Hoe 'n vuurpyl opstyg: ruimtevaartkunde in eenvoudige woorde

INHOUDSOPGAWE:

Hoe 'n vuurpyl opstyg: ruimtevaartkunde in eenvoudige woorde
Hoe 'n vuurpyl opstyg: ruimtevaartkunde in eenvoudige woorde
Anonim

Space is 'n geheimsinnige en mees ongunstige ruimte. Nietemin het Tsiolkovsky geglo dat die toekoms van die mensdom juis in die ruimte lê. Daar is geen rede om met hierdie groot wetenskaplike te argumenteer nie. Ruimte beteken onbeperkte vooruitsigte vir die ontwikkeling van die hele menslike beskawing en die uitbreiding van leefruimte. Boonop steek hy die antwoorde op baie vrae weg. Vandag gebruik die mens die buitenste ruimte aktief. En ons toekoms hang af van hoe vuurpyle opstyg. Net so belangrik is mense se begrip van hierdie proses.

Opstyg Falcon 9
Opstyg Falcon 9

Ruimtewedren

Nie so lank gelede nie, was twee magtige supermoondhede in 'n toestand van koue oorlog. Dit was soos 'n eindelose kompetisie. Baie verkies om hierdie tydperk as 'n gewone wapenwedloop te beskryf, maar dit is absoluut nie die geval nie. Dit is die ras van die wetenskap. Ons is baie aan haar verskuldiggadgets en die voordele van die beskawing, waaraan so gewoond is.

Die ruimtewedloop was net een van die belangrikste elemente van die Koue Oorlog. In net 'n paar dekades het die mens van konvensionele atmosferiese vlug na die landing op die maan beweeg. Dit is 'n ongelooflike vordering in vergelyking met ander prestasies. In daardie wonderlike tyd het mense gedink dat die verkenning van Mars 'n baie nader en meer realistiese taak was as die versoening van die USSR en die VSA. Dit was toe dat mense die passievolste oor ruimte was. Byna elke student of skoolseun het verstaan hoe 'n vuurpyl opstyg. Dit was nie komplekse kennis nie, inteendeel. Sulke inligting was eenvoudig en baie interessant. Sterrekunde het uiters belangrik geword onder ander wetenskappe. In daardie dae kon niemand sê dat die aarde plat was nie. Bekostigbare onderwys het oral onkunde uitgeskakel. Daardie dae is egter lankal verby, en vandag is dit glad nie so nie.

Een van die Falcon 9-bekendstellings
Een van die Falcon 9-bekendstellings

Dekadensie

Met die ineenstorting van die USSR het kompetisie ook geëindig. Die rede vir oorfinansiering van ruimteprogramme is weg. Baie belowende en deurbraakprojekte is nie geïmplementeer nie. Die tyd van strewe na die sterre is vervang deur ware dekadensie. Wat, soos jy weet, beteken agteruitgang, regressie en 'n sekere mate van agteruitgang. Dit vat nie 'n genie om dit te verstaan nie. Dit is genoeg om aandag te gee aan medianetwerke. Die Plat Aarde-sekte is aktief besig met sy propaganda. Mense weet nie basiese dinge nie. In die Russiese Federasie word sterrekunde glad nie in skole geleer nie. As jy’n verbyganger nader en vra hoe vuurpyle opstyg, sal hy nie antwoord niehierdie eenvoudige vraag.

Mense weet nie eers watter baan vuurpyle vlieg nie. Onder sulke toestande is dit geen sin om oor orbitaalmeganika te vra nie. Gebrek aan behoorlike opvoeding, "Hollywood" en videospeletjies - dit alles het 'n valse beeld geskep van die ruimte self en oor vlieg na die sterre.

Dit is nie vertikale vlug nie

Die aarde is nie plat nie, en dit is 'n onbetwisbare feit. Die aarde is nie eers 'n sfeer nie, want dit is effens afgeplat by die pole. Hoe styg vuurpyle in sulke toestande op? Geleidelik, in verskeie stadiums en nie vertikaal nie.

Die grootste wanopvatting van ons tyd is dat vuurpyle vertikaal opstyg. Dit is glad nie so nie. So 'n skema om 'n baan te betree is moontlik, maar baie ondoeltreffend. Vuurpylbrandstof raak baie vinnig op. Soms in minder as 10 minute. Daar is eenvoudig nie genoeg brandstof vir so 'n opstyg nie. Moderne vuurpyle neem vertikaal op slegs in die aanvanklike stadium van vlug. Dan begin die outomatisering om die vuurpyl 'n effense rol te gee. Boonop, hoe hoër die vlughoogte, hoe meer opvallend is die rolhoek van die ruimtevuurpyl. So word die apogeum en perigeum van die baan op 'n gebalanseerde manier gevorm. Sodoende word die gemaklikste verhouding tussen doeltreffendheid en brandstofverbruik behaal. Die wentelbaan is naby 'n perfekte sirkel. Sy sal nooit perfek wees nie.

Hoe 'n vuurpyl vlieg
Hoe 'n vuurpyl vlieg

As 'n vuurpyl vertikaal opstyg, sal daar 'n ongelooflike groot apogee wees. Die brandstof sal opraak voordat perigeum verskyn. Met ander woorde, nie net sal die vuurpyl nie in 'n wentelbaan vlieg nie, maar weens 'n gebrek aan brandstof sal dit in 'n parabool terugvlieg na die planeet.

Die kern van alles is die enjin

Enige liggaam kan nie vanself beweeg nie. Daar moet iets wees wat hom dit laat doen. In hierdie geval is dit 'n vuurpylmotor.’n Vuurpyl wat die ruimte in opstyg, verloor nie sy vermoë om te beweeg nie. Vir baie is dit onverstaanbaar, want in 'n vakuum is die verbrandingsreaksie onmoontlik. Die antwoord is so eenvoudig as moontlik: die werkingsbeginsel van 'n vuurpylenjin verskil effens.

Vuurpyl enjin
Vuurpyl enjin

So, die vuurpyl vlieg in 'n vakuum. Sy tenks bevat twee komponente. Dit is 'n brandstof en 'n oksideermiddel. Hulle vermenging verseker die ontbranding van die mengsel. Dit is egter nie vuur wat uit die spuitpunte ontsnap nie, maar warm gas. In hierdie geval is daar geen teenstrydigheid nie. Hierdie opstelling werk uitstekend in 'n vakuum.

Rocket-enjins kom in verskeie tipes voor. Dit is vloeibare, vaste dryfmiddel, ionies, elektroreaktief en kernkrag. Die eerste twee tipes word die meeste gebruik, aangesien hulle die grootste trekkrag kan gee. Vloeistof word in ruimtevuurpyle gebruik, vaste dryfmiddels - in interkontinentale ballistiese missiele met 'n kernlading. Elektrojet en kernkrag is ontwerp vir die doeltreffendste beweging in 'n vakuum, en dit is op hulle dat die maksimum hoop geplaas word. Tans word hulle nie buite toetsbanke gebruik nie.

Roscosmos het egter onlangs 'n bestelling geplaas vir die ontwikkeling van 'n orbitale sleepboot met 'n kernenjin. Dit gee rede om te hoop vir die ontwikkeling van tegnologie.

'n Nou groep orbitale maneuverenjins staan uitmekaar. Hulle is ontwerp om die ruimtetuig te beheer. Hulle word egter nie in vuurpyle gebruik nie, maar inruimteskepe. Hulle is nie genoeg om te vlieg nie, maar genoeg om te maneuver.

Speed

Ongelukkig stel mense deesdae ruimtevlugte gelyk aan basiese maateenhede. Hoe vinnig styg die vuurpyl op? Hierdie vraag is nie heeltemal korrek met betrekking tot ruimtelanseringsvoertuie nie. Dit maak nie saak hoe vinnig hulle opstyg nie.

Daar is nogal baie missiele, en almal het verskillende snelhede. Dié wat ontwerp is om ruimtevaarders in’n wentelbaan te plaas, vlieg stadiger as vragmotors. Die mens, anders as vrag, word deur oorladings beperk. Vragvuurpyle, soos die superswaar Falcon Heavy, styg te vinnig op.

Die presiese spoedeenhede is moeilik om te bereken. Eerstens, omdat hulle afhanklik is van die loonvrag van die lanseervoertuig. Dit is nogal logies dat 'n volgelaaide lanseervoertuig baie stadiger opstyg as 'n halfleë lanseervoertuig. Daar is egter 'n gemeenskaplike waarde wat alle vuurpyle daarna streef. Dit word ruimtesnelheid genoem.

Daar is die eerste, tweede en, onderskeidelik, die derde ruimtesnelheid.

Die eerste is die nodige spoed, wat jou sal toelaat om in 'n wentelbaan te beweeg en nie op die planeet te val nie. Dit is 7,9 km per sekonde.

Die tweede is nodig om die aarde se wentelbaan te verlaat en na die wentelbaan van 'n ander hemelliggaam te gaan.

Die derde een sal die toestel toelaat om die swaartekrag van die sonnestelsel te oorkom en dit te verlaat. Tans vlieg Voyager 1 en Voyager 2 teen hierdie spoed. In teenstelling met mediaberigte het hulle egter steeds nie die grense van die sonnestelsel verlaat nie. Metuit 'n astronomiese oogpunt sal dit hulle minstens 30 000 jaar neem om die Horta-wolk te bereik. Die heliopouse is nie die grens van 'n sterrestelsel nie. Dit is net waar die sonwind met die intersisteemmedium bots.

Orbitale vlug SLS
Orbitale vlug SLS

Hoogte

Hoe hoog styg 'n vuurpyl op? Vir die een wat jy nodig het. Nadat die hipotetiese grens van ruimte en atmosfeer bereik is, is dit verkeerd om die afstand tussen die skip en die oppervlak van die planeet te meet. Nadat die skip in 'n wentelbaan binnegegaan het, is die skip in 'n ander omgewing, en die afstand word in afstandeenhede gemeet.

Aanbeveel: