Reaktiv harakat va raketa. Raketa qanday uchadi: oddiy so'z bilan aytganda astronavtika Nima uchun raketalar kosmosda uchmaydi

Olovni o'chirish raketa dvigatellari chekinmoq kosmik kema Yer atrofidagi orbitaga. Boshqa raketalar kemalarni quyosh tizimidan olib chiqadi.

Har holda, raketalar haqida o'ylaganimizda, biz kosmik parvozlarni tasavvur qilamiz. Ammo raketalar sizning xonangizda ham uchishi mumkin, masalan, tug'ilgan kuningiz paytida.

Oddiy shar ham raketa bo'lishi mumkin. Qanday qilib? Balonni puflang va havo chiqmasligi uchun bo'ynini chimchilab qo'ying. Endi to'pni qo'yib yuboring. U xona bo'ylab butunlay oldindan aytib bo'lmaydigan va boshqarib bo'lmaydigan tarzda ucha boshlaydi, undan qochib ketadigan havo kuchi bilan itariladi.

Mana yana bir oddiy raketa. Keling, temir yo'l trolleybusiga to'p qo'yaylik. Keling, qaytarib yuboraylik. Tasavvur qilaylik, relslar va g'ildiraklar orasidagi ishqalanish juda kichik va tormozlanish minimal bo'ladi. Keling, to'pdan o'q uzaylik. Otish vaqtida trolleybus oldinga siljiydi. Agar siz tez-tez otishni boshlasangiz, u holda trolleybus to'xtamaydi, lekin har bir tortishish bilan u tezlikni oshiradi. To'p barrelidan orqaga uchib, snaryadlar trolleybusni oldinga suradi.

Bu holatda hosil bo'ladigan kuch orqaga qaytish deb ataladi. Aynan shu kuch har qanday raketani yer sharoitida ham, kosmosda ham harakatga keltiradi. Harakatlanuvchi jismdan qanday moddalar yoki jismlar uchib chiqsa, uni oldinga siljitadi, bizda raketa dvigatelining misoli bo'ladi.

Qiziqarli:

Nega yulduzlar tushmaydi? Tavsif, fotosurat va video


Raketa yer atmosferasiga qaraganda koinot bo'shlig'ida uchish uchun ko'proq mos keladi. Kosmosga raketani uchirish uchun muhandislar kuchli raketa dvigatellarini loyihalashlari kerak. Ular o'z dizaynlarini 17-asr oxirida ishlagan buyuk ingliz olimi Isaak Nyuton tomonidan kashf etilgan koinotning universal qonunlariga asoslaydilar. Nyuton qonunlari tortishish kuchi va nima sodir bo'lishini tasvirlaydi jismoniy jismlar ular harakat qilganda. Ikkinchi va uchinchi qonunlar raketa nima ekanligini aniq tushunishga yordam beradi.

Raketa harakati va Nyuton qonunlari

Nyutonning ikkinchi qonuni harakatlanuvchi jismning kuchini uning massasi va tezlanishi (vaqt birligida tezlikning o'zgarishi) bilan bog'laydi. Shunday qilib, kuchli raketani yaratish uchun uning dvigateli yonib ketgan yoqilg'ining katta massasini yuqori tezlikda chiqarib yuborishi kerak. Nyutonning uchinchi qonuni ta'sir kuchi reaktsiya kuchiga teng va teskari yo'nalishda ekanligini aytadi. Raketa holatida, ta'sir kuchi raketaning nozulidan chiqadigan issiq gazlardir, reaktsiya kuchi raketani oldinga siljitadi.


Kosmik kemalarni orbitaga chiqaradigan raketalar quvvat manbai sifatida issiq gazlardan foydalanadi. Lekin har qanday narsa gazlar rolini o'ynashi mumkin, ya'ni kosmosga tashlangan qattiq jismlardan tortib to elementar zarrachalar - protonlar, elektronlar, fotonlar.

Raketani nima uchiradi?

Ko'pchilik raketa harakat qiladi deb o'ylaydi, chunki nozuldan chiqarilgan gazlar havo bilan qaytariladi. Ammo bu unday emas. Bu raketani kosmosga suradigan nozuldan gazni chiqaradigan kuchdir. Darhaqiqat, raketaning havo bo'lmagan ochiq kosmosda uchishi osonroq va raketa tomonidan chiqarilgan gaz zarralari parvozini hech narsa cheklamaydi va bu zarralar qanchalik tez tarqalsa, raketa shunchalik tez uchadi.

Qit'alararo ballistik raketa inson tomonidan yaratilgan juda ta'sirli narsadir. Katta o'lcham, termoyadroviy quvvat, alanga ustuni, dvigatellarning shovqini va qo'rqinchli ishga tushirish shovqini ... Biroq, bularning barchasi faqat er yuzida va ishga tushirishning dastlabki daqiqalarida mavjud. Ularning amal qilish muddati tugagandan so'ng, raketa mavjud bo'lishni to'xtatadi. Parvoz va jangovar missiyani bajarishdan so'ng, faqat tezlashgandan keyin raketadan qolgan narsa - uning foydali yuki ketadi.

Uzoq uchish masofasi bilan qit'alararo ballistik raketaning foydali yuki ko'p yuzlab kilometrlarga kosmosga chiqadi. U Yerdan 1000-1200 km balandlikdagi past orbitali sun'iy yo'ldoshlar qatlamiga ko'tariladi va ular orasida qisqa vaqt ichida umumiy yugurishdan bir oz orqada qoladi. Va keyin, elliptik traektoriya bo'ylab, u pastga siljiy boshlaydi ...


Bu yuk aynan nima?

Balistik raketa ikkita asosiy qismdan iborat - tezlashtiruvchi qism va ikkinchisi, buning uchun tezlashtirish boshlanadi. Tezlashtiruvchi qism - bu yonilg'i va pastdan dvigatellar bilan to'ldirilgan juft yoki uchta katta ko'p tonnali bosqich. Ular raketaning boshqa asosiy qismi - boshning harakatiga kerakli tezlik va yo'nalishni beradi. Uchirish estafetasida bir-birini almashtiradigan tezlashuvchi bosqichlar ushbu jangovar kallakni kelajakdagi qulash hududi yo'nalishi bo'yicha tezlashtiradi.

Raketaning boshi ko'plab elementlardan iborat murakkab yukdir. Unda jangovar kallak (bir yoki bir nechta), ushbu jangovar kallaklar iqtisodiyotning qolgan qismi bilan bir qatorda joylashtiriladigan platforma (masalan, dushman radarlarini va raketalarga qarshi vositalarni aldash vositalari) va pardani o'z ichiga oladi. Hatto bosh qismida ham yoqilg'i va siqilgan gazlar mavjud. Butun jangovar kallak nishonga uchmaydi. U, avvalgi ballistik raketaning o'zi kabi, ko'plab elementlarga bo'linadi va umuman mavjud bo'lishni to'xtatadi. Yarmarka undan uchish maydonidan unchalik uzoq bo'lmagan joyda, ikkinchi bosqichning ishlashi paytida ajralib chiqadi va yo'l bo'ylab biror joyga tushadi. Platforma zarba zonasi havosiga kirganda parchalanadi. Faqat bitta turdagi elementlar atmosfera orqali nishonga etib boradi. Jang kallaklari. Yaqindan qarasangiz, jangovar kallak uzunligi bir yoki bir yarim metr bo'lgan cho'zilgan konusga o'xshaydi, tagida qalin odam tanasi kabi. Konusning burni o'tkir yoki biroz to'mtoq. Bu konus maxsus samolyot bo'lib, uning vazifasi qurolni nishonga etkazishdir. Biz jangovar kallaklarga keyinroq qaytamiz va ular bilan yaqinroq tanishamiz.


Torting yoki surish?

Raketada barcha jangovar kallaklar o'chirish bosqichida yoki "avtobus" deb ataladigan joyda joylashgan. Nega avtobus? Chunki, birinchi navbatda yarmarkadan, so'ngra oxirgi kuchaytiruvchi bosqichdan bo'shashmasdan, o'chirish bosqichi jangovar kallaklarni yo'lovchilar kabi, berilgan to'xtash joylariga, traektoriyalari bo'ylab olib boradi, ular bo'ylab halokatli konuslar o'z maqsadlariga tarqaladi.

Yana bir "avtobus" jangovar bosqich deb ataladi, chunki uning ishi jangovar kallakni nishon nuqtasiga yo'naltirishning to'g'riligini va shuning uchun jangovar samaradorlikni aniqlaydi. Naslchilik bosqichi va uning ishi eng ko'p biridir katta sirlar raketada. Ammo biz hali ham bir oz, sxematik tarzda, bu sirli qadamni va uning kosmosdagi qiyin raqsini ko'rib chiqamiz.

Naslchilik bosqichi turli shakllarga ega. Ko'pincha, u yumaloq dumaloq yoki keng nonga o'xshaydi, ularning ustiga jangovar kallaklar o'z nuqtalari oldinga, har biri o'z bahor itargichida o'rnatiladi. Jang kallaklari oldindan aniq ajratish burchaklarida (raketa bazasida, qo'lda, teodolitlar yordamida) joylashtirilgan va turli tomonlar bir dasta sabzi kabi, tipratikan ignalari kabi. Jang kallaklari bilan to'ldirilgan platforma parvoz paytida kosmosda oldindan belgilangan, gyro-stabillashtirilgan pozitsiyani egallaydi. Kerakli daqiqalarda esa jangovar kallaklar birin-ketin tashqariga chiqariladi. Ular tezlashtirish va oxirgi tezlashtirish bosqichidan ajralish tugagandan so'ng darhol chiqariladi. Toki (hech qachon bilmaysizmi?) Ular bu nasl-nasabsiz uyani raketaga qarshi qurollar bilan otib tashlashdi yoki naslchilik bosqichida biror narsa muvaffaqiyatsiz tugadi.


Rasmlarda MX nomi bilan ham tanilgan amerikalik og'ir ICBM LGM0118A Tinchlikparvarining naslchilik bosqichlari ko'rsatilgan. Raketa o'nta 300 kt bir nechta jangovar kallaklar bilan jihozlangan. Raketa 2005 yilda foydalanishdan chiqarilgan.

Ammo bu oldin, bir nechta jangovar kallaklar paydo bo'lgan paytda edi. Endi naslchilik butunlay boshqacha rasm. Agar ilgari jangovar kallaklar oldinga "yopishgan" bo'lsa, endi sahnaning o'zi oldinda va jangovar kallaklar pastdan osilib, tepalari orqaga qarab, teskari burilgan, masalan yarasalar. Ba'zi raketalardagi "avtobus" ning o'zi ham raketaning yuqori bosqichidagi maxsus chuqurchaga teskari yotadi. Endi, ajratilgandan so'ng, o'chirish bosqichi itarmaydi, balki jangovar kallaklarni u bilan birga tortadi. Bundan tashqari, u old tomonda joylashgan to'rtta xoch shaklidagi "panjalari" ga tayanib, sudrab boradi. Ushbu metall panjalarning uchlarida suyultirish bosqichining orqaga qaragan tortish nozullari joylashgan. Booster bosqichidan ajratilgandan so'ng, "avtobus" o'zining kuchli yo'l-yo'riq tizimi yordamida boshlang'ich kosmosda harakatini juda aniq, aniq belgilaydi. Uning o'zi keyingi jangovar kallakning aniq yo'lini - uning individual yo'lini egallaydi.

Keyinchalik, navbatdagi olinadigan jangovar kallakni ushlab turadigan maxsus inertsiyasiz qulflar ochiladi. Va hatto ajratilmagan, lekin hozir sahna bilan bog'lanmagan, jangovar kallak bu erda osilgan holda, to'liq vaznsizlikda harakatsiz qoladi. Uning parvozi lahzalari boshlandi va o'tdi. Naslchilik jarayonida hali sahnadan uzilmagan boshqa jangovar uzumlar bilan bir dasta uzum yonidagi bitta reza mevasi kabi.


K-551 "Vladimir Monomax" - Rossiyaning yadro suv osti kemasi strategik maqsad(Loyiha 955 "Borey"), o'nta bir nechta jangovar kallaklarga ega 16 Bulava qattiq yoqilg'i ICBM bilan qurollangan.

Nozik harakatlar

Endi sahnaning vazifasi jangovar kallakdan uning gaz oqimlari bilan aniq belgilangan (maqsadli) harakatini buzmasdan, iloji boricha nozikroq emaklab ketishdir. Agar tovushdan tez nozul reaktivi ajratilgan jangovar kallakka tegsa, u muqarrar ravishda harakat parametrlariga o'z qo'shimchasini qo'shadi. Keyingi parvoz vaqtida (va bu yarim soat - ellik minut, uchish masofasiga qarab) jangovar kallak reaktivning ushbu chiqindisi "zarbasi" dan nishondan yarim kilometr uzoqlikda yoki undan ham uzoqroqqa siljiydi. U to'siqsiz suzadi: u erda bo'sh joy bor, ular uni urishdi - u hech narsani ushlab turmasdan suzib ketdi. Ammo bugungi kunda yon tomonga bir kilometr aniqlikmi?


Loyiha 955 Borey suv osti kemalari to'rtinchi avlod strategik raketa suv osti kemalari sinfidagi Rossiya yadroviy suv osti kemalari seriyasidir. Dastlab, loyiha Bulava bilan almashtirilgan Bark raketasi uchun yaratilgan.

Bunday ta'sirlarning oldini olish uchun dvigatellar bir-biridan uzoqda joylashgan to'rtta yuqori "panja" kerak. Egzoz oqimlari yon tomonlarga o'tib, sahnaning qorni bilan ajratilgan jangovar kallakni ushlay olmasligi uchun sahna, ular ustiga oldinga tortilgan. Barcha tortishish to'rtta nozul o'rtasida bo'linadi, bu har bir alohida reaktivning quvvatini kamaytiradi. Boshqa xususiyatlar ham mavjud. Misol uchun, agar donut shaklidagi naslchilik bosqichida bo'lsa (o'rtada bo'shliq bo'lsa - bu teshik bilan u raketaning kuchaytiruvchi bosqichiga qo'yiladi. nikoh uzugi Trident-II D5 raketasining barmog'ida) boshqaruv tizimi ajratilgan jangovar kallak hali ham nozullardan birining chiqindisi ostiga tushishini aniqlaydi, keyin boshqaruv tizimi bu ko'krakni o'chiradi. Jang ustidagi "jim" qiladi.

Uxlab yotgan bolaning beshigidan onaga o'xshab, uning tinchligini buzishdan qo'rqib, asta-sekin qadam bosadi, past tortish rejimida qolgan uchta nozulda oyoq uchida kosmosda uzoqlashadi va jangovar kallak mo'ljalga olish traektoriyasida qoladi. Keyin tortish nozullarining xochlari bilan sahnaning "donuti" o'q atrofida aylanadi, shunda jangovar kallak o'chirilgan ko'krak mash'alasi ostidan chiqadi. Endi sahna tashlab ketilgan jangovar kallakdan barcha to'rtta nozuldan uzoqlashadi, lekin hozirgacha kam gazda ham. Etarli masofaga erishilganda, asosiy zarba yoqiladi va sahna keyingi jangovar kallakning mo'ljalga olish traektoriyasi maydoniga kuchli harakat qiladi. U erda u sekinlashishi uchun hisoblab chiqiladi va yana harakat parametrlarini juda aniq o'rnatadi, shundan so'ng u keyingi jangovar kallakni o'zidan ajratadi. Va hokazo - har bir jangovar kallak o'z traektoriyasiga tushmaguncha. Bu jarayon tez, bu haqda o'qiganingizdan ancha tezroq. Bir yarim-ikki daqiqada jangovar bosqich o'nlab jangovar kallaklarni yaratadi.


Amerikaning Ogayo toifasidagi suv osti kemalari Qo'shma Shtatlar bilan xizmat qiladigan raketa tashuvchilarning yagona turidir. 24 bortda olib yuradi ballistik raketalar s MIRV Trident-II (D5) bilan. Jang kallaklari soni (kuchga qarab) 8 yoki 16 ta.

