На чем летают ракеты. На чем летают ракеты.

На чем летают ракеты - Интересное видео о реактивном движении Полезная нагрузка Материалы Корпус Двигатель

Пламенные ракетные двигатели выводят космический корабль на орбиту вокруг Земли. Другие ракеты выводят корабли за пределы Солнечной системы.

Чем кормить ракету?

Галактические путешествия, станции на орбите. Мечта о космических путешествиях не осуществилась бы, если бы человечество не изобрело ракетное топливо. Кстати, что именно является топливом для космических аппаратов? Может ли ракета работать на автомобильном топливе и какой двигатель является самым мощным? Вот как нужно заправлять ракету.

Большинство двигателей, которые выводят ракеты в космос, — это реактивные двигатели. Это означает, что, в отличие от автомобильных двигателей, они не вращаются, а получают энергию другим способом.

Топливо сжигается в камерах ракетных двигателей. Образовавшийся газ выбрасывается под высоким давлением в одном направлении, а ракета летит в другом направлении с определенным ускорением. Это соответствует третьему закону Ньютона — действие равно реакции. Сила ракетного двигателя, т.е. скорость, с которой выбрасываются газы, называется «тягой». В метрической системе он измеряется в ньютонах, но в США он измеряется в «фунтах тяги». Один фунт тяги эквивалентен 4,45 ньютонам.

Различают твердое и жидкое топливо. Их топливо всегда содержит окислитель для воспламенения и ракетное топливо, из которого получается рабочий газ, создающий тягу.

Твердая мощь для ракеты

Твердое топливо — это смесь веществ, которые могут гореть без доступа кислорода. Их можно разделить на два типа: бинарные (также называемые гомогенными) и смешанные. Первый тип — это твердый раствор. Обычно нитроцеллюлоза в нитроглицерине. В прошлом смешанные твердые ракетные топлива содержали порох, но сегодня они содержат перхлорат аммония, мелкозернистый сферический порошок алюминия или магния и органический полимер.

ЛИКБЕЗ

Твердотопливный двигатель или РДТ (твердотопливный ракетный двигатель) также называют твердотопливным двигателем (ТТД), а жидкотопливный двигатель — жидкостным ракетным двигателем (ЖРД).

Андрей Рюрикович, выдающийся испытатель космической техники:

— Твердотопливный ракетный двигатель легче построить и обслуживать. По сути, это просто бочка с отверстием. Двигатель на жидком топливе представляет собой солянку из трубопроводов и различных агрегатов, поэтому его надежность ниже. В то же время жидкотопливный двигатель имеет большую тягу и более управляем: его легче включать и выключать и регулировать тягу. Жидкостный двигатель, работающий на криогенном топливе, имеет одну особенность — более сложный процесс заправки перед запуском (ракета Falcon 9 Илона Маска взорвалась именно в процессе заправки). Вы включаете РДТ и все: вы не можете выключить его, пока он не перегорит.

Статья по теме:  Роскомнадзор официально разблокировал Telegram в России. Когда заблокировали телеграмм в России.

Однажды с американским шаттлом произошла такая ситуация: во время запуска отказал один из трех жидкостных двигателей. Аварийный двигатель и два других двигателя на жидком топливе могут быть отключены до запуска TTU. Если бы авария продолжалась всего на несколько секунд дольше и ТТУ было бы активировано, разрушение и смерть экипажа были бы неминуемы.

Твердотопливные двигатели проще в обслуживании. Они просто есть. Все, что вам нужно делать, это регулярно проверять температуру и влажность в хранилище. Однако если заряд оставить слишком надолго, он «высохнет» и появятся трещины, которые при воспламенении резко увеличат площадь сгорания топлива и, следовательно, давление в камере сгорания. Тогда ТТУ становится непредсказуемой миной: Либо он работает правильно, либо взрывает себя и все вокруг.

Гибкое управление

Жидкое топливо состоит из топлива и окислителя, но они подаются в камеру сгорания отдельно и смешиваются позже. Жидкое топливо — это одно- или двухкомпонентное топливо. Однокомпонентное топливо (обычно нитрометан) распадается на окислитель (кислород) и ракетное топливо. В случае двухкомпонентных топлив окислитель добавляется в топливо отдельно.

Подходящими окислителями для жидких ракетных топлив являются жидкий кислород, перекись водорода, азотная кислота с 15-20% оксидов азота, тетрагидроксид селитры, тетранитрометан, фтор и их смеси с жидким кислородом. В качестве жидкого топлива используются парафин, водород, гидразин (азотно-водородное соединение N2H4), бензин, парафины и ароматические соединения, угарный газ, циклогексан и циклопропан, этилен, пропилен или оксид этилена, ацетилен с водородом.

Возможные комбинации топлива и окислителя:

Жидкий водород и кислород для космических челноков. Ракеты Годдарда использовали бензин и жидкий кислород. Парафин и жидкий кислород использовались для первой ступени Saturn 5 в программе Apollo. Спирт и жидкий кислород в немецких ракетах V2, известных как V-2, первых в мире баллистических ракетах. Закись азота и монометилгидразин использовались в двигателях космического аппарата «Кассини».

Статья по теме:  Какая версия Android лучше. Что лучше андроид 10 или 11.

Галактические путешествия, станции на орбите. Мечта о космических путешествиях не осуществилась бы, если бы человечество не изобрело ракетное топливо. Кстати, что именно является топливом для космических аппаратов? Может ли ракета работать на автомобильном топливе и какой двигатель является самым мощным? Вот как нужно заправлять ракету.

Ракета

Сегодня под ракетой понимают летательный аппарат, который перемещается в пространстве с помощью реактивных двигателей. Полет ракеты не обязательно требует наличия воздушной или газовой среды, поэтому он возможен не только в атмосфере, но и в вакууме. Ракетные технологии позволили человечеству покинуть атмосферу Земли и освоить космос.

Ракета

Как работает ракета?

Сегодня почти все ракеты являются многоступенчатыми. Конструктивно каждая ступень представляет собой отдельную ракету с собственными двигателями и запасом топлива. Первая ступень уводит ракету от Земли. Как только топливо в баках заканчивается, его сбрасывают, и, поскольку вес ракеты после выхода из первой ступени уменьшается, она продолжает свой полет на ускоренной скорости. Вводятся в действие двигатели второй ступени.

Этот процесс повторяется столько раз, сколько ступеней имеет ракета. Последняя ступень доставляет космический корабль к месту назначения. Поскольку в космосе нет твердого, жидкого или газообразного носителя, только сила реакции двигателя может ускорить ракету. В камере сгорания ракетное топливо смешивается и сгорает. В результате образуются газы, которые выбрасываются с большой скоростью через сопло. В то же время ракета ускоряется назад в соответствии с законом сохранения импульса.

Топливо ракеты, пропеллент (например, жидкий водород) и окислитель (жидкий кислород), находятся в отдельных баках.

Устройство ракеты

Грузоподъемность ракет-носителей

С каждым новым поколением ракет увеличивается их грузоподъемность. Например, советская межконтинентальная баллистическая ракета Р7 в 1957 году вывела на орбиту первый в мире искусственный спутник весом 84 кг.

Ракета-носитель «Энергия»

Баллистическая ракета Р7

Спуск капсулы с космонавтами

Советская ракета «Энергия» — одна из самых мощных ракет в мире. Он использовался для запуска многоразового 105-тонного орбитального корабля «Буран».

Большинство двигателей, которые выводят ракеты в космос, — это реактивные двигатели. Это означает, что, в отличие от автомобильных двигателей, они не вращаются, а получают энергию другим способом.

Движение ракеты и законы Ньютона

Второй закон движения Ньютона связывает силу, действующую на движущийся объект, с его массой и ускорением (изменением скорости в единицу времени). Таким образом, чтобы создать мощную ракету, ее двигатель должен выбрасывать большое количество топлива на высокой скорости. Третий закон движения Ньютона гласит, что сила действия равна силе противодействия и направлена в противоположную сторону. В ракете раскаленные газы, выбрасываемые из сопла ракеты, являются движущей силой; сила сопротивления движет ракету вперед.

Статья по теме:  Бесплатная доставка от Яндекс Маркет | Все способы. Яндекс маркет бесплатная доставка от какой суммы.

Реактивное движение

Газовая пропульсия

Ракеты, выводящие на орбиту космические аппараты, используют раскаленные газы в качестве источника энергии. Но в роли газов может выступать что угодно — от твердых частиц, выбрасываемых из хвоста в космос, до элементарных частиц, таких как протоны, электроны и фотоны.

За счет чего летит ракета?

Многие считают, что ракета движется, потому что газы, выбрасываемые из сопла, отталкиваются от воздуха. Но это не так. Именно сила, выталкивающая газ из сопла, толкает ракету в космос. На самом деле, ракете легче лететь в свободном пространстве, где нет воздуха и ничто не препятствует полету частиц газа, выбрасываемых ракетой, и чем быстрее движутся эти частицы, тем быстрее летит ракета.

То есть, между космическим кораблем и воздухом нет трения, замедляющего полет. Трения нет, потому что в открытом пространстве нет воздуха. Кроме того, космический корабль становится почти невесомым, когда удаляется от Земли. Поэтому даже слабый взрыв двигателя может легко столкнуть с пути очень большой корабль.

Система наведения ракеты состоит из сложных радаров, датчиков, коммуникационного оборудования и бортовых вычислительных блоков. Он имеет две основные функции:

Действие трех скоростей

Однозначного ответа на вопрос, с какой скоростью летит ракета, не существует. Однако все летающие аппараты пытаются соответствовать скорости космоса — первый (7,9 км/с), второй (11,2 км/с) и третий (46,9 км/с) соответственно. Первый позволяет «не упасть» и выйти на орбиту, второй — покинуть орбиту Земли, а третий — преодолеть гравитацию. Чем дальше объект, с которого запускается ракета, находится от звезды, тем меньше третья космическая скорость. Американский космический зонд «Вояджер-1», например, движется со скоростью 17 км/с.

Существует также четвертая космическая скорость. Это необходимо для того, чтобы объект преодолел гравитационное притяжение Млечного Пути и попал в межгалактическое пространство. Вблизи Солнца, например, четвертая космическая скорость составляет 550 км/с.

Оцените статью
ОСЦИЛОГРАФ