Быстрый поиск

 Косморакета

Полёт в космос - необычайно сложное с технической точки зрения предприятие.
 
Конструкторы сталкиваются с множеством проблем, в частности с опасностью, которую представляют для экипажа и конструкции космического аппарата солнечная радиация, космический мусор и холод межзвёздного вакуума.Первые ракеты были созданы много веков назад в Китае: они использовались как для устройства фейерверков, так и в качестве зажигательных снарядов и снаряжались чёрным порохом. Это изобретение наглядно продемонстрировало, что при успешном инженерном решении и наличии подходящего топлива даже достаточно массивным объектам можно придать внушительное ускорение. Любое тело, оказывающееся в воздухе, стремится упасть на землю. Вплоть до XX века человек не умел уверенно преодолевать эту могучую силу, так что внеземные полёты оставались не более чем фантазией писателей. Первые серьёзные работы в области космического ракетостроения появились лишь во второй половине XIX столетия. 
 Теорию создания ракетных двигателей начал развивать американский инженер и физик Роберт Годцард, который первым испытал ракету на жидком топливе. Вывод ракеты на околоземную орбиту стал одной из самых трудных для науки и тогдашней индустрии задач, ведь чтобы какое-либо тело оторвалось от Земли и попало в космос, требуются поистине огромные ускорения. Только для выхода на околоземную орбиту необходимо достичь показателя в 7,8 км/с, для того, чтобы космический аппарат мог покинуть сферу земного притяжения, - около 11,2 километров в секунду, а чтобы он сумел удалиться за пределы Солнечной системы - не меньше 16,7 километров в секунду. Величина соответствующего ускорения определяется третьим законом механики Ньютона, который гласит, что каждому действию соответствует равное, противоположно направленное противодействие. В стоящей на стартовой площадке ракете необходимая тяга достигается путём интенсивного сжигания топлива. Первый искусственный спутник Земли был выведен в космос Советским Союзом с помощью одноступенчатой ракеты-носителя. 
 Первого человека доставлял на орбиту уже двухступенчатый ракетоноситель «Восток», модификации которого ещё около трёх десятков лет использовались для запуска грузовых аппаратов серии «Космос». Ракета-носитель «Протон» вывела на орбиту груз весом 12 тонн, поставив новый рекорд, который, однако, продержался недолго: примерно тогда же американские «Сатурны» начинали выводить в космос «Аполлоны». Для старта советского космического корабля многоразового использования «Буран» была использована ракета-носитель «Энергия», отрывающая от земли до 105 тонн полезного груза. Первые ракеты приводились в движение твердотопливными двигателями, преимуществом которых была простота конструкции и эксплуатации, огромная удельная мощность, а также лёгкость хранения горючего вещества. Среди недостатков - высокая стоимость и невозможность эффективного контроля тяги после начала горения топлива. Твёрдым топливом в основном служат порох и его производные, а также некоторые соли. 
 Однако сегодня твердотопливные элементы размещают в основном снаружи корпуса ракет, где они служат в качестве одноразовых стартовых ускорителей, помогающих космическому аппарату вырваться из плена земной гравитации, а маршевый двигатель работает на жидком топливе. Это позволяет держать под контролем процесс сгорания, достаточно широко регулируя тягу и мощность двигателя, а сам двигатель может быть выключен и включён снова. Жидким топливом ещё относительно недавно служили различные нефтепродукты, но сейчас для этой цели используют в основном жидкий водород или соединения с ним азота, такие как гидразин. Кроме горючего жидкотопливным двигателям необходим окислитель - вещество, делающее возможным их нормальное функционирование или значительно повышающее эффективность их работы. Топливо и окислитель хранятся в отдельных ёмкостях, и лишь попав через систему труб и турбонасосов в камеру сгорания, смешиваются и взрывоподобно сжигаются. Температура образующегося при этом газа зачастую достигает 3000 градусов С, поэтому камера сгорания и дюзы постоянно охлаждаются с помощью системы тонких трубопроводов. Космический аппарат может быть как пилотируемым, так и автоматическим или управляемым с Земли. 
 В обитаемом отсеке пилотируемого корабля кроме самих членов экипажа обычно размещаются комплекс навигации и связи с центром управления полётом, часть систем жизнеобеспечения, а также некоторые приборы для научных наблюдений и измерений. Но сам корабль является лишь одним из сегментов огромного тела ракеты, большая часть которых представляет собой комбинации топливных баков с ракетным двигателем и вспомогательными системами. После выгорания заключённого в них топлива каждая из этих ступеней автоматически отсоединяется. Типичной ракетой – правильнее говоря, ракетой-носителем - был, например, американский «Сатурн-5», использовавшийся во время первого полёта человека на Луну. Он состоял из трёх расположенных друг над другом цилиндрических сегментов. Первая ступень, называемая разгонной, диаметром 10 метров и высотой 42 метров, вмещала пять двигателей, питаемых керосином и жидким кислородом в качестве окислителя. Вторая ступень при том же диаметре была высотой лишь 25 метров; в ней были размещены пять двигателей, использовавших жидкий кислород и водород. Третья ступень - диаметром 6,5 метров и длиной 18 метров - была оборудована лишь одним двигателем, а на вершине всей конструкции располагался пилотируемый космический корабль серии «Аполлон». Полёты в космос были невозможны до изобретения ракетных двигателей: лишь ракетная тяга может привести в движение космический корабль в вакууме. Сходным по принципу действия реактивным двигателям, используемым в авиации, для работы необходим атмосферный кислород.
 

Рекомендуем почитать!

gipoteza-o-meteoroidakh-tipa-drakonid
В связи с тем, что благодаря развитой современной Сети...ДАЛЕЕ .....784
zvezdnyj-gorodok
Если вам интересна космическая тема, советуем поехать на...ДАЛЕЕ .....637
nikola-tesla-genij-svoego-vremeni
Вряд ли кто-то будет спорить, что Никола Тесла воистину гений...ДАЛЕЕ .....1038
kak-poyavilsya-plashch-makintosh
Изначально, понятие слова «макинтош» было напрямую связано с...ДАЛЕЕ .....1264
opredelenie-tverdogo-tela
Если смять лист бумаги, то он не распрямится и не разрушится,...ДАЛЕЕ .....415
iz-chego-sostoit-lyubov
Слагаемые любви   Как бы не тянулись друг к...ДАЛЕЕ .....1078
knyaz-yaroslav
Годы правления 1019-1054     Князь...ДАЛЕЕ .....804
browser-100le-udobnoe-khranilishche-cd-dvd-diskov
Все знают как тяжело упорядочить домашнюю коллекцию...ДАЛЕЕ .....510
trakhejnaya-dykhatelnaya-sistema-u-nasekomykh
Насекомые и ряд других членистоногих обладают...ДАЛЕЕ .....425
kakie-rasteniya-rastut-v-tropicheskikh-lesakh
Растительность тропического пояса. Много здесь представителей...ДАЛЕЕ .....1877
chto-takoe-aerobika
Аэробика     Аэробика — это...ДАЛЕЕ .....800
iz-chego-sostoyat-atomy
Может показаться странным, что физики начали приходить к...ДАЛЕЕ .....140
mogut-li-griby-mikroorganizmy-unichtozhit-chelovechestvo
Грибы – микроскопические организмы Парниковый эффект может...ДАЛЕЕ .....1052
kto-takie-moskity
Из других кровососущих двукрылых насекомых фауны нашей страны...ДАЛЕЕ .....1094
opredelenie-temperatury-okeana-so-sputnika
Меняющаяся из месяца в месяц и от сезона к сезону температура...ДАЛЕЕ .....1079
tsarstvovanie-v-rossii-ivana-iv-groznogo
Когда умер отец Ивана Грозного, Василий Третий, мальчику было...ДАЛЕЕ .....1166
zaimstvovaniya-v-yazykakh
Заимствования из одного языка в другой — явление в целом...ДАЛЕЕ .....632
v-glubiny-mirovogo-okeana
На дне океана. Часть первая. Свыше 70 процентов поверхности...ДАЛЕЕ .....1006
imperator-rossijskoj-imperii-aleksandr-i
«Он был прекрасным, но тепличным цветком, который не успел...ДАЛЕЕ .....1059
interesnye-fakty-o-krokodilakh
Самый большой крокодил -...ДАЛЕЕ .....989
darit-tsvety
Что означает число цветов и цветков в букете?   При...ДАЛЕЕ .....304
klady-i-vse-chto-s-nimi-svyazano
Вспомним книгу нашего детства – «Приключения Тома...ДАЛЕЕ .....564
mogoly
В 1526 г. потомок Тамерлана (Тимура Самаркандского),...ДАЛЕЕ .....543
chto-takoe-shabash-i-vedma
Ведьмы и шабаши. В современном понимании это собрание колдунов...ДАЛЕЕ .....1104
plastik-fleks-sintepon-eto-krugovorot-syrya-v-proizvodstve
Вторичная переработка сырья в России.   Во...ДАЛЕЕ .....1840
derevyannyj-neboskreb
Считается, что в наше время только для дачных домиков дерево...ДАЛЕЕ .....772
istoriya-zhenskoj-sumki
Клатч, ридикюль, шоппер, сумка-минодьер, кисет, барсетка,...ДАЛЕЕ .....374
mikroby-chto-zhe-eto-za-sushchestva
О микроорганизмах  Микробы не видимы, их нельзя потрогать и...ДАЛЕЕ .....855
knyaz-svyatopolk-izyaslavich
Годы правления 1093-1112...ДАЛЕЕ .....907