Matematika tubsizligi

Yuqorida aytilganlar jangovar kallakning o'z yo'li qanday boshlanishini tushunish uchun etarli. Ammo, agar siz eshikni biroz kengroq ochib, biroz chuqurroq qarasangiz, bugungi kunda jangovar kallaklarni olib o'tish bosqichining fazodagi burilish bortdagi munosabatni nazorat qiladigan kvaternion hisobini qo'llash sohasi ekanligini ko'rasiz. tizim o'z harakatining o'lchangan parametrlarini bortda yo'naltiruvchi kvaternionni uzluksiz qurish bilan qayta ishlaydi. Kvarternion shunday murakkab sondir (matematiklar aniq ta'riflar tilida aytganidek, kompleks sonlar maydonining tepasida kvaternionlarning tekis tanasi yotadi). Lekin odatiy ikki qism, haqiqiy va xayoliy emas, balki bitta haqiqiy va uchta xayoliy. Hammasi bo'lib, quaternion to'rt qismdan iborat bo'lib, aslida bu lotincha quatro ildizida aytilgan.

Ko'paytirish bosqichi o'z ishini kuchaytiruvchi bosqichlarni o'chirgandan so'ng darhol amalga oshiradi. Ya'ni 100-150 km balandlikda. Va u erda Yer yuzasining tortishish anomaliyalarining ta'siri, Yerni o'rab turgan bir xil tortishish maydonidagi heterojenlik hali ham ta'sir qiladi. Ular qayerdan? Noto'g'ri relefdan, tog 'tizimlaridan, turli xil zichlikdagi jinslarning paydo bo'lishidan, okean tubsizligidan. Gravitatsion anomaliyalar qadamni qo'shimcha tortishish bilan o'ziga jalb qiladi yoki aksincha, uni Yerdan biroz ozod qiladi.


Bunday heterojenliklarda, mahalliy tortishish maydonining murakkab to'lqinlari, o'chirish bosqichi jangovar kallaklarni aniq joylashtirishi kerak. Buning uchun Yerning tortishish maydonining batafsil xaritasini yaratish kerak edi. Aniq ballistik harakatni tavsiflovchi differentsial tenglamalar tizimlarida haqiqiy maydonning xususiyatlarini "tushuntirish" yaxshiroqdir. Bular bir necha o'n minglab doimiy raqamlarga ega bo'lgan bir necha ming differentsial tenglamalardan iborat katta, sig'imli (tafsilotlarni o'z ichiga olgan) tizimlardir. Va tortishish maydonining o'zi past balandliklarda, bevosita Yerga yaqin mintaqada, ma'lum bir tartibda Yer markaziga yaqin joylashgan turli xil "og'irlikdagi" bir necha yuz nuqta massalarining qo'shma tortishishi sifatida qaraladi. Shunday qilib, raketaning parvoz yo'lida Yerning haqiqiy tortishish maydonini aniqroq simulyatsiya qilishga erishiladi. Va u bilan parvozni boshqarish tizimining yanada aniq ishlashi. Va shunga qaramay ... lekin to'la! - uzoqqa qaramay, eshikni yopamiz; Bizga aytilgan gaplar yetarli.


ICBM foydali yuki eng Parvoz XKS balandligidan uch baravar ko'tarilgan kosmik ob'ekt rejimida amalga oshiriladi. Katta uzunlikdagi traektoriyani juda aniqlik bilan hisoblash kerak.

Jang kallaklarisiz parvoz

Raketa tomonidan jangovar kallaklar tushishi kerak bo'lgan geografik hudud yo'nalishi bo'yicha tarqalib ketgan o'chirish bosqichi ular bilan parvozni davom ettirmoqda. Axir, u orqada qola olmaydi va nima uchun? Jang kallaklarini ishlab chiqargandan so'ng, sahna zudlik bilan boshqa ishlar bilan shug'ullanadi. U jangovar kallaklardan biroz boshqacha uchishini oldindan bilib, ularni bezovta qilishni istamay, jangovar kallaklardan uzoqlashadi. Naslchilik bosqichi o'zining barcha keyingi harakatlarini jangovar kallaklarga bag'ishlaydi. O'zining "farzandlari" ning parvozini har tomonlama himoya qilishga bo'lgan bu onalik istagi uning qisqa umri davomida davom etadi. Qisqa, ammo kuchli.

Ajratilgan jangovar kallaklardan keyin navbat boshqa palatalarga keladi. Bosqichning yon tomonlariga eng qiziqarli gizmoslar tarqala boshlaydi. Sehrgar kabi, u kosmosga juda ko'p shishiradigan sharlarni, ochiq qaychiga o'xshash metall buyumlarni va har xil shakldagi narsalarni chiqaradi. Bardoshli sharlar ichida yorqin porlaydi kosmik quyosh metalllashtirilgan sirtning simob porlashi. Ular juda katta, ba'zilari yaqin atrofda uchadigan jangovar kallaklarga o'xshaydi. Ularning alyuminiy porlashi bilan qoplangan yuzasi uzoqdan radar signalini jangovar kallak tanasi kabi aks ettiradi. Dushmanning yer usti radarlari bu puflanadigan jangovar kallaklarni haqiqiylari bilan bir qatorda qabul qiladi. Albatta, atmosferaga kirishning dastlabki daqiqalarida bu to'plar orqada qoladi va darhol yorilib ketadi. Ammo bundan oldin ular chalg'itadi va yerga asoslangan radarlarning hisoblash quvvatini yuklaydi - ham erta ogohlantirish, ham raketaga qarshi tizimlar bo'yicha ko'rsatmalar. Balistik raketalarni tutib oluvchilar tilida bu “hozirgi ballistik vaziyatni murakkablashtirish” deb ataladi. Va butun samoviy mezbon, haqiqiy va yolg'on jangovar kallaklarni o'z ichiga olgan holda yiqilish zonasiga qarab harakat qilmoqda. sharlar, somon va burchak reflektorlari, bu butun rang-barang suruv "murakkab ballistik muhitda bir nechta ballistik nishonlar" deb ataladi.

Metall qaychi ochilib, elektr somonga aylanadi - ularning ko'plari bor va ular ularni tekshiradigan erta ogohlantiruvchi radar nurlarining radio signalini yaxshi aks ettiradi. Zarur bo'lgan o'nta semiz o'rdak o'rniga radar kichik chumchuqlarning ulkan loyqa suruvini ko'radi, ularda biron bir narsani aniqlash qiyin. Barcha shakl va o'lchamdagi qurilmalar turli to'lqin uzunliklarini aks ettiradi.

Bularning barchasiga qo'shimcha ravishda, sahnaning o'zi nazariy jihatdan dushmanning raketaga qarshi hujumlariga xalaqit beradigan radio signallarini chiqarishi mumkin. Yoki ularni chalg'itib qo'ying. Oxir-oqibat, siz u nima bilan band bo'lishi mumkinligini hech qachon bilmaysiz - axir, butun bir qadam uchib ketadi, katta va murakkab, nega uni yaxshi yakkaxon dastur bilan yuklamaysiz?


Suratda - Trident II qit'alararo raketasi (AQSh) suv osti kemasidan uchirilgan. Ayni paytda Trident ("Trident") raketalari Amerika suv osti kemalariga o'rnatilgan yagona ICBM oilasidir. Maksimal quyma og'irligi 2800 kg.

Oxirgi kesish

Biroq, aerodinamika nuqtai nazaridan, sahna jangovar kallak emas. Agar bu kichik va og'ir tor sabzi bo'lsa, unda sahna bo'sh keng chelak bo'lib, bo'sh yonilg'i baklari aks-sadosi, katta tekislanmagan tanasi va oqishi boshlanadigan oqimda yo'nalish yo'qligi. Yaxshi shamolga ega bo'lgan keng tanasi bilan qadam kelayotgan oqimning birinchi nafaslariga ancha oldin javob beradi. Jang kallaklari, shuningdek, eng kam aerodinamik qarshilik bilan atmosferaga kirib, oqim bo'ylab joylashtirilgan. Bosqich esa, kerak bo'lganidek, keng tomonlari va tubi bilan havoga suyanadi. U oqimning tormozlash kuchiga qarshi tura olmaydi. Uning ballistik koeffitsienti - massivlik va ixchamlik "qotishmasi" - jangovar kallakdan ancha yomonroq. Darhol va kuchli sekinlasha boshlaydi va jangovar kallaklardan orqada qoladi. Ammo oqim kuchlari keskin o'sib bormoqda, ayni paytda harorat nozik himoyalanmagan metallni isitadi, uni kuchdan mahrum qiladi. Yoqilg'ining qolgan qismi issiq tanklarda quvnoq qaynaydi. Nihoyat, uni siqib qo'ygan aerodinamik yuk ostida korpus strukturasining barqarorligi yo'qoladi. Haddan tashqari yuk ichki qismlarni sindirishga yordam beradi. Krak! Jin ursin! G'ijimlangan tanani darhol gipersonik zarba to'lqinlari o'rab oladi va sahnani parchalaydi va ularni tarqatadi. Kondensatsiyalangan havoda bir oz uchib ketgandan so'ng, bo'laklar yana kichikroq bo'laklarga bo'linadi. Qolgan yoqilg'i bir zumda reaksiyaga kirishadi. Magniy qotishmalaridan yasalgan strukturaviy elementlarning tarqoq bo'laklari issiq havoda alangalanadi va bir zumda kamera chirog'iga o'xshash ko'r-ko'rona yonib ketadi - magniy birinchi chiroqlarda yondirilgani bejiz emas edi!


Endi hamma narsa olovda yonadi, hamma narsa qizil-issiq plazma bilan qoplangan va olovdan ko'mirning to'q sariq rangi bilan yaxshi porlaydi. Zichroq qismlar sekinlashish uchun oldinga boradi, engilroq va yelkan qismlari osmon bo'ylab cho'zilgan dumga puflanadi. Yonayotgan barcha komponentlar zich tutun hosil qiladi, garchi bunday tezlikda bu eng zich shlyapalar oqim bilan dahshatli suyultirish tufayli bo'lishi mumkin emas. Ammo masofadan turib, ularni mukammal ko'rish mumkin. Chiqib ketgan tutun zarralari ushbu karvonning uchish yo'li bo'ylab cho'zilib, atmosferani keng oq iz bilan to'ldiradi. Ta'sirli ionlanish bu plyusning tungi yashil rangdagi porlashini hosil qiladi. Parchalarning tartibsiz shakli tufayli ularning sekinlashishi tez sodir bo'ladi: yonib ketmagan hamma narsa tezda tezlikni yo'qotadi va u bilan havoning mast qiluvchi ta'siri. Supersonik - eng kuchli tormoz! Osmonda turib, poyezdning relslarga yiqilib tushgani kabi va baland tog'li sovuq subsound bilan darhol soviydi, bo'laklar guruhi vizual ravishda farqlanmaydi, shakli va tartibini yo'qotadi va uzoq yigirma daqiqalik sokin xaotik dispersiyaga aylanadi. havo. Agar siz to'g'ri joyda bo'lsangiz, duraluminning kichik, kuygan bo'lagi qayin tanasiga qanday qilib ohista urilganini eshitishingiz mumkin. Mana, siz yetib keldingiz. Xayr, naslchilik bosqichi!

Yer atmosferasidan chiqib ketish uchun raketalar juda katta energiya talab qiladi. Yonilg'i yoqilganda, issiq gazlar oqimi hosil bo'lib, reaktiv nozul orqali tashqariga chiqadi. Natijada raketani oldinga siljitadigan kuch paydo bo'ladi, xuddi shardan chiqayotgan havo uni teskari yo'nalishda uchishiga olib keladi.

Space Shuttle Yer orbitasiga birdaniga ikkita raketadan foydalanadi. Kema kosmosga chiqqandan so'ng, kuchaytirgichlar va asosiy yonilg'i baki ajratiladi va yana Yerga tushadi.
Shuttle orbitaga sun'iy yo'ldoshlarni chiqaradi, turli ilmiy tajribalar o'tkazadi. Qaytishda u oddiy samolyotdek sirpanib, qo‘nadi.

  1. Yoqilg'i baklarida taxminan ikki million litr (taxminan yarim million gallon) yoqilg'i mavjud.
  2. Parashyutlar raketa kuchaytirgichlari ajratilgandan keyin Yerga tushish tezligini sekinlashtiradi.
  3. "Shuttle" ekipaji etti kishidan iborat bo'lishi mumkin.
  4. raketa kuchaytirgichi
  5. yuk bo'limi
  6. Sun'iy yo'ldosh
  7. Shassi

Sun'iy yo'ldosh nima?

Sun'iy yo'ldosh - bu sayyora atrofida aylanadigan har qanday jism. Oy Yerning sun'iy yo'ldoshidir Xuddi shunday, uning orbitasiga chiqqan kosmik kema ham Yerning sun'iy yo'ldoshiga aylanadi. Erning sun'iy yo'ldoshlari eng xilma-xil dasturni topadi. Ob-havo sun'iy yo'ldoshlari Yerning bulut qoplamini suratga oladi, bu esa olimlarga ob-havoni bashorat qilishga yordam beradi. Astronomik sun'iy yo'ldoshlar yulduzlar va sayyoralar haqidagi ma'lumotlarni Yerga uzatadi Aloqa sun'iy yo'ldoshlari butun dunyo bo'ylab relay. telefon suhbatlari va teleko'rsatuvlar.

Chapdagi rasm - bu Buyuk Britaniyadan o'tgan va Skandinaviyaga yaqinlashib kelayotgan bo'ronning sun'iy yo'ldosh fotosurati.

Bildingizmi?

Astronomlar yulduzlarga qaraganlarida, ularning ko'pchiligini minglab, hatto millionlab yillar avvalgidek ko'rishadi. Bu yulduzlarning ba'zilari endi yo'q bo'lishi mumkin. Yulduzlarning yorug'ligi Yerga etib borishi uchun juda ko'p vaqt ketadi, chunki ulargacha bo'lgan masofa nihoyatda katta.

Va biz bilamizki, harakat sodir bo'lishi uchun ma'lum bir kuchning harakati zarur. Tana yo o'zini biror narsadan uzoqlashtirishi kerak, yoki uchinchi tomon tanasi berilganini itarib yuborishi kerak. Bu bizga hayot tajribasidan ma'lum va tushunarli.

Kosmosda nimani surish kerak?

Yer yuzasida siz sirtdan yoki uning ustida joylashgan narsalardan itarishingiz mumkin. Sirtda harakatlanish uchun oyoqlar, g'ildiraklar, tırtıllar va boshqalar ishlatiladi. Suv va havoda odam o'zini suvdan va havodan qaytarishi mumkin, ular ma'lum bir zichlikka ega va shuning uchun ular bilan o'zaro ta'sir qilish imkonini beradi. Tabiat buning uchun qanot va qanotlarni moslashtirgan.

Inson parvonalarga asoslangan dvigatellarni yaratdi, ular aylanish tufayli atrof-muhit bilan aloqa qilish maydonini ko'p marta oshiradi va suv va havoni itarib yuborishga imkon beradi. Ammo havosiz bo'shliq haqida nima deyish mumkin? Kosmosda nimani surish kerak? Havo yo'q, hech narsa yo'q. Kosmosda qanday uchish mumkin? Bu erda impulsning saqlanish qonuni va reaktiv harakat tamoyili yordamga keladi. Keling, batafsil ko'rib chiqaylik.

Momentum va reaktiv harakat tamoyili

Impuls - bu tananing massasi va tezligining mahsulotidir. Tana harakatsiz bo'lsa, uning tezligi nolga teng. Biroq, tananing biroz massasi bor. Tashqi ta'sirlar bo'lmaganda, agar massaning bir qismi ma'lum tezlikda tanadan ajratilsa, u holda impulsning saqlanish qonuniga ko'ra, tananing qolgan qismi ham umumiy impuls teng bo'lib qolishi uchun qandaydir tezlikka ega bo'lishi kerak. nolga.

Bundan tashqari, tananing qolgan asosiy qismining tezligi kichikroq qismning ajralish tezligiga bog'liq bo'ladi. Bu tezlik qanchalik yuqori bo'lsa, asosiy tananing tezligi shunchalik yuqori bo'ladi. Agar jismlarning muz yoki suvdagi xatti-harakatlarini eslasak, buni tushunish mumkin.

Agar ikki kishi yaqin bo'lsa va ulardan biri ikkinchisini itarib yuborsa, u nafaqat bu tezlanishni beradi, balki o'zi ham orqaga uchadi. Va u birovni qanchalik ko'p tursa, shunchalik tez o'zidan uchib ketadi.

Siz borgan bo'lsangiz kerak shunga o'xshash holat va bu qanday ketayotganini tasavvur qilishingiz mumkin. Demak, bu yerda Reaktiv harakat aynan shunga asoslanadi..

Ushbu printsipni amalga oshiradigan raketalar o'z massalarining bir qismini yuqori tezlikda chiqaradi, buning natijasida ular o'zlari teskari yo'nalishda bir oz tezlanishga ega bo'lishadi.

Yoqilg'i yonishi natijasida paydo bo'lgan issiq gazlar oqimlari ularga maksimal tezlikni berish uchun tor nozullar orqali chiqariladi. Shu bilan birga, raketaning massasi bu gazlar massasi miqdori bilan kamayadi va u ma'lum bir tezlikka ega bo'ladi. Shunday qilib, fizikada reaktiv harakat tamoyili amalga oshiriladi.

Raketa uchish printsipi

Raketalar ko'p bosqichli tizimdan foydalanadi. Parvoz paytida pastki bosqich yoqilg'ining to'liq zaxirasini tugatgandan so'ng, umumiy massasini kamaytirish va parvozni osonlashtirish uchun raketadan ajralib chiqadi.

Bosqichlar soni ishchi qismi sun'iy yo'ldosh yoki boshqa kosmik kema shaklida qolguncha kamayadi. Yoqilg'i shunday hisoblanganki, faqat orbitaga chiqish kifoya qiladi.

Raketa havoda, atmosferada odamni tashish vositasidir. Samolyotlar va boshqa samolyotlar ham uchish uchun xizmat qiladi. Ammo ular ...

Raketa havoda, atmosferada odamni tashish vositasidir.. Samolyotlar va boshqa samolyotlar ham uchish uchun xizmat qiladi. Lekin ular bir-biridan farq qiladi. Raketa uchadi, samolyotlar va transport vositalari uchadi. Ammo parvoz qonunlari boshqacha. Raketa ko'proq havoga otilgan katta snaryadga o'xshaydi. Raketa koinotga uchish uchun mo'ljallangan. Va u reaktiv zarba tufayli uchadi.

Raketa qanday harakat qiladi? Jet zarbasi tufayli.
U nafaqat havoda ucha oladimi? Balki. U vakuumda ham ucha oladi. Kosmosda havo yo'q, lekin raketa baribir uchadi. Va hatto havodan ham yaxshiroq.

Raketa uchish tizimi Nyuton qonuniga muvofiq ishlaydi. Dvigateldagi gazlar tezlashadi, bu esa kuchni yaratadigan surish hosil qiladi. Ushbu kuch yordamida raketa harakat qiladi. Harakat qilish uchun biror narsadan boshlash kerak. Mashina haydaganda yoki odam yurganda, ular yer yuzasidan itarib yuboradilar va yana unga tushadilar. Bu oldinga harakatga aylanadi, chunki Yerning tortish kuchi ta'sir qiladi. Raketa kosmosga ko'tariladi, lekin orqaga tushmaydi. Reaktiv gazlar yordamida u Yerdan qaytariladi, lekin surish kuchini yengib, orqaga qaytmaydi.. Suv ob'ektlari taxminan bir xil ishlaydi: suv osti kemasi, kalamar, akula suzadi.

Yoqilg'i, raketa uchishi uchun turli xil narsalardan foydalaning. Bu suyuq va qattiq bo'lishi mumkin. Yoqilg'i yoqish orqali raketa havoga ko'tariladi. Yoqilg'i yonish kamerasidan keyin nozullar mavjud. Ulardan yonib ketgan gaz otilib chiqadi, bu esa raketani koinotga olib chiqadi. Yuqoriga ko'tarilayotgan raketani otilayotgan vulqon bilan solishtirish mumkin. U havoga uchganda, siz katta tutun bulutlarini, yonish hidini, olovni kuzatishingiz mumkin. Xuddi vulqon yoki katta portlash kabi.

Raketa bir necha bosqichlardan iborat. Uning parvozi davomida bu qadamlar ajratiladi. Kosmosning o'zida, allaqachon ancha oson, raketa nima bo'lgan barcha qo'shimcha yuklarni tashlagan kosmik kema uchmoqda.

Sahnalashtirish misoli

Qayd etish kerakki, samolyot koinotga ucha olmaydi. Havo shari Bir xil. Barcha ma'lum bo'lgan havo sayohati vositalaridan raketa koinotga chiqadigan va Yer sayyorasidan tashqariga ucha oladigan yagona raketadir.

Bu qiziq: raketa hozirgi kunga qadar eng mashhur samolyot emas. Ma'lumki, vimanalar bir vaqtlar kosmosda uchgan. Parvoz printsipi bugungi raketaning parvoziga o'xshaydi. Raketaning yuqori qismi vimanaga o'xshaydi, lekin u biroz boshqacha shaklga ega.

Raketa qanday va nima uchun uchadi

Raketaning qanday uchishini ko'rish uchun siz maxsus televidenie reportajlarini tomosha qilishingiz yoki Internetda tegishli videolarni topishingiz kerak. Faqatgina ushbu jarayonda ishtirok etgan shaxslar parvozning bevosita guvohi bo'lishlari va kosmodrom hududida bo'lishlari shart bo'lgan holda, qurilma qayerga ketayotganini qisqa masofadan o'z ko'zlari bilan ko'rishlari mumkin.

Uchish qanday

Kosmik kema o'z-o'zidan ishga tusha olmaydi, buning uchun u boshqaruv markazidan buyruq olishi kerak. Raketa kosmodromda vertikal holatda, keyin dvigatellar kuchli ovoz chiqara boshlaydi. Birinchidan, pastda ta'sirchan o'lchamdagi yorqin alanga paydo bo'ladi, o'sib borayotgan shovqin eshitiladi. Keyin bu raketa yuqoriga uchadi: avval nisbatan past tezlikda, keyin tezroq. Har soniyada u Yerdan uzoqlashgani sayin tovush kuchayib boradi.

Tez orada kosmik kema fuqarolik va jangovar samolyotlar ko'tarila olmaydigan balandlikda joylashgan. Bunday balandlikda faqat samoviy jismlar atmosferasi chegaralaridan tashqarida joylashgan koinot kengliklarida ishlashga mo'ljallangan transport vositalari uchadi. Bir daqiqadan so'ng, uchish apparati kosmosda, ya'ni havosiz kosmosda topiladi. Keyin u Yerda rejalashtirilgan marshrutga qarab yo'lini davom ettiradi. Ushbu qurilma, avvalgidek, buyruq postidan boshqariladi.

reaktiv dvigatellar

Raketaning havoga ko'tarilayotganda chiqaradigan ovozi uning reaktiv dvigatellari bilan jihozlanganligini ko'rsatadi. Dvigatellar issiq gazlarning kuchli jeti paydo bo'lishidan kelib chiqadigan kuch bilan boshqariladi. Bu gazlar yoqilg'i yoqilganda maxsus kamerada hosil bo'ladi. Ularning og'irligi bir necha tonna bo'lgan raketani kosmik orbitaga osongina uchirish qobiliyati aql bovar qilmaydigan bo'lib tuyulishi mumkin, shu bilan birga xarakterli tovush uchirish joyidan juda katta masofada eshitiladi.

Ammo shuni yodda tutish kerakki, velosipedlar yoki avtomobillar kameralaridagi havo ikki g'ildirakli transport vositalarini boshqarayotgan ikkala odamning og'irligiga bardosh beradi. transport vositalari, va avtomobil haydovchilari, shuningdek, ularning yo'lovchilari va yuklari. Shuning uchun, juda issiq gaz bilan, ajablanarli narsa yo'q ulkan kuch raketaning nozulidan qochib, uni yuqori tezlikda yuqoriga ko'tarishga qodir. Deyarli har bir raketa uchirilgandan so'ng, ayniqsa bardoshli materiallardan foydalangan holda qurilgan uni uchirish platformasi ta'mirlanishi kerak, chunki raketalar shikastlangan sirtdan uchib ketmasligi kerak.

Nyutonning uchinchi qonuni

Gap impulsning saqlanish qonunini anglatuvchi qonun haqida bormoqda. Dastlab, uchirilishidan oldin uchirish maydonchasida harakatsiz bo'lgan raketa nol impulsga ega. Dvigatellar yoqilgandan so'ng, ovoz kuchayadi, yoqilg'ining yonishi paytida gazsimon mahsulotlar hosil bo'ladi. yuqori harorat, yuqori tezlikda ko'krakdan qochib ketadigan samolyot. Bu pastga yo'naltirilgan momentum vektorini yaratishga olib keladi.

Biroq, impulsning saqlanish qonuni mavjud bo'lib, unga ko'ra uchuvchi vosita tomonidan uchish maydonchasiga nisbatan olingan umumiy impuls hali ham nolga teng bo'lishi kerak. Bu erda yana bir impuls vektori paydo bo'ladi, uning harakati chiquvchi gazlarga nisbatan mahsulotni muvozanatlashga qaratilgan. Bu harakatsiz turgan kosmik kemaning harakatlana boshlaganligi sababli paydo bo'ladi. Ko'tarilish momenti mahsulot og'irligining tezligiga teng.

Agar raketa dvigatellari etarlicha kuchli bo'lsa, u tezlikni tez ko'taradi. Bu tezlik kosmik kemani juda qisqa vaqt ichida Yer orbitasiga olib chiqish uchun etarli. Uchish vositasi to'g'ridan-to'g'ri to'ldirilgan yoqilg'iga bog'liq bo'lgan quvvatga ega. Sovet davrida raketa dvigatellari aviatsiya kerosinida ishlagan. Hozirgi vaqtda ancha murakkab kimyoviy aralashma qo'llanilmoqda, u yoqilganda juda ko'p energiya chiqaradi.

 

O'qish foydali bo'lishi mumkin: