Πώς απογειώνεται ένας πύραυλος: οι αστροναυτικοί με απλά λόγια. Γιατί πετά ο πύραυλος και πώς είναι τοποθετημένος; Πώς πετούν οι πύραυλοι στο διάστημα

Ακόμα και μεταξύ των ανθρώπων που έχουν σπουδάσει φυσική, ακούει συχνά μια εντελώς ψευδή εξήγηση για την πτήση ενός πυραύλου: πετά γιατί, όπως ήταν, απωθεί από τον αέρα με τα αέρια του να σχηματίζονται κατά την καύση της πυρίτιδας σε αυτό. Έτσι νόμιζαν τα παλιά χρόνια (οι πύραυλοι είναι μια παλιά εφεύρεση). Ωστόσο, εάν ένας πύραυλος εκτοξευόταν σε χώρο χωρίς αέρα, δεν θα πετούσε χειρότερα, ούτε καλύτερα από ό, τι στον αέρα. Ο πραγματικός λόγος για την κίνηση του πυραύλου είναι εντελώς διαφορετικός. Ήταν πολύ ξεκάθαρο και απλώς εκτέθηκε από τον επαναστάτη Πρώτο Μάρτυρα Kibalchich στο σημείωμα αυτοκτονίας του για την ιπτάμενη μηχανή που εφευρέθηκε. Εξηγώντας τη δομή των πυραύλων μάχης, έγραψε:

«Ένας κύλινδρος από συμπιεσμένη σκόνη εισάγεται σφιχτά σε έναν κύλινδρο κασσίτερου, κλειστός στη μία βάση και ανοιχτός στην άλλη, με κενό υπό μορφή καναλιού κατά μήκος του άξονα. Η καύση της σκόνης ξεκινά από την επιφάνεια αυτού του καναλιού και απλώνεται για μια ορισμένη χρονική περίοδο στην εξωτερική επιφάνεια της συμπιεσμένης σκόνης. αέρια που σχηματίζονται κατά την καύση παράγουν πίεση προς όλες τις κατευθύνσεις. αλλά οι πλευρικές πιέσεις των αερίων είναι αμοιβαία ισορροπημένες, ενώ η πίεση στο κάτω μέρος του κελύφους κασσίτερου της σκόνης, δεν εξισορροπείται από την αντίθετη πίεση (καθώς τα αέρια έχουν ελεύθερη έξοδο προς αυτή την κατεύθυνση), ωθεί τον πύραυλο προς τα εμπρός. "

Εδώ, το ίδιο συμβαίνει και όταν πυροβολεί κανόνι: το βλήμα πετά προς τα εμπρός και το ίδιο το κανόνι ωθείται προς τα πίσω. Θυμηθείτε το "λάκτισμα" του όπλου και όλους τους άλλους πυροβόλα όπλα! Εάν το πυροβόλο κρέμεται στον αέρα, χωρίς να βασίζεται σε τίποτα, μετά την πυροδότηση θα κινείται προς τα πίσω με μια συγκεκριμένη ταχύτητα, η οποία είναι όσες φορές μικρότερη από την ταχύτητα του βλήματος, πόσες φορές το βλήμα είναι ελαφρύτερο από το ίδιο το κανόνι. Στο μυθιστόρημα επιστημονικής φαντασίας του Jules Verne "Upside Down", οι Αμερικανοί μάλιστα συνειδητοποίησαν ότι χρησιμοποίησαν τη δύναμη της ανάκρουσης ενός γιγαντιαίου κανόνι για να εκτελέσουν μια μεγαλοπρεπή επιχείρηση - "ισιώστε τον άξονα της γης."

Ένας πύραυλος είναι το ίδιο κανόνι, μόνο δεν εκτοξεύει βλήματα, αλλά αέρια σκόνης. Για τον ίδιο λόγο, ο λεγόμενος "κινεζικός τροχός" περιστρέφεται, τον οποίο πιθανότατα θαυμάσατε κατά την εγκατάσταση πυροτεχνημάτων: όταν η πυρίτιδα καίγεται σε σωλήνες που συνδέονται με τον τροχό, τα αέρια ρέουν προς μια κατεύθυνση, οι ίδιοι οι σωλήνες (και ο τροχός μαζί τους) πάρτε αντίστροφη κίνηση. Στην ουσία, αυτή είναι μόνο μια τροποποίηση της γνωστής φυσικής συσκευής - του Segnerian wheel.

Είναι ενδιαφέρον να σημειωθεί ότι πριν από την εφεύρεση του ατμόπλοιου, υπήρχε ένας μηχανικός σχεδιασμός σκαφών βασισμένος στην ίδια αρχή. η παροχή νερού στο πλοίο έπρεπε να πεταχτεί χρησιμοποιώντας μια ισχυρή αντλία πίεσης στην πρύμνη · Ως αποτέλεσμα, το πλοίο έπρεπε να κινηθεί προς τα εμπρός, όπως εκείνοι οι πλωτοί κασσίτεροι που είναι διαθέσιμοι για να αποδείξουν την εν λόγω αρχή στα σχολικά δωμάτια φυσικής. Αυτό το έργο (που πρότεινε ο Ramsey) δεν υλοποιήθηκε, αλλά έπαιξε διάσημο ρόλο στην εφεύρεση του ατμόπλοιου, καθώς ώθησε τον Fulton στην ιδέα του.

Γνωρίζουμε επίσης ότι η αρχαιότερη ατμομηχανή, που εφευρέθηκε από τον Ήρωα της Αλεξάνδρειας τον 2ο αιώνα π.Χ., διαμορφώθηκε σύμφωνα με την ίδια αρχή: ο ατμός από έναν λέβητα τροφοδοτήθηκε μέσω ενός σωλήνα σε μια μπάλα, στερεωμένος σε έναν οριζόντιο άξονα. και έπειτα έβγαινε από τους λυγισμένους αγκώνες σωλήνες, ο ατμός ώθησε αυτούς τους σωλήνες στην αντίθετη κατεύθυνση και η σφαίρα άρχισε να περιστρέφεται.

Δυστυχώς, η ατμοστρόβιλος της Geron στα αρχαία χρόνια παρέμεινε μόνο ένα περίεργο παιχνίδι, καθώς η φθηνή δουλειά των σκλάβων δεν ώθησε κανέναν να πρακτική χρήση μηχανήματα. Αλλά η ίδια η αρχή δεν εγκαταλείπεται από την τεχνολογία: στην εποχή μας χρησιμοποιείται στην κατασκευή αεριοστροβίλων.

Ο Νεύτωνας - ο συντάκτης του νόμου της δράσης και της αντίδρασης - πιστώνεται με ένα από τα πρώτα έργα ενός ατμοκίνητου αυτοκινήτου, με βάση την ίδια αρχή: ο ατμός από ένα λέβητα που τοποθετείται σε τροχούς διαφεύγει προς μια κατεύθυνση και ο ίδιος ο λέβητας κυλά προς την αντίθετη κατεύθυνση λόγω ανάκρουσης.

Τα πυραυλικά αυτοκίνητα, τα πειράματα με τα οποία το 1928 γράφτηκαν ευρέως σε εφημερίδες και περιοδικά, αντιπροσωπεύουν μια σύγχρονη τροποποίηση του Νεύτωνα βαγόνι.

Για τους λάτρεις του παιχνιδιού, εδώ είναι ένα σχέδιο ενός ατμόπλοιου χαρτιού, που μοιάζει πολύ με ένα νευρωτικό φορείο: ατμός παράγεται σε ατμό λέβητα από ένα άδειο αυγό που θερμαίνεται με βαμβακερό μάκτρο εμποτισμένο με αλκοόλ σε δακτυλήθρα. δραπετεύοντας ως αεριωθούμενο αεροπλάνο σε μία κατεύθυνση, αναγκάζει ολόκληρο το ατμόπλοιο να κινηθεί προς την αντίθετη κατεύθυνση. Ωστόσο, χρειάζονται πολύ ικανά χέρια για την κατασκευή αυτού του εκπαιδευτικού παιχνιδιού.

Οι πύραυλοι ανεβαίνουν στο διάστημα καίγοντας υγρά ή στερεά καύσιμα. Μόλις αναφλεγούν σε θαλάμους καύσης υψηλής αντοχής, αυτά τα καύσιμα, που συνήθως αποτελούνται από καύσιμο και οξειδωτικό, δημιουργούν τεράστια ποσότητα θερμότητας, δημιουργώντας μια πολύ υψηλή πίεση, η οποία προκαλεί την κίνηση των προϊόντων καύσης προς επιφάνεια της γης μέσω των επεκτεινόμενων ακροφυσίων.

Καθώς τα προϊόντα καύσης ρέουν κάτω από τα ακροφύσια, ο πύραυλος ανεβαίνει. Αυτό το φαινόμενο εξηγείται από τον τρίτο νόμο του Νεύτωνα, σύμφωνα με τον οποίο για κάθε δράση υπάρχει ένα ίσο μέγεθος και αντίθετο στην αντίδραση κατεύθυνσης. Επειδή οι κινητήρες με υγρά καύσιμα είναι πιο εύκολο να ελεγχθούν από τους κινητήρες με στερεό καύσιμο, χρησιμοποιούνται συνήθως σε διαστημικούς πυραύλους, ιδιαίτερα στον πύραυλο Saturn 5 που φαίνεται στην εικόνα στα αριστερά. Αυτός ο πύραυλος τριών σταδίων καίει χιλιάδες τόνους υγρού υδρογόνου και οξυγόνου για να βάλει το διαστημικό σκάφος σε τροχιά.

Για γρήγορη ανοδική ανύψωση, η ώθηση του πυραύλου πρέπει να υπερβαίνει το βάρος της κατά περίπου 30 τοις εκατό. Επιπλέον, εάν ΔΙΑΣΤΗΜΟΠΛΟΙΟ πρέπει να πάει σε τροχιά χαμηλής γης, θα πρέπει να αναπτύξει ταχύτητα περίπου 8 χιλιομέτρων ανά δευτερόλεπτο. Η ώθηση πυραύλων μπορεί να φτάσει αρκετές χιλιάδες τόνους.

1. Πέντε κινητήρες του πρώτου σταδίου ανυψώνουν τον πύραυλο σε υψόμετρο 50-80 χιλιομέτρων. Μετά την εξάντληση του καυσίμου πρώτου σταδίου, θα διαχωριστεί και οι κινητήρες δεύτερης φάσης θα ξεκινήσουν.
2. Περίπου 12 λεπτά μετά την εκτόξευση, το δεύτερο στάδιο παραδίδει τον πύραυλο σε υψόμετρο άνω των 160 χιλιομέτρων, μετά το οποίο χωρίζεται με άδειες δεξαμενές. Διαχωρίζεται επίσης ένας πύραυλος διάσωσης έκτακτης ανάγκης.
3. Επιταχύνεται από έναν κινητήρα τρίτου σταδίου, ο πύραυλος μεταφέρει το διαστημικό σκάφος Apollo σε μια προσωρινή τροχιά κοντά στη γη, ύψους περίπου 320 χιλιομέτρων. Μετά από ένα σύντομο διάλειμμα, οι κινητήρες ανάβουν ξανά, αυξάνοντας την ταχύτητα του διαστημικού σκάφους σε περίπου 11 χιλιόμετρα ανά δευτερόλεπτο και κατευθύνοντάς το προς το φεγγάρι.

Ο κινητήρας F-1 πρώτου σταδίου καίει καύσιμα και απελευθερώνει προϊόντα καύσης στο περιβάλλον.

Μετά την εκτόξευσή του σε τροχιά, το διαστημικό σκάφος Apollo δέχεται μια επιταχυνόμενη ώθηση προς τη Σελήνη. Στη συνέχεια, το τρίτο στάδιο διαχωρίζεται και το διαστημικό σκάφος, που αποτελείται από τις ενότητες εντολών και σεληνιακού, εισέρχεται σε τροχιά 100 χιλιομέτρων γύρω από τη Σελήνη, μετά την οποία προσγειώνεται η σεληνιακή μονάδα. Έχοντας παραδώσει τους αστροναύτες που έχουν επισκεφτεί τη Σελήνη στη μονάδα εντολών, η σεληνιακή ενότητα διαχωρίζεται και παύει να λειτουργεί.

Ένας διηπειρωτικός βαλλιστικός πύραυλος είναι μια πολύ εντυπωσιακή δημιουργία από τον άνθρωπο. Τεράστιο μέγεθος, θερμοπυρηνική ισχύς, πυλώνας φλόγας, βρυχηθμός κινητήρων και τρομερή βρυχηθμός εκτόξευσης ... Ωστόσο, όλα αυτά υπάρχουν μόνο στο έδαφος και στα πρώτα λεπτά της εκτόξευσης. Μετά τη λήξη τους, ο πύραυλος παύει να υπάρχει. Πέρα από την πτήση και κατά την εκπλήρωση της αποστολής μάχης, μόνο που απομένει από τον πύραυλο μετά την επιτάχυνση - το ωφέλιμο φορτίο του - πηγαίνει.

Σε μεγάλες εκτάσεις εκτόξευσης, το ωφέλιμο φορτίο ενός διηπειρωτικού βαλλιστικού πυραύλου πηγαίνει στο διάστημα για πολλές εκατοντάδες χιλιόμετρα. Ανεβαίνει στο επίπεδο των δορυφόρων χαμηλής τροχιάς, 1000-1200 χιλιόμετρα πάνω από τη Γη, και για μικρό χρονικό διάστημα είναι ανάμεσά τους, μόνο λίγο πιο πίσω από τη γενική τους πορεία. Και μετά αρχίζει να γλιστράει κατά μήκος μιας ελλειπτικής τροχιάς ...

Τι είναι αυτό το φορτίο;

Ένας βαλλιστικός πύραυλος αποτελείται από δύο κύρια μέρη - το επιταχυνόμενο μέρος και το άλλο, για το οποίο ξεκίνησε η επιτάχυνση. Το επιταχυνόμενο μέρος είναι ένα ζευγάρι ή τρία μεγάλα στάδια πολλαπλών τόνων, γεμάτα με χωρητικότητα με καύσιμο και με κινητήρες από κάτω. Δίνουν την απαραίτητη ταχύτητα και κατεύθυνση στην κίνηση του άλλου κύριου μέρους του πυραύλου - του κεφαλιού. Τα επιταχυντικά στάδια, αντικαθιστώντας το ένα στο ρελέ εκτόξευσης, επιταχύνουν αυτήν την κεφαλή προς την κατεύθυνση της περιοχής της μελλοντικής πτώσης.

Η κεφαλή πυραύλων είναι ένα πολύπλοκο φορτίο πολλών στοιχείων. Περιέχει μια κεφαλή (μία ή περισσότερες), μια πλατφόρμα στην οποία τοποθετούνται αυτές οι κεφαλές μαζί με την υπόλοιπη οικονομία (όπως μέσα εξαπάτησης ραντάρ και αντιπυραύλων του εχθρού), και ένα φέρινγκ. Η κεφαλή περιέχει επίσης καύσιμο και συμπιεσμένα αέρια. Ολόκληρη η κεφαλή δεν θα πετάξει στον στόχο. Όπως και ο ίδιος ο βαλλιστικός πύραυλος στο παρελθόν, θα χωριστεί σε πολλά στοιχεία και απλά θα πάψει να υπάρχει στο σύνολό του. Το φέρινγκ θα χωριστεί από αυτό ακόμα όχι μακριά από την περιοχή εκτόξευσης, κατά τη λειτουργία του δεύτερου σταδίου, και κάπου κατά μήκος του δρόμου θα πέσει. Η πλατφόρμα θα καταρρεύσει όταν μπαίνει στον αέρα της περιοχής πτώσης. Μόνο ένας τύπος στοιχείων θα φτάσει στον στόχο μέσω της ατμόσφαιρας. Κεφαλές. Κοντά, η κεφαλή μοιάζει με έναν επιμήκη κώνο ένα μέτρο ή ενάμισι μήκος, στη βάση τόσο παχύ όσο ένα ανθρώπινο σώμα. Η μύτη του κώνου είναι μυτερή ή ελαφρώς αμβλύ. Αυτός ο κώνος είναι ένα ειδικό αεροσκάφος του οποίου στόχος είναι να παραδώσει όπλα στον στόχο. Θα επιστρέψουμε αργότερα στις κεφαλές και θα τις ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά.

Τραβήξτε ή σπρώξτε;

Στον πύραυλο, όλες οι κεφαλές βρίσκονται στο λεγόμενο στάδιο απεμπλοκής, ή στο "λεωφορείο". Γιατί λεωφορείο; Διότι, αφού απελευθερώθηκε πρώτα από το φέρινγκ, και μετά από το τελευταίο στάδιο επιτάχυνσης, το στάδιο αναπαραγωγής παραδίδει τις κεφαλές, όπως οι επιβάτες σε συγκεκριμένες στάσεις, κατά μήκος των τροχιών τους κατά μήκος των οποίων οι θανατηφόροι κώνοι θα διασκορπιστούν στους στόχους τους.

Ένα άλλο "λεωφορείο" ονομάζεται στάδιο μάχης, επειδή το έργο του καθορίζει την ακρίβεια της στόχευσης της κεφαλής στο σημείο στόχου, και επομένως της αποτελεσματικότητας της μάχης. Η σκηνή και ο τρόπος λειτουργίας της είναι ένα από τα μεγαλύτερα μυστικά ενός πυραύλου. Ωστόσο, θα ρίξουμε μια μικρή, σχηματική ματιά σε αυτό το μυστηριώδες βήμα και τον δύσκολο χορό του στο διάστημα.

Το στάδιο αραίωσης έχει διαφορετικές μορφές. Τις περισσότερες φορές, μοιάζει με ένα στρογγυλό κούτσουρο ή ένα μεγάλο καρβέλι ψωμί, στο οποίο οι κεφαλές είναι τοποθετημένες στην κορυφή, στραμμένες προς τα εμπρός, καθεμία με το δικό της ελατήριο ώθησης. Οι κεφαλές τοποθετούνται εκ των προτέρων σε ακριβείς γωνίες διαχωρισμού (στη βάση πυραύλων, χειροκίνητα, με θεοδόλιους) και κοιτάζουν σε διαφορετικές κατευθύνσεις, όπως ένα μάτσο καρότα, όπως οι βελόνες ενός σκαντζόχοιρου. Η πλατφόρμα, γεμάτη κεφαλές, καταλαμβάνει μια δεδομένη, γυρο-σταθεροποιημένη θέση στο διάστημα. Και στις σωστές στιγμές, οι κεφαλές σπρώχνονται από αυτό ένα προς ένα. Σπρώχνονται αμέσως μετά το τέλος της επιτάχυνσης και διαχωρίζονται από το τελευταίο στάδιο επιτάχυνσης. Μέχρι (ποτέ δεν ξέρετε τι;) Δεν κατέρριψε όλη αυτή την αδιάλυτη κυψέλη με αντιπυραυλικά όπλα ή αρνήθηκε κάτι στο στάδιο αναπαραγωγής.

Οι εικόνες δείχνουν τα στάδια αναπαραγωγής του αμερικανικού βαρύ ICBM LGM0118A Peacekeeper, επίσης γνωστό ως MX. Ο πύραυλος ήταν εξοπλισμένος με δέκα MIRV 300 kt. Ο πύραυλος αφαιρέθηκε από την υπηρεσία το 2005.

Αλλά αυτό συνέβη στο παρελθόν, στην αυγή πολλών κεφαλών. Η αναπαραγωγή είναι μια πολύ διαφορετική εικόνα τώρα. Αν νωρίτερα οι κεφαλές "κολλήσουν" προς τα εμπρός, τώρα το ίδιο το βήμα είναι μπροστά και οι κεφαλές κρέμονται από κάτω, με τις κορυφές τους πίσω, ανεστραμμένες, όπως τα νυχτερίδες... Το ίδιο το λεωφορείο σε ορισμένους πυραύλους βρίσκεται επίσης σε μια ανεστραμμένη κατάσταση, σε μια ειδική εσοχή στο ανώτερο στάδιο του πυραύλου. Τώρα, μετά το διαχωρισμό, το στάδιο αναπαραγωγής δεν ωθεί, αλλά σέρνει τις κεφαλές πίσω από αυτό. Επιπλέον, σέρνεται, ακουμπά στα σταυρωτά τέσσερα "πόδια" που αναπτύσσονται μπροστά. Στα άκρα αυτών των μεταλλικών ποδιών υπάρχουν ακροφύσια έλξης με κατεύθυνση προς τα πίσω του σταδίου αραίωσης. Μετά το διαχωρισμό από το στάδιο επιτάχυνσης, το "bus" ρυθμίζει με ακρίβεια την κίνησή του στον αρχικό χώρο χρησιμοποιώντας το δικό του ισχυρό σύστημα καθοδήγησης. Ο ίδιος παίρνει το ακριβές μονοπάτι της επόμενης κεφαλής - το ατομικό του μονοπάτι.

Στη συνέχεια ανοίγονται ειδικές κλειδαριές αδράνειας, κρατώντας την επόμενη αποσπώμενη κεφαλή. Και ούτε καν χωρισμένο, αλλά απλά τώρα, που δεν συνδέεται πλέον με τη σκηνή, η κεφαλή παραμένει ακίνητη εδώ, με πλήρη έλλειψη βαρύτητας. Οι στιγμές της δικής της πτήσης άρχισαν και ρέουν. Σαν ένα μούρο δίπλα σε ένα τσαμπί σταφύλι με άλλα σταφύλια κεφαλής που δεν έχουν ακόμη σχιστεί από τη σκηνή από τη διαδικασία αναπαραγωγής.

K-551 "Vladimir Monomakh" - Ρωσικό πυρηνικό υποβρύχιο στρατηγικός σκοπός (Project 955 "Borey"), οπλισμένο με 16 στερεά προωθητικά ICBMs "Bulava" με δέκα πολλαπλές κεφαλές.

Λεπτές κινήσεις

Τώρα το καθήκον της σκηνής είναι να σέρνεται μακριά από την κεφαλή όσο το δυνατόν πιο απαλά, χωρίς να διαταράσσεται η ακριβής (στοχευμένη) κίνησή της από τους πίδακες αερίου των ακροφυσίων της. Εάν το υπερηχητικό τζετ του ακροφυσίου χτυπήσει τη χωριστή κεφαλή, θα προσθέσει αναπόφευκτα το δικό του πρόσθετο στις παραμέτρους της κίνησής του. Κατά την επόμενη ώρα πτήσης (και αυτή είναι μισή ώρα - πενήντα λεπτά, ανάλογα με το εύρος εκτόξευσης), η κεφαλή θα απομακρυνθεί από αυτό το "χαστούκι" του αεριωθούμενου αεροσκάφους για μισό χιλιόμετρο χιλιόμετρα πλάγια από τον στόχο, ή ακόμα περισσότερο. Παρασύρεται χωρίς εμπόδια: υπάρχει χώρος, χαστούκι - κολύμπι, δεν κρατάει τίποτα. Αλλά είναι ένα χιλιόμετρο στο πλάι η ακρίβεια σήμερα;

Τα υποβρύχια Project 955 Borey είναι μια σειρά από ρωσικά πυρηνικά υποβρύχια της κατηγορίας στρατηγικών πυραύλων τέταρτης γενιάς. Αρχικά, το έργο δημιουργήθηκε για τον πύραυλο Bark, αντικαταστάθηκε από τον Bulava.

Για να αποφευχθούν τέτοια φαινόμενα, χρειάζονται τα τέσσερα άνω "πόδια" με κινητήρες που απέχουν μεταξύ τους. Η σκηνή, όπως ήταν, τραβιέται προς τα εμπρός, έτσι ώστε οι πίδακες εξάτμισης να πηγαίνουν στις πλευρές και να μην μπορούν να πιάσουν την κεφαλή που χωρίζεται από την κοιλιά της σκηνής. Όλη η ώθηση χωρίζεται σε τέσσερα ακροφύσια, γεγονός που μειώνει την ισχύ κάθε μεμονωμένου πίδακα. Υπάρχουν και άλλα χαρακτηριστικά. Για παράδειγμα, εάν στο στάδιο αραίωσης που μοιάζει με ντόνατ (με κενό στη μέση - αυτή η τρύπα τοποθετείται στο επιταχυνόμενο στάδιο του πυραύλου, σαν γαμήλιο δαχτυλίδι στο δάχτυλο) του πυραύλου Trident II D5, το σύστημα ελέγχου καθορίζει ότι η διαχωρισμένη κεφαλή εξακολουθεί να βρίσκεται κάτω από την εξάτμιση ενός από τα ακροφύσια, το σύστημα ελέγχου απενεργοποιεί αυτό το ακροφύσιο. Κάνει "σιωπή" πάνω από την κεφαλή.

Το βήμα είναι απαλό, σαν μια μητέρα από το λίκνο ενός παιδιού που κοιμάται, φοβούμενοι να διαταράξει την ηρεμία του, ακουμπάει στο διάστημα στα τρία ακροφύσια που απομένουν σε λειτουργία χαμηλής ώθησης και η κεφαλή παραμένει στην τροχιά στόχευσης. Στη συνέχεια, το "ντόνατ" της σκηνής με το εγκάρσιο τεμάχιο των ακροφυσίων έλξης περιστρέφεται γύρω από τον άξονα έτσι ώστε η κεφαλή κεφαλής να βγαίνει από κάτω από τη ζώνη φακού του απενεργοποιημένου ακροφυσίου. Τώρα η σκηνή απομακρύνεται από την εγκαταλελειμμένη κεφαλή ήδη και στα τέσσερα ακροφύσια, αλλά μέχρι στιγμής επίσης σε χαμηλό γκάζι. Όταν επιτευχθεί επαρκής απόσταση, ενεργοποιείται η κύρια ώθηση και το στάδιο κινείται έντονα στην περιοχή της πορείας στόχευσης της επόμενης κεφαλής. Εκεί αναστέλλεται υπολογιστικά και για άλλη μια φορά καθορίζει με ακρίβεια τις παραμέτρους της κίνησής του, μετά την οποία διαχωρίζει την επόμενη κεφαλή από την ίδια. Και έτσι - μέχρι να προσγειωθεί κάθε κεφαλή στην τροχιά του. Αυτή η διαδικασία είναι γρήγορη, πολύ πιο γρήγορη από ό, τι διαβάσετε Σε ενάμισι έως δύο λεπτά, το στάδιο μάχης αφαιρεί δώδεκα κεφαλές.

Τα αμερικανικά υποβρύχια κατηγορίας Οχάιο είναι ο μόνος τύπος μεταφορέα πυραύλων σε υπηρεσία με τις Ηνωμένες Πολιτείες. Μεταφέρει βαλλιστικούς πυραύλους 24 Trident-II (D5) MIRVed. Ο αριθμός των κεφαλών (ανάλογα με την ισχύ) - 8 ή 16.

Άβυσσος μαθηματικών

Τα παραπάνω αρκούν για να καταλάβουμε πώς ξεκινά η πορεία της κεφαλής. Αλλά αν ανοίξετε την πόρτα λίγο πιο φαρδιά και κοιτάξετε λίγο βαθύτερα, θα παρατηρήσετε ότι σήμερα η αναστροφή στο διάστημα του σταδίου απεμπλοκής που φέρει την κεφαλή είναι μια περιοχή εφαρμογής του τεταρτημόριου λογισμού, όπου το ενσωματωμένο σύστημα ελέγχου στάσης επεξεργάζεται τις μετρημένες παραμέτρους της κίνησής του με συνεχή κατασκευή στο τεταρτημόριο προσανατολισμού. Ένα τεταρτημόριο είναι ένας τόσο περίπλοκος αριθμός (πάνω από το πεδίο των σύνθετων αριθμών βρίσκεται ένα επίπεδο σώμα τεταρτημόνιων, όπως θα έλεγαν οι μαθηματικοί στην ακριβή γλώσσα των ορισμών τους). Όχι όμως με τα συνηθισμένα δύο μέρη, πραγματικά και φανταστικά, αλλά με ένα πραγματικό και τρία φανταστικά. Συνολικά, το τεταρτημόριο έχει τέσσερα μέρη, τα οποία, στην πραγματικότητα, είναι αυτό που λέει η λατινική ρίζα quatro.

Το στάδιο αραίωσης κάνει τη δουλειά του αρκετά χαμηλή, αμέσως μετά την απενεργοποίηση των σταδίων ενίσχυσης. Δηλαδή, σε υψόμετρο 100-150 km. Και εκεί, επηρεάζεται επίσης η επίδραση των βαρυτικών ανωμαλιών της επιφάνειας της Γης, των ετερογενειών σε ένα ομοιόμορφο βαρυτικό πεδίο που περιβάλλει τη Γη. Από που είναι? Από την ανομοιογένεια της ανακούφισης, τα ορεινά συστήματα, την εμφάνιση πετρωμάτων διαφορετικών πυκνοτήτων, ωκεανών κατωφλιών. Οι βαρυτικές ανωμαλίες είτε προσελκύουν το βήμα προς τον εαυτό τους με πρόσθετη έλξη, είτε, αντίθετα, το απελευθερώνουν ελαφρώς από τη Γη.

Σε τέτοιες παρατυπίες, περίπλοκους κυματισμούς του τοπικού βαρυτικού πεδίου, το στάδιο αποδέσμευσης πρέπει να τοποθετεί τις κεφαλές με ακρίβεια ακρίβειας. Για αυτό, ήταν απαραίτητο να δημιουργηθεί ένας πιο λεπτομερής χάρτης του βαρυτικού πεδίου της Γης. Είναι καλύτερα να "εξηγήσετε" τα χαρακτηριστικά ενός πραγματικού πεδίου σε συστήματα διαφορικών εξισώσεων που περιγράφουν την ακριβή βαλλιστική κίνηση. Αυτά είναι μεγάλα, μεγάλα (για να συμπεριλάβουν λεπτομέρειες) συστήματα αρκετών χιλιάδων διαφορικών εξισώσεων, με αρκετές δεκάδες χιλιάδες σταθερούς αριθμούς. Και το ίδιο το βαρυτικό πεδίο σε χαμηλά υψόμετρα, στην άμεση περιοχή κοντά στη Γη, θεωρείται ως η κοινή έλξη αρκετών εκατοντάδων σημείων μάζας διαφορετικών "βαρών" που βρίσκονται κοντά στο κέντρο της Γης με μια συγκεκριμένη σειρά. Έτσι, επιτυγχάνεται μια πιο ακριβής προσομοίωση του πραγματικού βαρυτικού πεδίου της Γης στο μονοπάτι πτήσης πυραύλων. Κι αλλα ακριβής δουλειά με αυτό συστήματα ελέγχου πτήσης. Και επίσης ... αλλά ολοκληρώστε! - ας μην κοιτάξουμε περισσότερο και να κλείσουμε την πόρτα. αυτό που ειπώθηκε είναι αρκετό για εμάς.

Το ωφέλιμο φορτίο ενός διηπειρωτικού βαλλιστικού πυραύλου ξοδεύει το μεγαλύτερο μέρος της πτήσης στη λειτουργία ενός διαστημικού αντικειμένου, ανεβαίνοντας σε ύψος τρεις φορές περισσότερο ύψος ISS. Η τροχιά του τεράστιου μήκους πρέπει να υπολογίζεται με ιδιαίτερη ακρίβεια.

Πτήση χωρίς κεφαλές

Το στάδιο της απεμπλοκής, διασκορπισμένο από τον πύραυλο προς την ίδια γεωγραφική περιοχή, όπου πρέπει να πέσουν οι κεφαλές, συνεχίζει την πτήση μαζί τους. Σε τελική ανάλυση, δεν μπορεί να μείνει πίσω και γιατί; Μετά την απεμπλοκή των κεφαλών, η σκηνή ασχολείται επειγόντως με άλλα θέματα. Απομακρύνεται από τις κεφαλές, γνωρίζοντας εκ των προτέρων ότι θα πετάξει λίγο διαφορετικά από τις κεφαλές και δεν θέλει να τις ενοχλήσει. Το στάδιο αναπαραγωγής αφιερώνει επίσης όλες τις περαιτέρω ενέργειές του σε κεφαλές. Αυτή η μητρική επιθυμία να προστατεύσει τη φυγή των «παιδιών» της με κάθε δυνατό τρόπο συνεχίζεται για το υπόλοιπο της σύντομης ζωής της. Σύντομη, αλλά έντονη.

Μετά τις χωριστές κεφαλές, είναι η σειρά των άλλων χρεώσεων. Τα πιο αστεία πράγματα αρχίζουν να πετούν μακριά από τα σκαλιά. Σαν μάγος, απελευθερώνει στο διάστημα πολλά φουσκωμένα μπαλόνια, μερικά μεταλλικά πράγματα που μοιάζουν με ανοιχτό ψαλίδι και αντικείμενα όλων των άλλων σχημάτων. Τα ανθεκτικά μπαλόνια λάμπουν έντονα στον κοσμικό ήλιο με τη λάμψη του υδραργύρου σε επιμεταλλωμένη επιφάνεια. Είναι αρκετά μεγάλα, μερικά σε σχήμα μοιάζουν με κεφαλές που πετούν κοντά. Η επικαλυμμένη με αλουμίνιο επιφάνεια τους αντανακλά το σήμα ραντάρ από απόσταση με τον ίδιο τρόπο όπως το σώμα της κεφαλής. Τα εχθρικά εδάφη ραντάρ θα αντιληφθούν αυτές τις διογκώσιμες κεφαλές ισότιμες με τις πραγματικές. Φυσικά, στις πρώτες στιγμές εισόδου στην ατμόσφαιρα, αυτές οι μπάλες θα πέσουν πίσω και θα εκραγούν αμέσως. Αλλά πριν από αυτό, θα αποσπούν την προσοχή και θα φορτώνουν την υπολογιστική ισχύ των επίγειων ραντάρ - τόσο έγκαιρη προειδοποίηση όσο και καθοδήγηση αντιπυραυλικά συστήματα... Στη γλώσσα των αναχαιτιστών βαλλιστικών πυραύλων, αυτό ονομάζεται «περιπλέκοντας την τρέχουσα βαλλιστική κατάσταση». Και όλος ο ουράνιος στρατός, που κινείται αναπόφευκτα προς την περιοχή του φθινοπώρου, συμπεριλαμβανομένων πραγματικών και ψευδών κεφαλών, μπαλονιών, διπόλων και γωνιακών ανακλαστήρων, όλο αυτό το ετερόκλητο κοπάδι ονομάζεται "πολλαπλοί βαλλιστικοί στόχοι σε ένα περίπλοκο βαλλιστικό περιβάλλον."

Τα μεταλλικά ψαλίδια ανοίγουν και γίνονται ηλεκτρικοί διπολικοί ανακλαστήρες - υπάρχουν πολλοί από αυτούς και αντανακλούν καλά το ραδιοφωνικό σήμα της ανιχνευτικής δέσμης του αντιπυραυλικού ραντάρ. Αντί για δέκα επιθυμητές λιπαρές πάπιες, το ραντάρ βλέπει ένα τεράστιο θολό κοπάδι μικρών σπουργιτιών, στο οποίο είναι δύσκολο να καταλάβουμε κάτι. Οι συσκευές όλων των σχημάτων και μεγεθών αντικατοπτρίζουν διαφορετικά μήκη κύματος.

Εκτός από όλα αυτά τα στολίδια, η σκηνή μπορεί θεωρητικά να εκπέμψει τα ίδια ραδιοσήματα, τα οποία παρεμβαίνουν στη στόχευση των εχθρικών αντιπυραυλικών. Ή αποσπάστε τα από εσάς στον εαυτό σας. Στο τέλος, δεν ξέρεις ποτέ με ποιον μπορεί να είναι απασχολημένος - τελικά, ένα ολόκληρο βήμα είναι πολύ μεγάλο και περίπλοκο, γιατί να μην το φορτώσεις με ένα καλό σόλο πρόγραμμα;

Στη φωτογραφία - η έναρξη του διηπειρωτικού Τρισδιάστατοι πύραυλοι II (ΗΠΑ) από υποβρύχιο. Η Trident είναι αυτή τη στιγμή η μόνη οικογένεια ICBM που έχει αναπτυχθεί σε αμερικανικά υποβρύχια. Το μέγιστο βάρος ρίψης είναι 2800 κιλά.

Τελευταίο τμήμα

Ωστόσο, αεροδυναμικά, η σκηνή δεν είναι κεφαλή. Εάν αυτό είναι ένα μικρό και βαρύ στενό καρότο, τότε το βήμα είναι ένας άδειος τεράστιος κάδος, με αντηχείς κενές δεξαμενές καυσίμου, ένα μεγάλο, μη απλοποιημένο σώμα και έλλειψη προσανατολισμού στη ροή που αρχίζει να τρέχει. Με το φαρδύ αμάξωμά του με αξιοπρεπή άνεμο, το βήμα ανταποκρίνεται πολύ νωρίτερα στα πρώτα χτυπήματα της επικείμενης ροής. Οι κεφαλές αναπτύσσονται επίσης κατά μήκος του ρέματος, διαπερνώντας την ατμόσφαιρα με την ελάχιστη αεροδυναμική αντίσταση. Το βήμα, ωστόσο, συσσωρεύεται στον αέρα με τις τεράστιες πλευρές και τους πυθμένες του, όπως απαιτείται. Δεν μπορεί να πολεμήσει τη δύναμη πέδησης της ροής. Ο βαλλιστικός συντελεστής του - μια "σύντηξη" μαζικότητας και συμπαγείας - είναι πολύ χειρότερος από μια κεφαλή. Ξεκινά αμέσως και έντονα να επιβραδύνεται και να υστερεί πίσω από τις κεφαλές. Αλλά οι δυνάμεις της ροής αυξάνονται αναρίθμητα, ταυτόχρονα η θερμοκρασία θερμαίνει το λεπτό μη προστατευμένο μέταλλο, στερώντας το από τη δύναμή του. Το εναπομείναν καύσιμο βράζει χαρούμενα σε δεξαμενές ζεστού νερού. Τέλος, υπάρχει απώλεια σταθερότητας της δομής του κύτους κάτω από το αεροδυναμικό φορτίο που το έχει συμπιέσει. Η υπερφόρτωση βοηθά στην καταστροφή των διαφραγμάτων στο εσωτερικό. Κρακ! Μπάσταρδος! Το τσαλακωμένο σώμα κατακλύζεται αμέσως από υπερηχητικά κύματα σοκ, διαλύοντας τη σκηνή και διασκορπίζοντας τα. Πετώντας λίγο στον πυκνό αέρα, τα κομμάτια σπάζουν ξανά σε μικρότερα θραύσματα. Τα κατάλοιπα καυσίμου αντιδρούν άμεσα. Τα ιπτάμενα θραύσματα δομικών στοιχείων κατασκευασμένα από κράματα μαγνησίου αναφλέγονται από ζεστό αέρα και καίγονται αμέσως με ένα εκθαμβωτικό φλας, παρόμοιο με ένα φλας κάμερας - δεν ήταν τίποτα το μαγνήσιο να καίγεται στους πρώτους φακούς!

Όλα είναι τώρα στη φωτιά, όλα καλύπτονται με κόκκινο-πλάσμα και λάμπει καλά με πορτοκαλί κάρβουνα από τη φωτιά. Τα πυκνότερα μέρη πηγαίνουν να επιβραδυνθούν προς τα εμπρός, τα ελαφρύτερα και τα ιστιοφόρα εκτοξεύονται σε μια ουρά που εκτείνεται πέρα \u200b\u200bαπό τον ουρανό. Όλα τα συστατικά καύσης δίνουν πυκνά λοφία καπνού, αν και σε τέτοιες ταχύτητες αυτά τα πιο πυκνά λοφία δεν μπορούν να οφείλονται στην τερατώδη αραίωση από τη ροή. Αλλά από απόσταση μπορείτε να τα δείτε τέλεια. Τα εκτοξευόμενα σωματίδια καπνού εκτείνονται κατά μήκος της διαδρομής της πτήσης αυτού του τροχόσπιτου με κομμάτια και κομμάτια, γεμίζοντας την ατμόσφαιρα με ένα μεγάλο λευκό μονοπάτι. Ο ιονισμός κρούσης δημιουργεί μια πρασινωπή νυχτερινή λάμψη αυτού του λοφίου. Λόγω του ακανόνιστου σχήματος των θραυσμάτων, η επιβράδυνσή τους είναι γρήγορη: ό, τι δεν έχει καεί γρήγορα χάνει ταχύτητα και με αυτό το μεθυστικό αποτέλεσμα του αέρα. Το υπερηχητικό είναι το ισχυρότερο φρένο! Έχοντας γίνει στον ουρανό, σαν ένα τρένο που καταρρέει στα ίχνη, και αμέσως κρυώνει από τον παγωμένο ήχο μεγάλου υψομέτρου, η λωρίδα θραυσμάτων γίνεται οπτικά αδιάκριτη, χάνει το σχήμα και τη δομή της και μετατρέπεται σε μια μακρά, είκοσι λεπτά, ήσυχη χαοτική διασπορά στον αέρα. Εάν βρεθείτε στο σωστό μέρος, μπορείτε να ακούσετε ένα μικρό κομμένο duralumin να τσακίζει απαλά πάνω στον κορμό της σημύδας. Άρα έχετε φτάσει. Αντίο στάδιο αναπαραγωγής!

Ένας πύραυλος είναι ένα μέσο μεταφοράς για ένα άτομο στον αέρα, στην ατμόσφαιρα. Τα αεροπλάνα και άλλα αεροσκάφη χρησιμοποιούνται επίσης για πτήσεις. Αλλά είναι από ...

Ένας πύραυλος είναι ένα όχημα για ένα άτομο στον αέρα, στην ατμόσφαιρα... Τα αεροπλάνα και άλλα αεροσκάφη χρησιμοποιούνται επίσης για πτήσεις. Αλλά διαφέρουν μεταξύ τους. Ο πύραυλος απογειώνεται, αεροπλάνα και οχήματα πετούν. Αλλά οι νόμοι της πτήσης είναι διαφορετικοί. Ο πύραυλος μοιάζει περισσότερο με την εκτόξευση στον αέρα μεγάλο κέλυφος... Ο πύραυλος έχει σχεδιαστεί για διαστημικές πτήσεις. Και απογειώνεται λόγω της ώθησης του πίδακα.

Πώς κινείται ο πύραυλος; Λόγω της ώθησης του πίδακα.
Μπορεί να πετάει όχι μόνο στον αέρα; Μπορώ. Μπορεί να πετάξει ακόμη και σε κενό. Δεν υπάρχει αέρας στο διάστημα, αλλά ο πύραυλος, ωστόσο, πετά. Και ακόμη καλύτερα από ό, τι στον αέρα.

Το σύστημα πτήσης πυραύλων λειτουργεί σύμφωνα με το νόμο του Νεύτωνα... Τα αέρια στον κινητήρα επιταχύνονται, δημιουργείται ώθηση, η οποία δημιουργεί δύναμη. Με αυτή τη δύναμη, ο πύραυλος κινείται. Για να μετακινηθείτε, πρέπει να απομακρυνθείτε από κάτι. Όταν ένα αυτοκίνητο οδηγεί ή ένα άτομο περπατά, σπρώχνει από την επιφάνεια της γης και κατεβαίνει ξανά σε αυτό. Το αποτέλεσμα είναι κίνηση προς τα εμπρός, καθώς η ώθηση της Γης δρα. Ο πύραυλος ανεβαίνει στο διάστημα, αλλά δεν κατεβαίνει πίσω. Με τη βοήθεια αντιδραστικών αερίων, απωθείται από τη Γη, αλλά δεν επιστρέφει, ξεπερνώντας την ώθηση... Τα υδάτινα σώματα λειτουργούν περίπου με τον ίδιο τρόπο: ένα υποβρύχιο, ένα καλαμάρι, ένας καρχαρίας επιπλέουν.

Το καύσιμο χρησιμοποιείται με διάφορους τρόπους για να απογειωθεί ο πύραυλος. Μπορεί να είναι υγρό ή στερεό. Κάνοντας καύσιμα, ο πύραυλος ανεβαίνει στον αέρα. Υπάρχουν ακροφύσια μετά το θάλαμο καύσης καυσίμου. Το καμένο αέριο εκρήγνυται από αυτά, που ανυψώνει τον πύραυλο στο διάστημα. Ένας πύραυλος που ανεβαίνει στον ουρανό μπορεί να συγκριθεί με ένα ηφαίστειο που εκρήγνυται. Όταν απογειώνεται στον αέρα, μπορείτε να παρατηρήσετε μεγάλες ριπές καπνού, μυρωδιά καψίματος, φωτιά. Ακριβώς σαν ένα ηφαίστειο ή μια μεγάλη έκρηξη.

Ο πύραυλος αποτελείται από διάφορα στάδια. Κατά τη διάρκεια της πτήσης του, αυτά τα βήματα διαχωρίζονται. Στο ίδιο το διάστημα, είναι ήδη πολύ πιο εύκολο, ένα διαστημόπλοιο πετά, το οποίο έχει πετάξει όλο το υπερβολικό φορτίο, αυτό που ήταν πύραυλος.

Παράδειγμα διαχωρισμού βημάτων

Πρέπει να σημειωθεί ότι ένα αεροπλάνο δεν μπορεί να απογειωθεί στο διάστημα. Μπαλόνι επίσης. Από όλα τα γνωστά μέσα μεταφοράς αεροπορικώς, ο πύραυλος είναι ο μόνος που ανεβαίνει στο διάστημα και μπορεί να πετάξει έξω από τον πλανήτη Γη.

Είναι ενδιαφέρον: ο πύραυλος δεν είναι το πιο διάσημο αεροσκάφος σήμερα. Είναι γνωστό ότι οι βιμάνες κάποτε πέταξαν στο διάστημα. Η αρχή της πτήσης μοιάζει με την πτήση του σημερινού πυραύλου. Η κορυφή του πυραύλου μοιάζει με βιμάνα, αλλά έχει ελαφρώς διαφορετικό σχήμα.

Πώς και γιατί απογειώνεται ένας πύραυλος

Για να δείτε πώς απογειώνεται ένας πύραυλος, πρέπει να παρακολουθήσετε ειδικές τηλεοπτικές αναφορές ή να βρείτε σχετικά βίντεο στο Διαδίκτυο. Μόνο τα άτομα που εμπλέκονται σε αυτήν τη διαδικασία μπορούν να γίνουν άμεσα μάρτυρες της απογείωσης και με τα δικά τους μάτια από μικρή απόσταση να δουν πού κατευθύνεται η συσκευή, ενώ πρέπει να βρίσκονται στην επικράτεια του κόσμου.

Πώς είναι η απογείωση

Το ίδιο το διαστημικό σκάφος δεν μπορεί να ξεκινήσει, γι 'αυτό πρέπει να λάβει εντολή από το κέντρο ελέγχου. Ο πύραυλος βρίσκεται σε όρθια θέση στο σημείο εκτόξευσης και στη συνέχεια οι κινητήρες αρχίζουν να εκπέμπουν έναν ισχυρό ήχο. Κατ 'αρχάς, εμφανίζεται μια φωτεινή φλόγα εντυπωσιακού μεγέθους, ακούγεται μια αυξανόμενη βουτιά. Στη συνέχεια, αυτός ο πύραυλος απογειώνεται προς τα πάνω: πρώτα με σχετικά χαμηλή ταχύτητα και μετά πιο γρήγορα. Με κάθε δευτερόλεπτο, κινείται όλο και πιο μακριά από τη Γη, ενώ ο ήχος γίνεται ισχυρότερος.

Πολύ σύντομα, το διαστημικό σκάφος είναι τοποθετημένο σε υψόμετρο που τόσο τα πολιτικά όσο και τα στρατιωτικά αεροσκάφη δεν μπορούν να ανέβουν. Σε αυτό το υψόμετρο, μόνο τα οχήματα που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν στην απεραντοσύνη του Σύμπαντος, τα οποία βρίσκονται έξω από τα όρια της ατμόσφαιρας των ουράνιων σωμάτων, πετούν. Κυριολεκτικά ένα λεπτό αργότερα, το όχημα απογείωσης βρίσκεται στο διάστημα, δηλαδή σε χώρο χωρίς αέρα. Επιπλέον, συνεχίζει το μονοπάτι του, ανάλογα με τη διαδρομή που σχεδιάστηκε στη Γη. Αυτή η μονάδα, όπως και πριν, ελέγχεται από τη θέση εντολών.

Μηχανές αεροσκάφους

Ο ήχος που κάνει ο πύραυλος κατά την απογείωση δείχνει ότι είναι εξοπλισμένος με κινητήρες τζετ. Οι κινητήρες κινούνται από τη δύναμη που δημιουργείται από ένα ισχυρό τζετ καυτών αερίων. Αυτά τα αέρια παράγονται σε ειδικό θάλαμο όταν καίγεται το καύσιμο. Μπορεί να φαίνεται απίστευτο ότι έχουν τη δυνατότητα να εκτοξεύουν εύκολα έναν πύραυλο που ζυγίζει αρκετούς τόνους σε διαστημική τροχιά, ενώ ο χαρακτηριστικός ήχος ακούγεται σε αρκετά μεγάλη απόσταση από την τοποθεσία εκτόξευσης.

Ταυτόχρονα, πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι ο αέρας που περιέχεται στους θαλάμους ποδηλάτων ή αυτοκινήτων αντέχει με επιτυχία στη μάζα και των δύο ατόμων που οδηγούν δίκυκλα οχήματα και οδηγούς αυτοκινήτων, καθώς και τους επιβάτες και το φορτίο τους. Επομένως, δεν υπάρχει τίποτα το εκπληκτικό στο γεγονός ότι ένα υπερβολικά ζεστό αέριο, το οποίο διαφεύγει με μεγάλη δύναμη από το ακροφύσιο ενός πυραύλου, είναι ικανό να το ωθήσει προς τα πάνω με υψηλή ταχύτητα. Σχεδόν κάθε φορά που εκτοξεύεται ένας πύραυλος, ο χώρος εκτόξευσης, χτισμένος με πολύ ισχυρά υλικά, πρέπει να επισκευάζεται, επειδή οι πύραυλοι δεν πρέπει να απογειώνονται από την κατεστραμμένη επιφάνεια.

Ο τρίτος νόμος του Νεύτωνα

Μιλάμε για το νόμο, που σημαίνει το νόμο της διατήρησης της ορμής. Αρχικά, ένας σταθερός πύραυλος στο ταμπλό εκτόξευσης πριν από την εκτόξευση έχει μηδενική ορμή. Μετά την ενεργοποίηση των κινητήρων, ο ήχος αυξάνεται, όταν καίγεται καύσιμο, σχηματίζονται αέρια προϊόντα υψηλή θερμοκρασίαπου ξέσπασε από το ακροφύσιο με υψηλή ταχύτητα αεροσκάφος... Αυτό δημιουργεί ένα διάνυσμα ορμής προς τα κάτω.

Ωστόσο, υπάρχει ένας νόμος για τη διατήρηση της ορμής, σύμφωνα με τον οποίο η συνολική ορμή που αποκτήθηκε από το όχημα απογείωσης σε σχέση με το ταμπλό εκτόξευσης θα πρέπει να εξακολουθεί να είναι μηδέν. Εδώ, προκύπτει ένας άλλος φορέας ώθησης, η δράση του οποίου αποσκοπεί στην εξισορρόπηση του προϊόντος σε σχέση με τα εξερχόμενα αέρια. Εμφανίζεται λόγω του γεγονότος ότι το διαστημικό σκάφος, το οποίο ήταν στάσιμο, αρχίζει να κινείται. Η ανοδική ορμή ισούται με το βάρος του προϊόντος επί την ταχύτητα του.

Εάν οι κινητήρες του πυραύλου είναι αρκετά ισχυροί, αυξάνει γρήγορα την ταχύτητα. Αυτή η ταχύτητα είναι αρκετή για την εκτόξευση ενός διαστημικού σκάφους σε τροχιά χαμηλής γης για αρκετά μικρό χρονικό διάστημα. Το όχημα απογείωσης έχει ισχύ που εξαρτάται άμεσα από το καύσιμο που γεμίζει σε αυτό. Κατά τη σοβιετική περίοδο, οι πυραυλοκινητήρες έτρεχαν κηροζίνη αεροπορίας. Επί του παρόντος, χρησιμοποιείται ένα πιο σύνθετο χημικό μείγμα, το οποίο, όταν καίγεται, απελευθερώνει μια τεράστια ποσότητα ενέργειας.

Και ξέρουμε ότι για να συμβεί κίνηση, απαιτείται κάποια ενέργεια. Το ίδιο το σώμα πρέπει να σπρώξει από κάτι, ή το εξωτερικό σώμα πρέπει να σπρώξει το δεδομένο. Αυτό είναι γνωστό και κατανοητό από εμάς από την εμπειρία της ζωής.

Τι πρέπει να απομακρυνθείτε από το διάστημα;

Στην επιφάνεια της Γης, μπορείτε να σπρώξετε από την επιφάνεια ή από αντικείμενα πάνω της. Τα πόδια, οι τροχοί, τα ίχνη και ούτω καθεξής χρησιμοποιούνται για να κινούνται στην επιφάνεια. Στο νερό και στον αέρα, μπορεί κανείς να απομακρυνθεί από το νερό και τον αέρα, οι οποίοι έχουν μια ορισμένη πυκνότητα, και επομένως σας επιτρέπουν να αλληλεπιδράσετε μαζί τους. Η φύση έχει προσαρμόσει πτερύγια και φτερά για αυτό.

Ο άνθρωπος δημιούργησε κινητήρες που βασίζονται σε έλικες, οι οποίοι αυξάνουν πολλές φορές την περιοχή επαφής με το μέσο λόγω περιστροφής και καθιστούν δυνατή την απόρριψη από το νερό και τον αέρα. Τι γίνεται όμως με την περίπτωση ενός χώρου χωρίς αέρα; Τι να ξεκινήσετε από το διάστημα; Δεν υπάρχει αέρας, δεν υπάρχει τίποτα. Πώς να πετάξετε στο διάστημα; Αυτό είναι όπου ο νόμος της διατήρησης της ορμής και η αρχή της προώθησης των αεριωθούμενων αεροσκαφών έρχονται στη διάσωση. Ας ρίξουμε μια πιο προσεκτική ματιά.

Η ώθηση και η αρχή της προώθησης του πίδακα

Η ώθηση είναι το προϊόν της σωματικής μάζας με την ταχύτητά της. Όταν το σώμα είναι στατικό, η ταχύτητά του είναι μηδέν. Ωστόσο, το σώμα έχει κάποια μάζα. Ελλείψει εξωτερικών επιδράσεων, εάν ένα μέρος της μάζας διαχωρίζεται από το σώμα με μια συγκεκριμένη ταχύτητα, τότε σύμφωνα με το νόμο της διατήρησης της ορμής, το υπόλοιπο σώμα πρέπει επίσης να αποκτήσει μια συγκεκριμένη ταχύτητα έτσι ώστε η συνολική ορμή να παραμείνει ίση με το μηδέν.

Επιπλέον, η ταχύτητα του υπόλοιπου κύριου μέρους του σώματος θα εξαρτηθεί από την ταχύτητα με την οποία θα διαχωρίζεται το μικρότερο μέρος. Όσο υψηλότερη είναι αυτή η ταχύτητα, τόσο υψηλότερη θα είναι η ταχύτητα του κύριου σώματος. Αυτό είναι κατανοητό αν θυμηθούμε τη συμπεριφορά των σωμάτων στον πάγο ή στο νερό.

Εάν δύο άνθρωποι είναι κοντά, και έπειτα ένας από αυτούς σπρώχνει τον άλλο, τότε όχι μόνο θα δώσει αυτή την επιτάχυνση, αλλά θα πετάξει πίσω. Και όσο πιο σκληρά ωθεί κάποιον, τόσο πιο γρήγορα θα πετάξει.

Σίγουρα, έπρεπε να βρεθείτε σε μια παρόμοια κατάσταση και μπορείτε να φανταστείτε πώς συμβαίνει. Ετσι, σε αυτό βασίζεται η πρόωση αεριωθούμενων αεροπλάνων.

Οι πύραυλοι, στους οποίους εφαρμόζεται αυτή η αρχή, εκτοξεύουν μέρος της μάζας τους με μεγάλη ταχύτητα, ως αποτέλεσμα των οποίων αποκτούν κάποια επιτάχυνση στην αντίθετη κατεύθυνση.

Οι ροές αερίων πυρακτώσεως που προκύπτουν από την καύση καυσίμου εκτοξεύονται μέσω στενών ακροφυσίων για να τους δώσουν την υψηλότερη δυνατή ταχύτητα. Σε αυτήν την περίπτωση, η μάζα του πυραύλου μειώνεται κατά την ποσότητα της μάζας αυτών των αερίων και αποκτά μια συγκεκριμένη ταχύτητα. Έτσι, εφαρμόζεται η αρχή της πρόωσης με πίδακα στη φυσική.

Αρχή πτήσης πυραύλων

Οι πύραυλοι χρησιμοποιούν ένα σύστημα πολλαπλών σταδίων. Κατά τη διάρκεια της πτήσης, το κατώτερο στάδιο, αφού έχει εξαντλήσει όλη την τροφοδοσία καυσίμου, διαχωρίζεται από τον πύραυλο για να μειώσει τη συνολική μάζα του και να διευκολύνει την πτήση.

Ο αριθμός των σταδίων μειώνεται έως ότου το τμήμα εργασίας παραμείνει με τη μορφή δορυφόρου ή άλλου διαστημικού σκάφους. Το καύσιμο υπολογίζεται με τέτοιο τρόπο ώστε να αρκεί να μπαίνει σε τροχιά.