Ποιες δυνάμεις εμπλέκονται όταν ξεκινά ένας πυραύλος;
1. Ώθηση: Αυτή είναι η κύρια δύναμη που προωθεί τον πυραύλο προς τα πάνω. Δημιουργείται από τον πυραύλο, ο οποίος καίει καύσιμα και αποβάλλει το καυτό αέριο από το ακροφύσιο με μεγάλη ταχύτητα. Ο τρίτος νόμος κίνησης του Νεύτωνα μπαίνει στο παιχνίδι εδώ - για κάθε δράση (εκτοξεύοντας το αέριο), υπάρχει μια ίση και αντίθετη αντίδραση (ο πυραύλος που κινείται προς τα πάνω).
2. Βαρύτητα: Αυτή η δύναμη τραβά τον πυραύλο προς τα κάτω, εργάζοντας συνεχώς ενάντια στην ώθηση. Η βαρύτητα της Γης είναι μια σημαντική πρόκληση για τον πυραύλο και η ώθηση πρέπει να είναι αρκετά ισχυρή για να την ξεπεράσει.
3. Αεροδυναμική μεταφορά: Καθώς ο πυραύλος ταξιδεύει μέσα από την ατμόσφαιρα, η αντίσταση στον αέρα το επιβραδύνει. Αυτή η δύναμη είναι ιδιαίτερα ισχυρή κατά τη διάρκεια των αρχικών σταδίων της πτήσης, όταν ο πυραύλος κινείται μέσω του πυκνότερου αέρα.
4. Ανύψωση: Αν και δεν είναι τόσο σημαντική όσο η ώθηση, ο ανελκυστήρας μπορεί να διαδραματίσει κάποιο ρόλο, ειδικά κατά τη διάρκεια των αρχικών σταδίων της πτήσης. Το σχήμα και τα πτερύγια του πυραύλου μπορούν να δημιουργήσουν κάποιο ανελκυστήρα, βοηθώντας να καθοδηγήσει τον πυραύλο προς τα πάνω και να αντισταθμίσει κάποια από την έλξη.
5. Αδράνεια: Αυτή είναι η τάση ενός αντικειμένου να αντισταθεί στις αλλαγές στην κίνηση του. Καθώς ο πυραύλος επιταχύνεται, η αδράνεια προσπαθεί να το κρατήσει ακίνητο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο οι πυραύλοι χρειάζονται ισχυρούς κινητήρες για να ξεπεράσουν την αδράνεια και να επιτύχουν το Liftoff.
Η αλληλεπίδραση αυτών των δυνάμεων:
* κατά τη διάρκεια του Liftoff: Η ώθηση πρέπει να είναι μεγαλύτερη από τις συνδυασμένες δυνάμεις της βαρύτητας, της έλξης και της αδράνειας.
* Καθώς ο πυραύλος ανεβαίνει: Η ατμόσφαιρα ρίχνει, μειώνοντας την οπισθέλκουσα. Η βαρύτητα εξασθενεί καθώς ο πυραύλος κινείται πιο μακριά από τη γη. Αυτό επιτρέπει στον πυραύλο να επιταχύνει ταχύτερα.
* Φτάνοντας ταχύτητα διαφυγής: Ο πυραύλος πρέπει να φτάσει σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα, γνωστή ως ταχύτητα διαφυγής, για να ξεφύγει από τη βαρυτική έλξη της Γης.
Πρόσθετοι παράγοντες που πρέπει να λάβετε υπόψη:
* Διαχωρισμός σκηνής: Πολλοί πυραύλοι χρησιμοποιούν πολλαπλά στάδια, το καθένα με τον δικό του κινητήρα. Όταν εξαντλείται ένα στάδιο, διαχωρίζεται, μειώνοντας το συνολικό βάρος του πυραύλου και επιτρέποντας στο επόμενο στάδιο να επιταχύνει πιο αποτελεσματικά.
* Δυτήριο και έλεγχος: Το σύστημα καθοδήγησης του πυραύλου χρησιμοποιεί μικρά προωθητήρα ή πτερύγια για να ελέγξει την κατεύθυνσή του και να εξασφαλίσει ότι παραμένει στην επιδιωκόμενη τροχιά του.
Η κατανόηση αυτών των δυνάμεων και η αλληλεπίδρασή τους είναι ζωτικής σημασίας για την επιτυχή εκτόξευση ενός πυραύλου και την επίτευξη των στόχων της αποστολής του.
