איך רקטה ממריאה: אסטרונאוטיקה במילים פשוטות

תוכן עניינים:

איך רקטה ממריאה: אסטרונאוטיקה במילים פשוטות
איך רקטה ממריאה: אסטרונאוטיקה במילים פשוטות
Anonim

חלל הוא מרחב מסתורי והכי לא נוח. אף על פי כן, ציולקובסקי האמין שעתיד האנושות טמון דווקא בחלל. אין שום סיבה להתווכח עם המדען הדגול הזה. מרחב פירושו סיכויים בלתי מוגבלים לפיתוח הציוויליזציה האנושית כולה ולהרחבת מרחב המחיה. בנוסף, הוא מסתיר את התשובות לשאלות רבות. כיום, האדם משתמש באופן פעיל בחלל החיצון. והעתיד שלנו תלוי איך הטילים ממריאים. חשובה לא פחות היא ההבנה של אנשים לגבי התהליך הזה.

המראה פלקון 9
המראה פלקון 9

מירוץ החלל

לפני לא כל כך הרבה זמן, שתי מעצמות על חזקות היו במצב של מלחמה קרה. זה היה כמו תחרות אינסופית. רבים מעדיפים לתאר את פרק הזמן הזה כמירוץ חימוש רגיל, אבל זה ממש לא המקרה. זהו גזע המדע. אנחנו חייבים לה הרבהגאדג'טים והיתרונות של הציוויליזציה, שכל כך רגילים אליהם.

מירוץ החלל היה רק אחד המרכיבים החשובים ביותר של המלחמה הקרה. תוך כמה עשורים בלבד, האדם עבר מטיסה אטמוספרית קונבנציונלית לנחיתה על הירח. זו התקדמות מדהימה בהשוואה להישגים אחרים. באותה תקופה נפלאה אנשים חשבו שחקר מאדים הוא משימה קרובה ומציאותית הרבה יותר מהפיוס בין ברית המועצות לארה ב. זה היה אז שאנשים היו הכי נלהבים מהחלל. כמעט כל תלמיד או תלמיד בית ספר הבין איך רקטה ממריאה. זה לא היה ידע מורכב, להיפך. מידע כזה היה פשוט ומעניין מאוד. אסטרונומיה הפכה חשובה ביותר בקרב מדעים אחרים. באותם ימים, איש לא יכול היה לומר שכדור הארץ שטוח. חינוך בר השגה חיסל את הבורות בכל מקום. עם זאת, הימים ההם חלפו מזמן, והיום זה בכלל לא כך.

אחד מהשיגורים של Falcon 9
אחד מהשיגורים של Falcon 9

Decadence

עם קריסת ברית המועצות, הסתיימה גם התחרות. הסיבה למימון יתר של תוכניות חלל נעלמה. הרבה פרויקטים מבטיחים ופורצי דרך לא יושמו. זמן החתירה לכוכבים התחלף בדקדנס אמיתי. מה שמשמעותו, כידוע, ירידה, רגרסיה ומידה מסוימת של השפלה. לא צריך גאון כדי להבין את זה. מספיק לשים לב לרשתות התקשורת. כת האדמה השטוחה מנהלת באופן פעיל את התעמולה שלה. אנשים לא יודעים דברים בסיסיים. בפדרציה הרוסית, אסטרונומיה לא נלמדת כלל בבתי הספר. אם תתקרבו לעובר אורח ותשאלו כיצד ממריאים רקטות, הוא לא יענההשאלה הפשוטה הזו.

אנשים אפילו לא יודעים באיזה מסלול טילים טסות. בתנאים כאלה, אין טעם לשאול על מכניקת מסלול. חוסר חינוך מתאים, "הוליווד" ומשחקי וידאו - כל זה יצר דימוי שווא של החלל עצמו ועל טיסה לכוכבים.

זו לא טיסה אנכית

כדור הארץ אינו שטוח, וזו עובדה שאין עליה עוררין. כדור הארץ הוא אפילו לא כדור, כי הוא משטח מעט בקטבים. איך רקטות ממריאות בתנאים כאלה? בהדרגה, במספר שלבים ולא אנכית.

התפיסה המוטעית הגדולה ביותר של זמננו היא שרקטות ממריאות אנכית. זה בכלל לא ככה. תוכנית כזו לכניסה למסלול היא אפשרית, אבל מאוד לא יעילה. דלק רקטות אוזל מהר מאוד. לפעמים תוך פחות מ-10 דקות. פשוט אין מספיק דלק להמראה כזו. רקטות מודרניות ממריאות אנכית רק בשלב הראשוני של הטיסה. ואז האוטומציה מתחילה לתת לטיל גלגול קל. יתרה מכך, ככל שגובה הטיסה גבוה יותר, זווית הגלגול של טיל החלל בולטת יותר. כך, האפוגי והפריג' של המסלול נוצרים בצורה מאוזנת. כך מושג היחס הנוח ביותר בין יעילות לצריכת דלק. המסלול קרוב למעגל מושלם. היא לעולם לא תהיה מושלמת.

איך רקטה עפה
איך רקטה עפה

אם רקטה תמריא אנכית, תהיה אפוג'י ענק להפליא. הדלק יגמר לפני הופעת הפריג'י. במילים אחרות, לא רק שהטיל לא יטוס למסלול, אלא בגלל מחסור בדלק, היא תעוף בפרבולה בחזרה לכוכב הלכת.

בלב הכל נמצא המנוע

כל גוף אינו מסוגל לזוז בעצמו. חייב להיות משהו שגורם לו לעשות את זה. במקרה הזה, זה מנוע רקטי. רקטה הממריאה לחלל לא מאבדת את יכולתה לנוע. עבור רבים, זה לא מובן, כי בוואקום תגובת הבעירה בלתי אפשרית. התשובה פשוטה ככל האפשר: עקרון הפעולה של מנוע רקטי שונה במקצת.

מנוע רקטה
מנוע רקטה

אז, הרקטה עפה בחלל ריק. הטנקים שלו מכילים שני מרכיבים. זה דלק ומחמצן. הערבוב שלהם מבטיח את הצתת התערובת. עם זאת, לא אש בורחת מהחרירים, אלא גז חם. במקרה זה, אין סתירה. ההגדרה הזו עובדת מצוין בחלל ריק.

מנועי טילים מגיעים בכמה סוגים. אלה הם נוזלים, חומרי הנעה מוצקים, יוניים, אלקטרו-ריאקטיביים וגרעיניים. שני הסוגים הראשונים משמשים לרוב, מכיוון שהם מסוגלים לתת את המתיחה הגדולה ביותר. נוזלים משמשים רקטות חלל, חומרי הנעה מוצקים - בטילים בליסטיים בין-יבשתיים עם מטען גרעיני. Electrojet וגרעיני מיועדים לתנועה היעילה ביותר בוואקום, ועליהם הם נותנים את התקווה המקסימלית. נכון לעכשיו, הם אינם בשימוש מחוץ לספסלי בדיקה.

עם זאת, Roscosmos הוציא לאחרונה הזמנה לפיתוח גוררת מסלולית עם מנוע גרעיני. זה נותן סיבה לתקווה לפיתוח הטכנולוגיה.

קבוצה צרה של מנועי תמרון מסלולי עומדת בנפרד. הם נועדו לשלוט בחללית. עם זאת, הם לא משמשים רקטות, אלא בספינות חלל. הם לא מספיקים לטיסה, אלא מספיקים לתמרון.

Speed

למרבה הצער, כיום אנשים משווים טיסות לחלל עם יחידות מדידה בסיסיות. באיזו מהירות הטיל ממריא? השאלה הזו לא לגמרי נכונה ביחס לכלי שיגור לחלל. זה לא משנה כמה מהר הם ממריאים.

יש די הרבה טילים, ולכולם מהירויות שונות. אלה שנועדו להכניס אסטרונאוטים למסלול טסים לאט יותר מאלה של מטען. האדם, בניגוד למטען, מוגבל בעומסי יתר. רקטות מטען, כמו ה-Falcon Heavy הסופר-כבדות, ממריאות מהר מדי.

קשה לחשב את יחידות המהירות המדויקות. קודם כל, כי הם תלויים במטען של רכב השיגור. זה די הגיוני שרכב שיגור עמוס ממריא הרבה יותר לאט מאשר שיגור חצי ריק. עם זאת, יש ערך משותף שכל הרקטות שואפות להשיג. זה נקרא מהירות החלל.

יש את מהירות החלל הראשונה, השנייה ובהתאמה, את מהירות החלל השלישית.

הראשונה היא המהירות הדרושה, שתאפשר לכם לנוע במסלול ולא ליפול על הפלנטה. זה 7.9 ק מ לשנייה.

השני דרוש על מנת לצאת ממסלול כדור הארץ וללכת למסלול של גוף שמימי אחר.

השלישית תאפשר למכשיר להתגבר על כוח המשיכה של מערכת השמש ולעזוב אותה. נכון לעכשיו, וויאג'ר 1 ווויאג'ר 2 טסות במהירות זו. עם זאת, בניגוד לדיווחים בתקשורת, הם עדיין לא עזבו את גבולות מערכת השמש. עםמנקודת מבט אסטרונומית, ייקח להם לפחות 30,000 שנה להגיע לענן הורטה. ההליופאוזה אינה הגבול של מערכת כוכבים. זה בדיוק המקום שבו רוח השמש מתנגשת בתווך הבין-מערכתי.

טיסת מסלול SLS
טיסת מסלול SLS

Height

כמה גבוה ממריאה רקטה? בשביל זה שאתה צריך. לאחר הגעה לגבול ההיפותטי של החלל והאטמוספירה, לא נכון למדוד את המרחק בין הספינה לפני השטח של כדור הארץ. לאחר הכניסה למסלול, הספינה נמצאת בסביבה אחרת, והמרחק נמדד ביחידות מרחק.

מוּמלָץ: