Mudofaa va harbiy

Raketalar 101: Raketalar qanday aniq ishlaydi?

Raketalar 101: Raketalar qanday aniq ishlaydi?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Odamlar ko'p asrlar davomida ob'ektlarni harakatga keltirish uchun boshqariladigan portlashlardan foydalanib kelmoqdalar. Ko'pincha bu qurilmalar raketalar deb ataladi, bugungi kunda ushbu vositalar odatda pirotexnika, signal signallari, urush qurollari va kosmik tadqiqotlar uchun ishlatiladi.

Ammo ular aslida qanday ishlaydi? Keling, juda qisqacha ko'rib chiqamiz.

Ushbu maqola keng qamrovli qo'llanma sifatida mo'ljallanmagan, chunki raketa fani, oxir-oqibat, "raketa fani".

Raketalar aniq qanday ishlaydi?

Siz shunchaki "o'zlarini havoga itarish" orqali harakat qilayotgan raketalar haqida o'ylashga moyil bo'lishingiz mumkin. Ammo raketalar kosmik vakuumda ham yaxshi ishlay olishi sababli, bu aslida sodir bo'layotgan narsa emas.

Ular ilgari aytib o'tilganidek, Nyutonning Uchinchi Harakat Qonuni printsipidan foydalanib, ko'pincha "har bir harakat uchun teng va qarama-qarshi reaktsiya mavjud" deb aytilgan. Raketalar, shuning uchun, aslida, harakatlanuvchi ob'ektga ega bo'lgan kuch - momentumdan foydalangan holda ishlaydi.

Hamma narsa teng bo'lib, tashqi kuchlarsiz, bir qator ob'ektlar momentumi vaqt o'tishi bilan doimiy turishi kerak. Bu Nyutonning Mashhur Uchinchi Harakat Qonuni tarkibiga kiritilgan.

Buni tasavvur qilish uchun basketbolni qo'lingizda ushlab skeytbordda turganingizni tasavvur qiling.

Agar siz basketbolni bir tomonga uloqtirmoqchi bo'lsangiz, siz (va skeytbord) bir xil kuch bilan teskari yo'nalishda dumalab ketasiz. To'pni uloqtirishda qancha ko'p kuch sarflansa, shuncha ko'p kuch skeytbordni teskari yo'nalishda harakatga keltiradi.

Raketalar xuddi shu tarzda ishlaydi. Raketaning bir uchidan issiq chiqindilarni chiqarib, raketa teskari yo'nalishda harakatlanadi - xuddi skeytbord misolida bo'lgani kabi.

Avtomobil yoki samolyot dvigatellari, shu jumladan reaktiv dvigatellari ishlash uchun havo kerak (yaxshi, ular tarkibidagi kislorod kerak) va shu sababli ular bo'shliq vakuumida ishlay olmaydilar. Boshqa tomondan, raketalar kosmosda juda yaxshi ishlaydi.

Lekin qanday?

Yonish yoki reaktiv dvigatellardan farqli o'laroq, raketalar o'zlari bilan oksidlovchi moddalarni olib yurishadi. Xuddi yoqilg'i kabi, ular qattiq, suyuq yoki gibrid shaklda bo'lishi mumkin (bu haqda keyinroq batafsilroq).

Raketaning yonish kamerasida oksidlovchi va yoqilg'i aralashtiriladi va chiqindi gazlar raketaning orqa qismidan yuqori tezlikda chiqariladi. Bularning barchasi havo yo'qligida amalga oshiriladi - aslida, avtoulovlar va samolyotlardan farqli o'laroq, raketalarda havo olish imkoniyati yo'q.

BOShQALAR: SPINLAUNCH: SPACE KATAPULTLARIDAN FOYDALANISHINGIZDA KIM RAKETLAR KERAK?

Raketaning egzoz molekulalari alohida-alohida juda kichik, ammo ular raketaning ko'krak qismidan juda tez chiqib ketishadi (ularga katta impuls beradi). Darhaqiqat, ko'p tonnalik ob'ektni Yerning tortishish kuchidan qochish uchun zarur bo'lgan momentum bilan ta'minlash uchun etarli.

Raketaning asosiy qismlari qanday?

Aksariyat zamonaviy raketalar kamida ikki bosqichdan iborat. Bular raketaning bir-birining ustiga silindrsimon qobiqda joylashgan qismlar (aka ketma-ket sahnalashtirish).

Raketalarni namoyish qilishning ushbu shakliga NASA-ning Saturn V seriyasi misol bo'la oladi.

Boshqa turdagi raketalar parallel joylashishni qo'llaydi. Bunday holda, kichikroq birinchi bosqichlar markaziy "qo'llab-quvvatlovchi" raketaning tanasiga bog'langan. NASA Titan III va Delta II kabi raketalar ushbu turdagi sahnalashtirishlardan foydalanadi.

Har bir bosqichda o'ziga xos dvigatellar to'plami mavjud bo'lib, ular dizaynga qarab son jihatidan farq qiladi. Masalan, SpaceX Falcon 9-ning birinchi bosqichida to'qqizta dvigatel mavjud, Northrop Grummanning Antares raketasida ikkita.

Birinchi bosqichning vazifasi - raketani atmosferaning pastki qismidan chiqarish. Yordam uchun qo'shimcha yordamchilar ham bo'lishi mumkin yoki bo'lmasligi mumkin.

Ushbu dastlabki bosqich butun raketaning og'irligini ko'tarishi kerakligi sababli (foydali yuk va sarflanmagan yoqilg'i bilan), bu odatda eng katta va eng kuchli qismdir.

Raketa tezlashganda, dastlab havo qarshiligining oshishiga duch keladi. Ammo u yuqoriroq harakat qilganda atmosfera ingichka bo'lib, havo qarshiligi pasayadi.

Bu shuni anglatadiki, odatdagi uchirish paytida raketa boshidan kechirgan stress dastlab cho'qqiga ko'tariladi va keyin pastga tushadi. Eng yuqori bosim maksimal q deb nomlanadi.

SpaceX Falcon 9 va United Launch Alliance Atlas V uchun max q, odatda, o'rtada bo'ladi 80 va 90 soniya o'rtasida balandlikda, uchirishyetti (11 km) ga to'qqiz mil (14,5 km).

Birinchi bosqich o'z vazifasini tugatgandan so'ng, raketalar odatda ushbu qismni tashlab, ikkinchi bosqichni yoqishadi. Ikkinchi bosqichda kamroq ish bor (chunki u harakatlanish uchun kamroq massaga ega) va u bilan kurashish uchun yanada nozik atmosferaga ega bo'lish afzalligi bor.

Shu sababli, ikkinchi bosqich ko'pincha faqat bitta dvigateldan iborat. Ko'pgina raketalar, shuningdek, ushbu bosqichda o'zlarining parvozlarini tashlaydilar (bu yukni himoya qiladigan raketaning uchida joylashgan shapka).

Ilgari, raketaning tashlangan pastki qismlari shunchaki atmosferada yonib ketar edi. Ammo taxminan 1980-yillardan boshlab muhandislar ushbu bo'limlarni qayta tiklanadigan va qayta ishlatish uchun loyihalashtirishni boshladilar.

SpaceX va Blue Origin kabi xususiy kompaniyalar ushbu printsipni yanada ilgari surdilar va ularni Yerga qaytish va o'zlarini qo'nish imkoniyatini yaratdilar. Bu foydali, chunki qayta ishlatilishi mumkin bo'lgan qismlar qancha ko'p bo'lsa, shuncha arzonroq raketalar uchirilishi mumkin.

Raketada qaysi yoqilg'idan foydalaniladi?

Zamonaviy raketalar suyuq, qattiq yoki gibrid yoqilg'idan foydalanishga moyildir. Yoqilg'ining suyuq shakllari neft (kerosin kabi), kriyogenlar (suyuq vodorod kabi) yoki gipergolikalar (gidrazin kabi) deb tasniflanadi.

Ba'zi hollarda spirtli ichimliklar, vodorod peroksid yoki azot oksidlaridan ham foydalanish mumkin.

Qattiq yonilg'i quyish moddalari ikki shaklga ega: bir hil va kompozitsion. Ikkalasi ham juda zich, xona haroratida barqaror va osongina saqlanadi.

Birinchisi oddiy asos (masalan, nitrosel├╝loza) yoki er-xotin asos (nitroseluloza va nitrogliserin aralashmasi kabi) bo'lishi mumkin. Kompozit qattiq yoqilg'ilar esa, oksidlovchi sifatida kristallangan yoki mayda maydalangan mineral tuzdan foydalanadi.

Ko'pgina hollarda, haqiqiy yoqilg'i alyuminiyga asoslangan. Yoqilg'i va oksidlovchi odatda yonish paytida iste'mol qilinadigan polimer biriktiruvchi bilan birlashtiriladi.

Raketa uchirish maydonchalari qanday ishlaydi?

Ishga tushirish maydonchalari, nomidan ko'rinib turibdiki, raketalar uchiriladigan platformalar. Ular katta majmuaning, inshootning yoki kosmodromning bir qismini tashkil etishga moyildirlar.

Odatiy uchirish paneli yostiqchadan yoki uchirish moslamasidan iborat bo'lib, u odatda portlashdan oldin raketani tik holatidadir qo'llab-quvvatlaydigan metall konstruktsiya bo'ladi. Ushbu inshootlar boshqa funktsiyalar qatori raketani yoqib yuboradigan va ishga tushirishdan oldin sovutish suyuqligini ta'minlaydigan kindik kabellariga ega bo'ladi.

Shuningdek, ular chaqmoq paytida raketani himoya qilish uchun chaqmoq chaqmoqlariga ega bo'lishadi.

Ishga tushirish majmualari dizayni jihatidan farq qiladi, bu raketaning dizayni va operator ehtiyojlariga bog'liq. Masalan, NASA Kennedi kosmik markazi "Shuttle" ni raketaga vertikal ravishda biriktirib, uni "Paletka" deb nomlangan katta tankga o'xshash transport vositasida uchirish maydonchasiga ko'chirish uchun ishlab chiqardi.

Rossiyada raketalar yig'ilib, gorizontal ravishda ishga tushirish maydoniga vertikal ko'tarilishidan oldin etkazilgan joyida.


Videoni tomosha qiling: Gulnora Karimova tushgan koloniyadan eksklyuziv (Fevral 2023).