Πώς κινείται ένας πυραύλος σε κενό;
1. Ο τρίτος νόμος κίνησης του Νεύτωνα
Η θεμελιώδης αρχή πίσω από την πρόωση των πυραύλων είναι ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα:"Για κάθε δράση, υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση".
2. Καύση καυσίμου
* Ένας κινητήρας πυραύλων καίει καύσιμο (συνήθως ένα συνδυασμό υγρού υδρογόνου και οξυγόνου) σε ένα θάλαμο καύσης.
* Αυτή η καύση δημιουργεί ένα υψηλής πίεσης, υπερθερμανθέντα αέριο.
3. Επέκταση και εκτόξευση
* Το καυτό αέριο κατευθύνεται μέσω ενός ακροφυσίου, προκαλώντας το να επεκταθεί γρήγορα.
* Αυτή η επέκταση δημιουργεί μια δύναμη που πιέζει το αέριο από το ακροφύσιο με υψηλή ταχύτητα.
4. Το "push"
* Λόγω του τρίτου νόμου του Νεύτωνα, καθώς το αέριο ωθείται προς τα πίσω (δράση), ο πυραύλος ωθείται προς τα εμπρός (αντίδραση). Αυτή είναι η ώθηση που ωθεί τον πυραύλο.
5. Γιατί το κενό δεν έχει σημασία
* Σε ένα κενό, δεν υπάρχει αντίσταση αέρα για να επιβραδύνει τον πυραύλο κάτω.
* Ο πυραύλος δεν χρειάζεται αέρα για να "πιέζει" για να κινηθεί. Απλά αποβάλλει τη μάζα (το καυτό αέριο) προς μία κατεύθυνση, προκαλώντας την κίνηση προς την αντίθετη κατεύθυνση.
Βασικά σημεία:
* Διατήρηση ορμής: Η συνολική ορμή του συστήματος (αέριο που εκτοξεύεται με πυραύλους +) παραμένει σταθερή.
* Μείωση μάζας: Καθώς ο πυραύλος αποβάλλει τα καύσιμα, η μάζα του μειώνεται, καθιστώντας την πιο αποτελεσματική.
* ταχύτητα εξάτμισης: Η ταχύτητα με την οποία εκτοξεύεται το αέριο είναι κρίσιμη. Η υψηλότερη ταχύτητα εξάτμισης οδηγεί σε μεγαλύτερη ώθηση.
αναλογία:
Φανταστείτε ότι βρίσκεστε σε ένα skateboard και ρίχνετε μια βαριά μπάλα προς τα εμπρός. Θα ωθηθείτε προς τα πίσω. Η μπάλα είναι σαν το καυτό αέριο και είστε σαν τον πυραύλο.
Επιτρέψτε μου να ξέρω αν θέλετε περισσότερες λεπτομέρειες σχετικά με τους τύπους κινητήρων πυραύλων, τις εκτιμήσεις καυσίμων ή άλλες πτυχές του διαστημικού ταξιδιού!
