Ako vzlieta raketa: jednoduchými slovami astronautika

Obsah:

Ako vzlieta raketa: jednoduchými slovami astronautika
Ako vzlieta raketa: jednoduchými slovami astronautika
Anonim

Vesmír je tajomný a najnepriaznivejší priestor. Ciolkovskij však veril, že budúcnosť ľudstva leží práve vo vesmíre. Nie je dôvod sa s týmto veľkým vedcom hádať. Priestor znamená neobmedzené vyhliadky na rozvoj celej ľudskej civilizácie a rozširovanie životného priestoru. Navyše v sebe skrýva odpovede na mnohé otázky. Dnes človek aktívne využíva vesmír. A naša budúcnosť závisí od toho, ako štartujú rakety. Rovnako dôležité je, aby ľudia tomuto procesu rozumeli.

Vzlet Falcon 9
Vzlet Falcon 9

Vesmírne preteky

Nie je to tak dávno, čo boli dve mocné superveľmoci v stave studenej vojny. Bolo to ako nekonečná súťaž. Mnohí radšej opisujú toto obdobie ako obyčajné preteky v zbrojení, ale v žiadnom prípade to tak nie je. Toto je rasa vedy. Dlhujeme jej veľavychytávky a výhody civilizácie, na ktoré sú tak zvyknutí.

Vesmírne preteky boli len jedným z najdôležitejších prvkov studenej vojny. Len za pár desaťročí sa človek posunul od konvenčného atmosférického letu k pristátiu na Mesiaci. V porovnaní s inými úspechmi je to neuveriteľný pokrok. Ľudia si v tej nádhernej dobe mysleli, že prieskum Marsu je oveľa bližšia a reálnejšia úloha ako zmierenie ZSSR a USA. Práve vtedy sa ľudia najviac zaujímali o vesmír. Takmer každý študent alebo školák pochopil, ako štartuje raketa. Nešlo o komplexné poznanie, práve naopak. Takéto informácie boli jednoduché a veľmi zaujímavé. Astronómia sa stala mimoriadne dôležitou medzi ostatnými vedami. V tých časoch nikto nemohol povedať, že Zem je plochá. Cenovo dostupné vzdelanie odstránilo nevedomosť všade. Tie časy sú však už dávno preč a dnes to tak vôbec nie je.

Jeden zo štartov Falcon 9
Jeden zo štartov Falcon 9

Dekadencia

S rozpadom ZSSR skončila aj súťaž. Dôvod prefinancovania vesmírnych programov je preč. Mnohé sľubné a prelomové projekty sa nepodarilo zrealizovať. Čas snaženia sa o hviezdy vystriedala skutočná dekadencia. Čo, ako viete, znamená pokles, regresiu a určitý stupeň degradácie. Na pochopenie nie je potrebný génius. Stačí si všímať mediálne siete. Sekta plochej zeme aktívne vedie svoju propagandu. Ľudia nevedia základné veci. V Ruskej federácii sa astronómia na školách vôbec nevyučuje. Ak oslovíte okoloidúceho a spýtate sa, ako štartujú rakety, neodpovietáto jednoduchá otázka.

Ľudia ani nevedia, akú dráhu lietajú rakety. Za takýchto podmienok nemá zmysel pýtať sa na orbitálnu mechaniku. Nedostatok riadneho vzdelania, „Hollywood“a videohry – to všetko vytvorilo falošnú predstavu o vesmíre samotnom a o lietaní ku hviezdam.

Toto nie je vertikálny let

Zem nie je plochá, a to je nespochybniteľný fakt. Zem nie je ani guľatá, pretože je na póloch mierne sploštená. Ako štartujú rakety v takýchto podmienkach? Postupne, v niekoľkých fázach a nie vertikálne.

Najväčšou mylnou predstavou našej doby je, že rakety vzlietajú vertikálne. Vôbec to tak nie je. Takáto schéma vstupu na obežnú dráhu je možná, no veľmi neefektívna. Raketové palivo sa minie veľmi rýchlo. Niekedy za menej ako 10 minút. Na takýto vzlet je jednoducho málo paliva. Moderné rakety vzlietajú vertikálne iba v počiatočnej fáze letu. Potom automatizácia začne dávať rakete mierne rolovanie. Navyše, čím vyššia je výška letu, tým zreteľnejší je uhol náklonu vesmírnej rakety. Apogeum a perigeum obežnej dráhy sa teda tvoria vyváženým spôsobom. Tak sa dosiahne najpohodlnejší pomer medzi účinnosťou a spotrebou paliva. Obežná dráha je blízko dokonalého kruhu. Nikdy nebude dokonalá.

Ako letí raketa
Ako letí raketa

Ak raketa vzlietne vertikálne, nastane neuveriteľne obrovské apogeum. Palivo sa minie skôr, ako sa objaví perigee. Inými slovami, raketa nielenže nevyletí na obežnú dráhu, ale pre nedostatok paliva poletí v parabole späť na planétu.

Srdcom všetkého je motor

Žiadne telo sa nedokáže samo pohybovať. Musí existovať niečo, čo ho k tomu núti. V tomto prípade ide o raketový motor. Raketa, ktorá vzlietne do vesmíru, nestráca svoju schopnosť pohybu. Pre mnohých je to nepochopiteľné, pretože vo vákuu je spaľovacia reakcia nemožná. Odpoveď je čo najjednoduchšia: princíp fungovania raketového motora je mierne odlišný.

Raketový motor
Raketový motor

Takže raketa letí vo vákuu. Jeho nádrže obsahujú dva komponenty. Je to palivo a okysličovadlo. Ich miešanie zabezpečuje zapálenie zmesi. Z trysiek však neuniká oheň, ale horúci plyn. V tomto prípade nejde o rozpor. Toto nastavenie funguje skvele vo vákuu.

Raketové motory sa dodávajú v niekoľkých typoch. Sú to kvapalné, tuhé pohonné látky, iónové, elektroreaktívne a jadrové. Prvé dva typy sa používajú najčastejšie, pretože sú schopné poskytnúť najväčšiu trakciu. Kvapalné sa používajú vo vesmírnych raketách, na tuhé palivo - v medzikontinentálnych balistických raketách s jadrovým nábojom. Elektrojetové a jadrové sú navrhnuté pre čo najefektívnejší pohyb vo vákuu a práve do nich sa vkladá maximálna nádej. V súčasnosti sa nepoužívajú mimo testovacích staníc.

Roskosmos však nedávno zadal objednávku na vývoj orbitálneho remorkéra s jadrovým motorom. To dáva dôvod dúfať vo vývoj technológie.

Úzka skupina orbitálnych manévrovacích motorov stojí mimo. Sú určené na ovládanie kozmickej lode. Nepoužívajú sa však v raketách, ale vvesmírne lode. Nestačia na lietanie, ale stačia na manévrovanie.

Rýchlosť

Bohužiaľ, dnes ľudia prirovnávajú vesmírne lety k základným merným jednotkám. Ako rýchlo raketa vzlietne? Táto otázka nie je úplne správna vo vzťahu k kozmickým nosným raketám. Nezáleží na tom, ako rýchlo vzlietnu.

Je tu pomerne veľa rakiet a všetky majú rôzne rýchlosti. Tie, ktoré majú dostať astronautov na obežnú dráhu, lietajú pomalšie ako tie nákladné. Človek je na rozdiel od nákladu limitovaný preťažením. Nákladné rakety, ako napríklad superťažký Falcon Heavy, vzlietajú príliš rýchlo.

Presné jednotky rýchlosti je ťažké vypočítať. V prvom rade preto, že závisia od nosnosti nosnej rakety. Je celkom logické, že plne naložená nosná raketa vzlieta oveľa pomalšie ako poloprázdna nosná raketa. Existuje však spoločná hodnota, ktorú sa všetky rakety snažia dosiahnuť. Toto sa nazýva vesmírna rýchlosť.

Existuje prvá, druhá, respektíve tretia vesmírna rýchlosť.

Prvou je potrebná rýchlosť, ktorá vám umožní pohybovať sa po obežnej dráhe a nespadnúť na planétu. Je to 7,9 km za sekundu.

Druhá je potrebná na opustenie obežnej dráhy Zeme a prechod na obežnú dráhu iného nebeského telesa.

Tretí umožní zariadeniu prekonať gravitáciu slnečnej sústavy a opustiť ju. V súčasnosti lietajú Voyager 1 a Voyager 2 touto rýchlosťou. Na rozdiel od medializovaných informácií však stále neopustili hranice slnečnej sústavy. Sz astronomického hľadiska im bude trvať najmenej 30 000 rokov, kým sa dostanú do oblaku Horta. Heliopauza nie je hranicou hviezdneho systému. Toto je práve miesto, kde sa slnečný vietor zrazí s medzisystémovým médiom.

Orbitálny let SLS
Orbitálny let SLS

Výška

Ako vysoko vzlietne raketa? Pre tú, ktorú potrebujete. Po dosiahnutí hypotetickej hranice vesmíru a atmosféry je nesprávne merať vzdialenosť medzi loďou a povrchom planéty. Po vstupe na obežnú dráhu je loď v inom prostredí a vzdialenosť sa meria v jednotkách vzdialenosti.

Odporúča: