Πώς ξεκινά ένας πυραύλος από το έδαφος;
1. Ανάφλεξη και ώθηση:
* καύσιμο και οξειδωτικό: Οι πυραύλοι φέρουν το δικό τους καύσιμο και οξειδωτικό, την ουσία που απαιτείται για την καύση. Τα κοινά καύσιμα περιλαμβάνουν κηροζίνη, υγρό υδρογόνο ή στερεά προωθητικά. Τα οξειδωτικά, όπως το υγρό οξυγόνο, παρέχουν το οξυγόνο που είναι απαραίτητο για την καύση.
* καύση: Το καύσιμο και ο οξειδωτής αναφλέγονται στο θάλαμο καύσης του πυραύλου. Αυτή η ταχεία καύση δημιουργεί μια τεράστια ποσότητα ζεστού, επεκτατικού αερίου.
* γενιά ώθησης: Το αναπτυσσόμενο αέριο κατευθύνεται μέσω ενός ακροφυσίου, δημιουργώντας μια ισχυρή δύναμη που ονομάζεται ώθηση. Αυτή η ώθηση ωθεί τον πυραύλο προς τα πάνω, ξεπερνώντας τη δύναμη της βαρύτητας.
2. Liftoff και ανάβαση:
* Αρχική επιτάχυνση: Καθώς η ώθηση υπερβαίνει το βάρος του πυραύλου, αρχίζει να επιταχύνει προς τα πάνω.
* Pull της βαρύτητας: Ο πυραύλος εξακολουθεί να αισθάνεται την έλξη της βαρύτητας, αλλά η ώθηση είναι αρκετά ισχυρή για να την ξεπεράσει.
* Αεροδυναμικές δυνάμεις: Καθώς ο πυραύλος ανεβαίνει, συναντά αντίσταση στον αέρα, η οποία δημιουργεί drag. Αυτή η έλξη μειώνει την επιτάχυνση του πυραύλου.
* Διαχωρισμός σκηνής: Οι περισσότεροι πυραύλοι χωρίζονται σε στάδια. Καθώς το πρώτο στάδιο εξαντλείται από το καύσιμο, χωρίζεται από τον πυραύλο και πέφτει πίσω στη γη. Το δεύτερο στάδιο στη συνέχεια αναφλέγεται, συνεχίζοντας την ανάβαση.
3. Φτάνοντας στο χώρο:
* Ατμοσφαιρική διαφυγή: Ο πυραύλος πρέπει να φτάσει σε μια ορισμένη ταχύτητα για να ξεπεράσει τη βαρύτητα της Γης και να ξεφύγει από την ατμόσφαιρα. Αυτή η ταχύτητα είναι γνωστή ως ταχύτητα διαφυγής, η οποία είναι περίπου 11,2 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο (7 μίλια ανά δευτερόλεπτο).
* Εισαγωγή τροχιάς: Για να παραμείνει σε τροχιά, ο πυραύλος πρέπει να φτάσει σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα και υψόμετρο. Ο πυραύλος πυροδοτεί ξανά τους κινητήρες του για να επιβραδύνει ελαφρώς και να επιτύχει την επιθυμητή ταχύτητα τροχιάς.
Βασικά στοιχεία:
* Κινητήρες: Οι πυραυλικοί κινητήρες δημιουργούν ώθηση με καύση καυσίμου και οξειδωτή.
* Δεξαμενές καυσίμου: Αποθηκεύστε το καύσιμο και το οξειδωτικό.
* ακροφύσιο: Κατευθύνει το αναπτυσσόμενο αέριο για την παραγωγή ώθησης.
* Σύστημα καθοδήγησης: Διατηρεί τον πυραύλο στην προβλεπόμενη τροχιά του.
* ωφέλιμο φορτίο: Το διαστημικό σκάφος, οι δορυφόροι ή άλλο φορτίο μεταφέρονται.
Ας σπάσουμε την έννοια της ώθησης περαιτέρω:
* Τρίτος νόμος του Νεύτωνα: Η αρχή της δράσης και της αντίδρασης λειτουργεί. Ο πυραύλος αποβάλλει το καυτό αέριο προς τα κάτω και σε αντίδραση, το αέριο ωθεί τον πυραύλο προς τα πάνω.
* Διατήρηση ορμής: Η συνολική ορμή του πυραύλου και του εκδιωχμένου αερίου παραμένει σταθερή. Καθώς η ορμή του αερίου κερδίζει προς τα κάτω, ο πυραύλος κερδίζει ορμή προς τα πάνω.
Με λίγα λόγια, ένας πυραύλος ξεκινά χρησιμοποιώντας την ταχεία καύση καυσίμου και οξειδωτή για να δημιουργήσει ώθηση, η οποία ξεπερνά τη βαρύτητα και ωθεί τον πυραύλο προς τα πάνω στο διάστημα.
