نیروی محرکه جت و موشک. چگونه یک موشک بلند می شود: فضانوردی به زبان ساده چرا موشک ها در فضا پرواز نمی کنند

بیرون انداختن شعله های آتش موتورهای موشکیکنار کشیدن سفینه فضاییدر مداری به دور زمین موشک های دیگر کشتی ها را فراتر از منظومه شمسی می برند.

در هر صورت وقتی به موشک فکر می کنیم، پروازهای فضایی را تصور می کنیم. اما موشک ها می توانند در اتاق شما نیز پرواز کنند، برای مثال در جشن تولد شما.

یک بالون معمولی نیز می تواند موشک باشد. چگونه؟ بادکنک را باد کرده و گردن آن را نیشگون بگیرید تا هوا از آن خارج نشود. حالا توپ را رها کنید. او به طور کاملاً غیرقابل پیش بینی و غیرقابل کنترل شروع به پرواز در اطراف اتاق خواهد کرد که توسط نیروی هوایی که از او فرار می کند رانده می شود.

این هم یک موشک ساده دیگر. بیایید یک توپ روی واگن راه آهن بگذاریم. بیا او را برگردانیم. بیایید فرض کنیم که اصطکاک بین ریل و چرخ بسیار کم است و ترمز حداقل خواهد بود. بیایید یک توپ شلیک کنیم. در لحظه شلیک، چرخ دستی به سمت جلو حرکت می کند. اگر به طور مکرر شروع به تیراندازی کنید، چرخ دستی متوقف نمی شود، اما با هر شلیک سرعت خود را افزایش می دهد. گلوله ها که از لوله توپ به سمت عقب پرواز می کنند، واگن برقی را به جلو هل می دهند.

نیرویی که در این حالت ایجاد می شود پس زدگی نامیده می شود. این نیرو است که هر موشکی را چه در زمین و چه در فضا به حرکت وا می دارد. هر ماده یا اجسامی که از یک جسم متحرک خارج می شود و آن را به جلو می راند، نمونه ای از موتور موشک خواهیم داشت.

جالب هست:

چرا ستاره ها نمی افتند؟ توضیحات، عکس و فیلم

این موشک برای پرواز در فضای خالی بسیار مناسب تر از جو زمین است. برای پرتاب یک موشک به فضا، مهندسان باید موتورهای موشکی قدرتمندی طراحی کنند. آنها طرح های خود را بر اساس قوانین جهانی جهان است که توسط دانشمند بزرگ انگلیسی، اسحاق نیوتن، که در پایان قرن هفدهم کار می کرد، کشف کرد. قوانین نیوتن گرانش و آنچه که برای آن اتفاق می افتد را توصیف می کند بدن های فیزیکیوقتی حرکت می کنند قانون دوم و سوم کمک می کند تا به وضوح بفهمیم موشک چیست.

حرکت موشک و قوانین نیوتن

قانون دوم نیوتن نیروی یک جسم متحرک را به جرم و شتاب آن (تغییر سرعت در واحد زمان) مرتبط می کند. بنابراین، برای ایجاد یک موشک قدرتمند، موتور آن باید توده های زیادی از سوخت سوخته را با سرعت بالا به بیرون پرتاب کند. قانون سوم نیوتن بیان می کند که نیروی عمل برابر با نیروی واکنش است و در جهت مخالف هدایت می شود. در مورد موشک، نیروی عمل، گازهای داغی است که از نازل موشک خارج می شود؛ نیروی متقابل موشک را به جلو هل می دهد.

موشک هایی که فضاپیماها را به مدار می فرستند از گازهای داغ به عنوان منبع نیرو استفاده می کنند. اما نقش گازها را می توان با هر چیزی ایفا کرد، یعنی از اجسام جامد پرتاب شده به فضا از قسمت انتهایی تا ذرات بنیادی - پروتون ها، الکترون ها، فوتون ها.

چه چیزی باعث پرواز موشک می شود؟

بسیاری از مردم فکر می کنند که موشک به این دلیل حرکت می کند که گازهای خارج شده از نازل توسط هوا دفع می شوند. اما این درست نیست. این نیرویی است که گاز را از نازل خارج می کند و موشک را به فضا می راند. در واقع، پرواز راکت در فضای بیرونی، جایی که هوا وجود ندارد، آسان‌تر است و هیچ چیز پرواز ذرات گازی را که توسط موشک به بیرون پرتاب می‌شود محدود نمی‌کند، و هرچه این ذرات سریع‌تر پخش شوند، موشک سریع‌تر پرواز می‌کند.

ICBM یک ساخته انسان بسیار چشمگیر است. اندازه عظیم، قدرت حرارتی، ستون شعله، غرش موتورها و غرش تهدیدآمیز پرتاب... با این حال، همه اینها فقط روی زمین و در اولین دقایق پرتاب وجود دارد. پس از انقضای آنها، موشک دیگر وجود ندارد. در ادامه پرواز و برای انجام ماموریت جنگی، فقط آنچه از موشک پس از شتاب باقی می ماند استفاده می شود - محموله آن.

با برد پرتاب طولانی، محموله یک موشک بالستیک قاره پیما تا صدها کیلومتر در فضا گسترش می یابد. این ماهواره به لایه ای از ماهواره های مدار پایین در 1000-1200 کیلومتری بالای زمین می رود و برای مدت کوتاهی در میان آنها قرار می گیرد و فقط کمی از مسیر عمومی آنها عقب می ماند. و سپس در امتداد یک مسیر بیضی شکل شروع به لغزش می کند...

این بار دقیقاً چیست؟

یک موشک بالستیک از دو بخش اصلی تشکیل شده است - قسمت تقویت کننده و دیگری که به خاطر آن تقویت شروع می شود. قسمت شتاب دهنده یک جفت یا سه مرحله بزرگ چند تنی است که با سوخت و با موتور در پایین پر شده است. آنها سرعت و جهت لازم را به حرکت قسمت اصلی دیگر موشک - سر - می دهند. مراحل تقویت کننده، جایگزین یکدیگر در رله پرتاب، این کلاهک را در جهت منطقه سقوط آینده شتاب می بخشد.

سر یک موشک یک بار پیچیده است که از عناصر زیادی تشکیل شده است. این شامل یک کلاهک (یک یا چند)، سکویی است که این کلاهک ها همراه با سایر تجهیزات (مانند وسایل فریب رادارهای دشمن و پدافند موشکی) و فیرینگ روی آن قرار می گیرند. همچنین سوخت و گازهای فشرده در قسمت سر وجود دارد. کل کلاهک به سمت هدف پرواز نخواهد کرد. این موشک، مانند خود موشک بالستیک قبلی، به عناصر زیادی تقسیم می شود و به سادگی وجود خود را به عنوان یک کل واحد از بین می برد. فیرینگ نه چندان دور از منطقه پرتاب در حین عملیات مرحله دوم از آن جدا می شود و در جایی از مسیر سقوط می کند. سکو با ورود به هوای منطقه ضربه فرو می ریزد. فقط یک نوع عنصر از طریق جو به هدف می رسد. کلاهک های جنگی از نزدیک، کلاهک شبیه یک مخروط دراز به طول یک متر یا یک و نیم است که پایه آن به ضخامت نیم تنه انسان است. بینی مخروط نوک تیز یا کمی صاف است. این مخروط یک هواپیمای ویژه است که وظیفه آن رساندن سلاح به هدف است. بعداً به کلاهک‌ها برمی‌گردیم و نگاهی دقیق‌تر به آنها خواهیم داشت.

کشیدن یا هل دادن؟

در یک موشک، تمام کلاهک ها در مرحله به اصطلاح پرورش یا "اتوبوس" قرار دارند. چرا اتوبوس؟ زیرا مرحله انتشار پس از رهایی از فرینگ، و سپس از آخرین مرحله تقویت کننده، کلاهک ها را مانند مسافران، در طول مسیرهای مشخص شده حمل می کند، که در امتداد آنها مخروط های مرگبار به سمت اهداف خود پراکنده می شوند.

"اتوبوس" را مرحله نبرد نیز می نامند، زیرا کار آن دقت هدایت کلاهک به نقطه هدف و در نتیجه اثربخشی رزمی را تعیین می کند. مرحله پرورش و کار آن یکی از بیشترین است رازهای بزرگدر یک موشک اما ما همچنان نگاهی جزئی و شماتیک به این گام مرموز و رقص دشوار آن در فضا خواهیم داشت.

مرحله پرورش اشکال مختلفی دارد. اغلب به نظر می رسد که یک کنده گرد یا یک قرص نان پهن است که روی آن کلاهک های جنگی در بالای آن نصب شده اند و هر کدام به سمت جلو حرکت می کنند. کلاهک ها از قبل در زوایای جداسازی دقیق (در پایگاه موشک، به صورت دستی، با استفاده از تئودولیت) و روی صورت قرار می گیرند. طرف های مختلفمانند یک دسته هویج، مانند سوزن های جوجه تیغی. این سکو، پر از کلاهک، موقعیت مشخصی را در پرواز اشغال می کند و در فضا به صورت ژیروسکوپی تثبیت می شود. و در لحظه های مناسب، کلاهک ها یکی یکی از آن بیرون رانده می شوند. آنها بلافاصله پس از اتمام شتاب و جدا شدن از آخرین مرحله شتاب خارج می شوند. تا اینکه (هیچ وقت نمی دانید؟) آنها کل این کندوی رقیق نشده را با سلاح های ضد موشکی ساقط کردند یا چیزی در مرحله پرورش شکست خورد.

تصاویر مراحل پرورش ICBM سنگین آمریکایی LGM0118A Peacekeeper که با نام MX نیز شناخته می شود را نشان می دهد. این موشک مجهز به ده کلاهک 300 کیلویی بود. این موشک در سال 2005 از خدمت خارج شد.

اما این اتفاق قبلا رخ داده بود، در طلوع سرجنگی های متعدد. اکنون پرورش تصویر کاملاً متفاوتی را ارائه می دهد. اگر قبلاً کلاهک‌ها به جلو می‌چسبیدند، اکنون خود صحنه در امتداد مسیر در جلو قرار دارد و کلاهک‌ها از پایین آویزان می‌شوند و قسمت بالایی آن‌ها به عقب، وارونه است، مانند خفاش ها. خود "اتوبوس" در برخی از موشک ها نیز وارونه و در یک شکاف ویژه در مرحله بالایی موشک قرار دارد. اکنون پس از جداسازی مرحله پرورش فشار نمی آورد بلکه کلاهک ها را نیز به همراه خود می کشاند. علاوه بر این، در مقابل چهار "پنجه" خود که به صورت متقاطع در جلو مستقر شده اند، می کشد. در انتهای این پایه های فلزی نازل های رانش رو به عقب برای مرحله انبساط قرار دارند. «اتوبوس» پس از جدا شدن از مرحله شتاب، با دقت بسیار دقیق، حرکت خود را در ابتدای فضا با کمک سیستم هدایت قدرتمند خود تنظیم می کند. او خودش مسیر دقیق کلاهک بعدی را اشغال می کند - مسیر فردی آن.

سپس قفل های مخصوص بدون اینرسی که سرجنگی جداشدنی بعدی را نگه می داشتند باز می شوند. و حتی جدا نشده است، اما به سادگی اکنون دیگر با صحنه ارتباط ندارد، کلاهک بدون حرکت در اینجا، در بی وزنی کامل، آویزان می ماند. لحظه های پرواز خودش شروع شد و در جریان بود. مانند یک توت منفرد در کنار یک خوشه انگور با سایر انگورهای سرجنگی که هنوز در فرآیند پرورش از مرحله کنده نشده اند.

K-551 "Vladimir Monomakh" - زیردریایی هسته ای روسیه هدف استراتژیک(پروژه 955 "بوری")، مجهز به 16 فروند ICBM Bulava سوخت جامد با ده کلاهک چندگانه.

حرکات ظریف

اکنون وظیفه مرحله این است که با ظرافت ممکن از کلاهک دور شود، بدون اینکه حرکت دقیقاً تنظیم شده (هدفمند) آن با جت های گاز نازل های آن مختل شود. اگر یک جت مافوق صوت از یک نازل به یک کلاهک جدا شده برخورد کند، ناگزیر افزودنی خود را به پارامترهای حرکت خود اضافه می کند. در طول زمان پرواز بعدی (که بین نیم ساعت تا پنجاه دقیقه است، بسته به برد پرتاب)، کلاهک از این "سیلی" اگزوز جت در نیم کیلومتری به سمت یک کیلومتری از هدف یا حتی بیشتر از آن جابجا می شود. بدون مانع حرکت می کند: فضا وجود دارد، آنها به آن سیلی زدند - شناور شد، بدون اینکه چیزی مانعش شود. اما آیا امروز یک کیلومتر از طرفین واقعا دقیق است؟

زیردریایی‌های پروژه 955 Borei مجموعه‌ای از زیردریایی‌های هسته‌ای روسی هستند که از کلاس نسل چهارم «موشک‌های استراتژیک زیردریایی رزمناو» هستند. در ابتدا این پروژه برای موشک Bark ایجاد شد که با Bulava جایگزین شد.

برای جلوگیری از چنین اثراتی، دقیقاً به چهار "پای" بالایی با موتورهایی نیاز است که از طرفین فاصله دارند. استیج، همانطور که بود، روی آنها به جلو کشیده می شود تا جت های اگزوز به طرفین بروند و نتوانند کلاهک جدا شده توسط شکم صحنه را بگیرند. تمام رانش بین چهار نازل تقسیم می شود که قدرت هر جت جداگانه را کاهش می دهد. ویژگی های دیگری نیز وجود دارد. به عنوان مثال، اگر یک مرحله پیشرانه به شکل دونات (با یک فضای خالی در وسط) وجود داشته باشد، این سوراخ به مرحله بالایی موشک متصل می شود، مانند حلقه ازدواجانگشت) موشک Trident-II D5، سیستم کنترل تعیین می کند که سرجنگی جدا شده همچنان زیر اگزوز یکی از نازل ها می افتد، سپس سیستم کنترل این نازل را خاموش می کند. کلاهک را خاموش می کند.

صحنه، به آرامی، مانند مادری از گهواره کودک خوابیده، از ترس برهم زدن آرامش او، روی سه نازل باقی مانده در حالت رانش کم به فضا می رود و کلاهک در مسیر هدف قرار می گیرد. سپس مرحله "دونات" با متقاطع نازل های رانش حول محور چرخانده می شود تا کلاهک از زیر ناحیه مشعل نازل خاموش خارج شود. اکنون مرحله از سرجنگی باقیمانده روی هر چهار نازل دور می‌شود، اما در حال حاضر نیز با دریچه گاز پایین. با رسیدن به فاصله کافی، رانش اصلی روشن می شود و مرحله به شدت به سمت مسیر هدف کلاهک بعدی حرکت می کند. در آنجا به صورت حساب شده سرعت خود را کاهش می دهد و مجدداً پارامترهای حرکت خود را بسیار دقیق تنظیم می کند و پس از آن کلاهک بعدی را از خود جدا می کند. و به همین ترتیب - تا زمانی که هر کلاهک را در مسیر خود فرود بیاورد. این فرآیند سریع است، بسیار سریعتر از آنچه در مورد آن خوانده اید. در عرض یک و نیم تا دو دقیقه، مرحله نبرد 12 کلاهک را مستقر می کند.

زیردریایی های آمریکایی کلاس اوهایو تنها نوع ناو موشک انداز در خدمت ایالات متحده هستند. 24 نفر را در هواپیما حمل می کند موشک های بالستیک s با MIRV Trident-II (D5). تعداد کلاهک ها (بسته به قدرت) 8 یا 16 عدد است.

پرتگاه های ریاضیات

آنچه در بالا گفته شد برای درک چگونگی شروع مسیر یک کلاهک کاملاً کافی است. اما اگر در را کمی بازتر باز کنید و کمی عمیق‌تر نگاه کنید، متوجه می‌شوید که امروزه چرخش در فضای مرحله پرورشی که حامل کلاهک‌ها است، ناحیه‌ای از کاربرد محاسبات کواترنیون است، که در آن نگرش داخل هواپیما سیستم کنترل پارامترهای اندازه گیری شده حرکت خود را با ساخت مداوم کواترنیون جهت گیری روی برد پردازش می کند. یک کواترنیون چنین عدد مختلطی است (در بالای میدان اعداد مختلط بدنه ای از چهارتایی ها قرار دارد، همانطور که ریاضیدانان به زبان دقیق تعاریف خود می گویند). اما نه با دو قسمت معمولی، واقعی و خیالی، بلکه با یک واقعی و سه تخیلی. در مجموع، کواترنیون دارای چهار قسمت است که در واقع همان چیزی است که ریشه لاتین quatro می گوید.

مرحله رقیق سازی، بلافاصله پس از خاموش شدن مراحل تقویت، کار خود را بسیار کم انجام می دهد. یعنی در ارتفاع 100-150 کیلومتری. و همچنین تأثیر ناهنجاری های گرانشی در سطح زمین، ناهمگونی ها در میدان گرانشی یکنواخت اطراف زمین وجود دارد. اهل کجا هستند؟ از زمین های ناهموار، سیستم های کوهستانی، وقوع سنگ ها با تراکم های مختلف، فرورفتگی های اقیانوسی. ناهنجاری های گرانشی یا صحنه را با جاذبه اضافی به سمت خود جذب می کنند، یا برعکس، آن را اندکی از زمین رها می کنند.

در چنین بی نظمی هایی، امواج پیچیده میدان گرانشی محلی، مرحله پرورش باید کلاهک ها را با دقت دقیق قرار دهد. برای این کار لازم بود نقشه دقیق تری از میدان گرانشی زمین ایجاد شود. بهتر است ویژگی های یک میدان واقعی را در سیستم های معادلات دیفرانسیل که حرکت دقیق بالستیک را توصیف می کنند، توضیح دهیم. اینها سیستم های بزرگ و بزرگ (به جز جزئیات) از چندین هزار معادله دیفرانسیل، با چندین ده هزار عدد ثابت هستند. و خود میدان گرانشی در ارتفاعات پایین، در منطقه نزدیک به زمین، به عنوان یک جاذبه مشترک از چند صد جرم نقطه ای از "وزن" های مختلف در نظر گرفته می شود که در نزدیکی مرکز زمین به ترتیب خاصی قرار دارد. این به شبیه سازی دقیق تری از میدان گرانشی واقعی زمین در امتداد مسیر پرواز موشک دست می یابد. و عملکرد دقیق تر سیستم کنترل پرواز با آن. و همچنین... اما بس است! - بیشتر نگاه نکنیم و در را ببندیم. آنچه گفته شد برای ما کافی است.

محموله ICBM اکثراین پرواز در حالت شی فضایی انجام می شود و تا ارتفاعی سه برابر ارتفاع ایستگاه فضایی بین المللی افزایش می یابد. مسیر طول بسیار زیاد باید با دقت بسیار بالایی محاسبه شود.

پرواز بدون کلاهک

مرحله تکثیر که توسط موشک به سمت همان منطقه جغرافیایی که باید کلاهک ها در آن سقوط کنند، شتاب می گیرد، همراه با آنها به پرواز خود ادامه می دهد. پس از همه، او نمی تواند عقب بماند، و چرا باید؟ پس از جدا کردن کلاهک‌ها، صحنه فوراً به مسائل دیگر می‌پردازد. او از کلاهک ها دور می شود و از قبل می داند که کمی متفاوت از کلاهک ها پرواز می کند و نمی خواهد آنها را مزاحم کند. مرحله پرورش همچنین تمام اقدامات بعدی خود را به کلاهک ها اختصاص می دهد. این تمایل مادرانه برای محافظت از پرواز "فرزندان" خود به هر طریق ممکن تا پایان عمر کوتاه او ادامه دارد. کوتاه، اما شدید.

بعد از کلاهک های جدا شده، نوبت به بخش های دیگر می رسد. سرگرم کننده ترین چیزها از پله ها دور می شوند. او مانند یک شعبده باز، بادکنک های زیادی را در فضا رها می کند، چیزهای فلزی که شبیه قیچی باز هستند، و اشیایی با انواع شکل های دیگر. بادکنک‌های بادوام به خوبی می‌درخشند خورشید کیهانیدرخشش جیوه ای یک سطح فلزی. آنها بسیار بزرگ هستند، برخی از آنها شبیه کلاهک هایی هستند که در نزدیکی پرواز می کنند. سطح پوشش آلومینیومی آنها سیگنال راداری را از فاصله دور به همان شکل بدنه کلاهک منعکس می کند. رادارهای زمینی دشمن این کلاهک های باد شونده را به همان اندازه واقعی درک خواهند کرد. البته در همان لحظات اولیه ورود به جو، این توپ ها عقب می افتند و بلافاصله می ترکند. اما قبل از آن، آنها قدرت محاسباتی رادارهای زمینی - هم تشخیص دوربرد و هم هدایت سیستم های ضد موشکی - را منحرف و بارگذاری می کنند. در اصطلاح رهگیر موشک های بالستیک، به این می گویند "پیچیدگی محیط بالستیک فعلی". و کل ارتش آسمانی که به طور اجتناب ناپذیری به سمت منطقه سقوط حرکت می کند، از جمله واحدهای رزمی واقعی و دروغین، بالن هاانعکاس دهنده های دوقطبی و گوشه ای، به کل این گله رنگارنگ «هدف های بالستیک متعدد در یک محیط بالستیک پیچیده» می گویند.

قیچی های فلزی باز می شوند و تبدیل به بازتابنده های دوقطبی الکتریکی می شوند - تعداد زیادی از آنها وجود دارد و آنها به خوبی سیگنال رادیویی پرتو رادار تشخیص موشک دوربرد را منعکس می کنند. رادار به جای ده اردک چاق مورد نظر، یک دسته بزرگ تار از گنجشک های کوچک را می بیند که تشخیص چیزی در آنها دشوار است. دستگاه ها در هر شکل و اندازه ای طول موج های مختلف را منعکس می کنند.

علاوه بر تمام این قلوه سنگ، صحنه از نظر تئوری می تواند سیگنال های رادیویی را منتشر کند که در هدف گیری موشک های ضد موشکی دشمن اختلال ایجاد می کند. یا حواس آنها را با خودتان پرت کنید. در پایان، شما هرگز نمی دانید که او چه کاری می تواند انجام دهد - بالاخره یک مرحله کامل در حال پرواز است، بزرگ و پیچیده، چرا آن را با یک برنامه انفرادی خوب بارگذاری نکنید؟

عکس پرتاب موشک قاره پیمای Trident II (ایالات متحده آمریکا) از یک زیردریایی را نشان می دهد. در حال حاضر، Trident تنها خانواده ICBM است که موشک های آن بر روی زیردریایی های آمریکایی نصب می شود. حداکثر وزن پرتاب 2800 کیلوگرم است.

آخرین بخش

با این حال، از نقطه نظر آیرودینامیکی، صحنه یک کلاهک نیست. اگر آن یکی یک هویج باریک کوچک و سنگین است، پس صحنه یک سطل خالی و وسیع است، با مخازن خالی سوخت پژواک، بدنه ای بزرگ و ساده و عدم جهت گیری در جریانی که شروع به جریان می کند. با بدنه گسترده و باد مناسب خود، استیج خیلی زودتر به اولین ضربه های جریان روبرو پاسخ می دهد. کلاهک ها نیز در طول جریان باز می شوند و با کمترین نیروی کشش آیرودینامیکی جو را سوراخ می کنند. پله در صورت لزوم با اضلاع و ته‌های وسیع به هوا متمایل می‌شود. نمی تواند با نیروی ترمز جریان مبارزه کند. ضریب بالستیک آن - "آلیاژی" از جرم و فشردگی - بسیار بدتر از یک کلاهک است. بلافاصله و به شدت شروع به کند شدن می کند و از کلاهک عقب می ماند. اما نیروهای جریان به طور غیرقابل تحملی افزایش می یابد و در همان زمان دما فلز نازک و محافظت نشده را گرم می کند و استحکام آن را سلب می کند. سوخت باقی مانده در مخازن داغ به خوبی می جوشد. در نهایت، ساختار بدنه تحت بار آیرودینامیکی که آن را فشرده می کند، پایداری خود را از دست می دهد. اضافه بار به از بین بردن دیوارهای داخل کمک می کند. ترک! عجله کن بدن مچاله شده بلافاصله توسط امواج ضربه ای مافوق صوت غرق می شود و صحنه را تکه تکه می کند و آنها را پراکنده می کند. پس از کمی پرواز در هوای متراکم، قطعات دوباره به قطعات کوچکتر شکسته می شوند. سوخت باقی مانده فوراً واکنش نشان می دهد. قطعات پرنده عناصر ساختاری ساخته شده از آلیاژهای منیزیم توسط هوای داغ مشتعل می شوند و فوراً با یک فلاش کور کننده مانند فلاش دوربین می سوزند - بیهوده نیست که منیزیم در اولین فلاش های عکس آتش گرفته است!

اکنون همه چیز در آتش می سوزد، همه چیز با پلاسمای داغ پوشیده شده است و رنگ نارنجی زغال سنگ به خوبی به اطراف می درخشد. قسمت‌های متراکم‌تر به سمت جلو کاهش می‌یابند، بخش‌های سبک‌تر و ملوان‌تر به دمی دمیده می‌شوند که در سراسر آسمان کشیده می‌شود. همه اجزای در حال سوختن دود متراکم تولید می کنند، اگرچه در چنین سرعت هایی این ستون های بسیار متراکم به دلیل رقیق شدن هیولایی توسط جریان نمی توانند وجود داشته باشند. اما از دور به وضوح قابل مشاهده هستند. ذرات دود خارج شده در امتداد مسیر پرواز این کاروان تکه تکه‌ها کشیده می‌شوند و فضا را با دنباله‌ای سفید پهن پر می‌کنند. یونیزاسیون ضربه ای باعث درخشش سبز مایل به شب این ستون می شود. به دلیل شکل نامنظم قطعات، کاهش سرعت آنها سریع است: هر چیزی که نسوزد به سرعت سرعت خود را از دست می دهد و با آن اثر مست کننده هوا را از دست می دهد. مافوق صوت قوی ترین ترمز است! با ایستادن در آسمان مانند قطاری که روی ریل‌ها از هم می‌پاشد و فوراً توسط زیرصدای یخبندان در ارتفاعات سرد می‌شود، نوار تکه‌ها از نظر بصری غیرقابل تشخیص می‌شوند، شکل و ساختار خود را از دست می‌دهند و به یک پراکندگی بی‌نظم طولانی بیست دقیقه‌ای تبدیل می‌شوند. در هوا. اگر در جای مناسب باشید، می‌توانید صدای یک تکه کوچک زغال‌شده دورالومین را بشنوید که به آرامی روی تنه توس صدا می‌زند. بفرمایید. خداحافظ مرحله پرورش!

برای فرار از جو زمین، موشک ها به انرژی زیادی نیاز دارند. هنگامی که سوخت موشک می سوزد، جریانی از گازهای داغ تشکیل می شود که از نازل جت خارج می شود. نتیجه نیرویی است که موشک را به جلو می راند، همانطور که هوای خروجی از یک بالن باعث می شود که در جهت مخالف پرواز کند.

شاتل فضایی از دو موشک برای ورود به مدار پایین زمین استفاده می کند. هنگامی که کشتی در فضا است، تقویت کننده ها و مخزن سوخت اصلی جدا شده و دوباره به زمین می افتند.
شاتل ماهواره ها را در مدار قرار می دهد و آزمایش های علمی مختلفی را انجام می دهد. در راه برگشت مثل یک هواپیمای معمولی سر می خورد و فرود می آید.

مخازن سوخت حاوی حدود دو میلیون لیتر (حدود نیم میلیون گالن) سوخت موشک است.
چترها سرعت سقوط بوسترهای موشکی را پس از جدا شدن به زمین کاهش می دهند.
خدمه شاتل می تواند از هفت نفر تشکیل شود.
تقویت کننده موشک
محفظه بار
ماهواره
شاسی بلند

ماهواره چیست؟

ماهواره هر جسمی است که به دور یک سیاره می چرخد. ماه ماهواره زمین است به همین ترتیب فضاپیمایی که وارد مدار آن می شود به ماهواره زمین تبدیل می شود. ماهواره های زمین مصنوعی کاربردهای متنوعی پیدا می کنند. ماهواره های هواشناسی از پوشش ابر زمین عکس می گیرند که به دانشمندان در پیش بینی آب و هوا کمک می کند. ماهواره های نجومی اطلاعات مربوط به ستارگان و سیارات را به زمین ارسال می کنند رله ماهواره های ارتباطی در سراسر جهان مکالمات تلفنیو پخش تلویزیونی

تصویر سمت چپ یک عکس ماهواره ای از طوفانی است که به تازگی از بریتانیا عبور کرده و به اسکاندیناوی نزدیک شده است.

آیا شما این را می دانستید؟

وقتی ستاره شناسان به ستارگان نگاه می کنند، بسیاری از آنها را همانگونه که هزاران یا حتی میلیون ها سال پیش بودند می بینند. برخی از این ستاره ها ممکن است دیگر وجود نداشته باشند. نور ستارگان بسیار طول می کشد تا به زمین برسد زیرا فاصله تا آنها فوق العاده زیاد است.

و می دانیم که برای وقوع حرکت، باید مقداری نیرو اعمال شود. بدن یا خودش باید از چیزی خارج شود، یا یک بدن شخص ثالث باید آن مورد را هل دهد. این از تجربه زندگی برای ما کاملاً شناخته شده و قابل درک است.

از چه چیزی در فضا پرتاب کنیم؟

در سطح زمین، می توانید از سطح یا اجسام روی آن فشار بیاورید. برای حرکت روی سطح از پاها، چرخ ها، آهنگ ها و غیره استفاده می کنند. در آب و هوا، می توانید خود آب و هوا را که چگالی مشخصی دارند و بنابراین به شما امکان تعامل با آنها را می دهند، فشار دهید. طبیعت باله ها و بال ها را برای این منظور تطبیق داده است.

انسان موتورهایی را بر پایه ملخ ساخته است که به دلیل چرخش سطح تماس با محیط را بسیار افزایش می دهد و به آنها اجازه می دهد آب و هوا را از بین ببرند. اما در مورد فضای بدون هوا چطور؟ در فضا از چه چیزی شروع کنیم؟ آنجا هوا نیست، چیزی نیست. چگونه در فضا پرواز کنیم؟ اینجاست که قانون بقای تکانه و اصل رانش راکتیو به کمک می آید. بیایید نگاه دقیق تری بیندازیم.

ایمپالس و اصل رانش جت

تکانه حاصل ضرب جرم بدن و سرعت آن است. وقتی جسمی بی حرکت است، سرعت آن صفر است. با این حال، بدن مقداری جرم دارد. در صورت عدم وجود تأثیرات خارجی، اگر بخشی از جرم با سرعت معینی از بدن جدا شود، طبق قانون بقای تکانه، بقیه بدن نیز باید سرعت معینی به دست آورند تا تکانه کل باقی بماند. برابر با صفر

علاوه بر این، سرعت قسمت اصلی باقی مانده از بدن به سرعت جدا شدن قسمت کوچکتر بستگی دارد. هر چه این سرعت بیشتر باشد، سرعت بدنه اصلی بیشتر خواهد بود. اگر رفتار اجسام روی یخ یا آب را به یاد بیاوریم این قابل درک است.

اگر دو نفر در این نزدیکی باشند، و سپس یکی از آنها دیگری را هل دهد، نه تنها به او شتاب می دهد، بلکه به عقب پرواز می کند. و هر چه بیشتر کسی را هل دهد، سریعتر پرواز خواهد کرد.

حتما شما هم بوده اید وضعیت مشابه، و می توانید تصور کنید که چگونه این اتفاق می افتد. بنابراین، این چیزی است که پیشرانه جت بر اساس آن است.

راکت هایی که این اصل را اجرا می کنند، مقداری از جرم خود را با سرعت زیاد به بیرون پرتاب می کنند، در نتیجه خودشان مقداری شتاب در جهت مخالف به دست می آورند.

جریان گازهای داغ ناشی از احتراق سوخت از طریق نازل های باریک به بیرون پرتاب می شود تا حداکثر سرعت را به آنها بدهد. در عین حال، جرم موشک به اندازه جرم این گازها کاهش می یابد و سرعت مشخصی پیدا می کند. این گونه است که اصل حرکت واکنشی در فیزیک محقق می شود.

اصل پرواز موشک

موشک ها از سیستم چند مرحله ای استفاده می کنند. در حین پرواز، مرحله زیرین با مصرف تمام سوخت خود، از موشک جدا می شود تا جرم کلی آن کاهش یابد و پرواز آسان شود.

تعداد مراحل کاهش می یابد تا زمانی که قسمت کار به شکل یک ماهواره یا فضاپیمای دیگر باقی بماند. سوخت به گونه ای محاسبه می شود که برای ورود به مدار کافی باشد.

موشک وسیله ای برای حمل و نقل انسان در هوا، در جو است. هواپیماها و سایر ماشین های پرنده نیز برای پرواز کار می کنند. اما همدیگرند...

راکت وسیله ای برای انتقال انسان در هوا، در جو است.. هواپیماها و سایر ماشین های پرنده نیز برای پرواز کار می کنند. اما آنها با یکدیگر متفاوت هستند. موشک بلند می شود، هواپیماها و وسایل نقلیه پرواز می کنند. اما قوانین پرواز متفاوت است. این موشک بیشتر شبیه پرتابه بزرگی است که به هوا شلیک شده است. این موشک برای پرواز به فضا طراحی شده است. و به دلیل رانش جت بلند می شود.

موشک چگونه حرکت می کند؟به دلیل رانش جت.
آیا او می تواند در چیزی فراتر از هوا پرواز کند؟شاید. او حتی می تواند در خلاء پرواز کند. هیچ هوایی در فضا وجود ندارد، اما موشک با این وجود پرواز می کند. و حتی بهتر از هوا.

سیستم پرواز موشک طبق قانون نیوتن کار می کند. گازهای موجود در موتور شتاب می گیرند و نیروی رانش ایجاد می کنند که نیرو ایجاد می کند. با کمک این نیرو موشک حرکت می کند. برای حرکت، باید از چیزی دور شوید. هنگامی که یک ماشین رانندگی می کند یا شخصی راه می رود، از سطح زمین خارج می شود و دوباره روی آن می افتد. نتیجه حرکت رو به جلو است، زیرا نیروی گرانش زمین عمل می کند. موشک به فضا می رود، اما به عقب نمی افتد. با کمک گازهای واکنشی، از زمین دفع می شود، اما به عقب بر نمی گردد و بر نیروی کشش غلبه می کند.. اجسام آب تقریباً به همین ترتیب عمل می کنند: یک زیردریایی، یک ماهی مرکب، یک کوسه شنا می کنند.

انواع سوخت برای بلند کردن موشک استفاده می شود. می تواند مایع یا جامد باشد. با سوزاندن سوخت، موشک به هوا بلند می شود. بعد از محفظه احتراق سوخت نازل هایی وجود دارد. گاز سوخته از آنها فوران می کند که موشک را به فضا می برد. موشکی که به سمت بالا بالا می رود را می توان با یک آتشفشان در حال فوران مقایسه کرد. هنگامی که به هوا پرواز می کند، می توانید ابرهای بزرگ دود، بوی سوزان و آتش را مشاهده کنید. درست مثل یک آتشفشان یا یک انفجار بزرگ.

موشک از چند مرحله تشکیل شده است. با پیشرفت پرواز آن، این مراحل از هم جدا می شوند. در خود فضا، در حال حاضر بسیار ساده تر، یک سفینه فضایی در حال پرواز است، که تمام محموله های اضافی را که موشک بود به بیرون پرتاب کرده است.

مثال جداسازی گام ها

لازم به ذکر است که این هواپیما نمی تواند به فضا پرواز کند. بالونیکسان. از بین تمام وسایل شناخته شده سفر هوایی، موشک تنها وسیله ای است که به فضا می رود و می تواند فراتر از سیاره زمین پرواز کند.

جالب است:موشک معروف ترین هواپیمای امروزی نیست. مشخص است که ویمانا زمانی در فضا پرواز می کرد. اصل پرواز یادآور پرواز موشک امروزی است. قسمت بالای موشک شبیه ویمانا است، اما شکل آن کمی متفاوت است.

چگونه و چرا یک موشک بلند می شود

برای اینکه ببینید موشک چگونه بلند می شود، باید گزارش های تلویزیونی ویژه ای را تماشا کنید یا فیلم های مرتبط را در اینترنت پیدا کنید. فقط افراد خاصی که در این فرآیند دخیل هستند می توانند شاهد مستقیم برخاستن باشند و با چشمان خود از فاصله کوتاهی ببینند که وسیله نقلیه به کجا می رود و باید در قلمرو کیهان باشند.

تیک آف چگونه اتفاق می افتد؟

فضاپیما نمی تواند به تنهایی پرتاب شود؛ برای انجام این کار، باید از مرکز کنترل فرمان دریافت کند. موشک در موقعیت عمودی در فرودگاه فضایی قرار دارد، سپس موتورها شروع به تولید صدای قدرتمندی می کنند. ابتدا شعله ای درخشان با اندازه چشمگیر در زیر ظاهر می شود و غرشی در حال رشد شنیده می شود. سپس این موشک به بالا پرواز می کند: ابتدا با سرعت نسبتاً کم، سپس سریعتر. با هر ثانیه ای که از زمین دورتر می شود، صدا قوی تر می شود.

خیلی زود فضاپیما در ارتفاعی قرار می گیرد که هم هواپیماهای غیرنظامی و هم هواپیماهای جنگی قادر به رسیدن به آن نیستند. تنها دستگاه هایی که برای کار در وسعت کیهان طراحی شده اند و در خارج از مرزهای جو اجرام آسمانی قرار دارند، در چنین ارتفاعی پرواز می کنند. به معنای واقعی کلمه یک دقیقه بعد، وسیله نقلیه برخاسته خود را در فضا می یابد، یعنی در فضای بدون هوا. سپس بسته به مسیری که روی زمین برنامه ریزی شده بود به سفر خود ادامه می دهد. این دستگاه مانند قبل از پست فرماندهی کنترل می شود.

موتور جت

صدایی که یک موشک هنگام بلند شدن از زمین تولید می کند نشان می دهد که مجهز به موتورهای جت است. موتورها توسط نیرویی که در نتیجه ظهور یک جت قدرتمند گازهای داغ ایجاد می شود، به حرکت در می آیند. این گازها هنگام سوختن سوخت در یک محفظه مخصوص تشکیل می شوند. شاید باورنکردنی به نظر برسد که آنها توانایی پرتاب موشکی به وزن چندین تن را به راحتی به مدار فضا دارند، در حالی که صدای مشخص در فاصله نسبتاً زیادی از محل پرتاب شنیده می شود.

در عین حال، باید در نظر داشت که هوای موجود در محفظه دوچرخه یا اتومبیل با موفقیت در برابر توده مردمی که وسایل نقلیه دو چرخ را رانندگی می کنند، مقاومت می کند. وسايل نقليه، و رانندگان اتومبیل ها و همچنین مسافران و محموله های آنها. بنابراین، جای تعجب نیست که یک گاز بسیار داغ، با قدرت عظیمفرار از نازل موشک قادر است آن را با سرعت بالا به سمت بالا هل دهد. تقریباً پس از هر پرتاب موشک، محل پرتاب که با استفاده از مواد بادوام ساخته شده است، نیاز به تعمیر دارد، زیرا موشک ها نباید از سطح آسیب دیده بلند شوند.

قانون سوم نیوتن

ما در مورد قانون صحبت می کنیم که به معنای قانون بقای حرکت است. در ابتدا، موشک که قبل از پرتاب روی سکوی پرتاب ثابت بود، شتاب صفر دارد. پس از روشن شدن موتورها، صدا افزایش می یابد؛ در طی احتراق سوخت، محصولات گازی تشکیل می شوند درجه حرارت بالا، که با سرعت زیاد از نازل خارج شد هواپیما. این منجر به ایجاد یک بردار ضربه ای می شود که به سمت پایین هدایت می شود.

با این حال، یک قانون بقای حرکت وجود دارد که بر اساس آن، کل تکانه‌ای که وسیله نقلیه برخاسته نسبت به سکوی پرتاب به دست می‌آورد، هنوز باید صفر باشد. در اینجا بردار ضربه دیگری بوجود می آید که هدف آن متعادل کردن محصول در رابطه با گازهای خروجی است. به نظر می رسد با توجه به این واقعیت است که فضاپیما، که ثابت ایستاده بود، شروع به حرکت می کند. ضربه رو به بالا برابر است با وزن محصول ضرب در سرعت آن.

اگر موتورهای موشک به اندازه کافی قدرتمند باشند، سرعت آن به سرعت افزایش می یابد. این سرعت برای قرار دادن یک فضاپیما در مدار پایین زمین برای مدت نسبتاً کوتاهی کافی است. وسیله نقلیه برخاستن دارای قدرتی است که مستقیماً به سوخت بارگیری شده در آن بستگی دارد. در دوره اتحاد جماهیر شوروی، موتورهای موشک با نفت سفید هوانوردی کار می کردند. در حال حاضر از مخلوط شیمیایی پیچیده تری استفاده می شود که در هنگام سوزاندن مقادیر زیادی انرژی آزاد می کند.

شاید خواندن آن مفید باشد: