการกระทำและปฏิกิริยา โดยพื้นฐานแล้วพวกเขาใช้เครื่องยนต์สันดาปภายในเพื่อสร้างพลังงานจลน์ที่จำเป็นสำหรับการขยายตัวของก๊าซ

ทำให้เกิดการเผาไหม้ของสารเคมี มันมีพลังมากและจะผลักอากาศลงไปด้วยแรงมหาศาลตามที่กำหนดไว้ในกฎข้อที่สามของนิวตัน: แรงแต่ละแรงจะสัมพันธ์กับแรงอื่นที่มีขนาดเท่ากันในทิศทางตรงกันข้าม กล่าวอีกนัยหนึ่ง อากาศผลักจรวดด้วยแรงเดียวกับแรงลงที่กระทำโดยแก๊ส เมื่อก๊าซถูกขับออกไป พลังงานที่ผลิตโดยกระบวนการนี้จะทำให้เกิดปฏิกิริยาไม่เพียงแต่ยกจรวดขึ้นเท่านั้น แต่ยังทำให้จรวดไปถึงความเร็วสูงมากด้วย

จรวดเชื้อเพลิงเหลว

การพัฒนาจรวดเชื้อเพลิงเหลวเริ่มขึ้นในปี ค.ศ. 1920 จรวดเชื้อเพลิงเหลวลำแรกผลิตโดย Goddard และเปิดตัวในปี 1926 ใกล้เมืองออเบิร์น รัฐแมสซาชูเซตส์ ห้าปีต่อมา จรวดเชื้อเพลิงเหลวของเยอรมันลำแรกก็ถูกสร้างขึ้นด้วยความคิดริเริ่มของเอกชนเช่นกัน ปลายปี พ.ศ. 1932 สหภาพโซเวียตเปิดตัวขีปนาวุธเป็นครั้งแรก

จรวดเชื้อเพลิงเหลวขนาดใหญ่ที่ประสบความสำเร็จครั้งแรกคือ V-2 ทดลองของเยอรมันซึ่งได้รับการออกแบบในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองภายใต้การดูแลของผู้เชี่ยวชาญด้านจรวด Wernher von Braun V-2 เปิดตัวครั้งแรกจากฐานการวิจัย Peenemünde บนเกาะ Usedom เมื่อวันที่ 3 ตุลาคม 1942 ในรุ่นแรกของจรวดเชื้อเพลิงเหลว ปลายเป็นส่วนที่มีประจุซึ่งอาจเป็นหัวรบหรือเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์

ส่วนที่อยู่ใกล้กับศีรษะมักจะมีอุปกรณ์นำทาง เช่น ไจโรสโคปหรือเข็มทิศไจโร เซ็นเซอร์อัตราเร่ง หรือคอมพิวเตอร์ ด้านล่างเป็นถังหลักสองถัง: หนึ่งประกอบด้วยเชื้อเพลิง และอีกถังประกอบด้วยออกซิไดซ์ หากขนาดของจรวดไม่ใหญ่มาก ส่วนประกอบทั้งสองสามารถกำหนดทิศทางไปยังเครื่องยนต์ได้โดยการอัดแรงดันถังเชื้อเพลิงด้วยก๊าซเฉื่อยเล็กน้อย

สำหรับจรวดขนาดใหญ่ วิธีนี้ใช้ไม่ได้ผลเพราะถังจะหนักกว่าไม่สมส่วน ดังนั้นในจรวดเชื้อเพลิงเหลวขนาดใหญ่ แรงดันได้มาจากปั๊มที่อยู่ระหว่างถังน้ำมันเชื้อเพลิงและมอเตอร์จรวด. เนื่องจากปริมาณเชื้อเพลิงที่จะสูบเป็นจำนวนมาก (แม้ว่า V-2 จะเผาผลาญเชื้อเพลิงได้ 127 กิโลกรัมต่อวินาที) ปั๊มที่ต้องการก็คือเครื่องหมุนเหวี่ยงความจุสูงที่ขับเคลื่อนด้วยกังหันก๊าซ

อุปกรณ์ที่ประกอบด้วยกังหันและเชื้อเพลิง ปั๊ม มอเตอร์ และอุปกรณ์ที่เกี่ยวข้องทั้งหมดถือเป็นเครื่องยนต์ของจรวดเชื้อเพลิงเหลว ด้วยการมาถึงของยานอวกาศที่มีคนควบคุม น้ำหนักบรรทุกได้เปลี่ยนไปและมีจรวดจำนวนหนึ่งปรากฏขึ้น เช่น เมอร์คิวรี ราศีเมถุน และอพอลโล ในที่สุด จรวดเชื้อเพลิงเหลวและสินค้าจะถูกรวมเข้าเป็นหน่วยเดียวผ่านกระสวยอวกาศ

ฉันหวังว่าด้วยข้อมูลนี้ คุณสามารถเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับจรวดอวกาศและลักษณะของพวกมัน