Wie eine Rakete abhebt: Raumfahrt in einfachen Worten

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Wie eine Rakete abhebt: Raumfahrt in einfachen Worten
Wie eine Rakete abhebt: Raumfahrt in einfachen Worten
Anonim

Der Weltraum ist ein mysteriöser und höchst ungünstiger Raum. Trotzdem glaubte Tsiolkovsky, dass die Zukunft der Menschheit genau im Weltraum liegt. Es gibt keinen Grund, mit diesem großen Wissenschaftler zu streiten. Weltraum bedeutet unbegrenzte Perspektiven für die Entwicklung der gesamten menschlichen Zivilisation und die Erweiterung des Lebensraums. Außerdem versteckt er die Antworten auf viele Fragen. Heute nutzt der Mensch aktiv den Weltraum. Und unsere Zukunft hängt davon ab, wie Raketen abheben. Ebenso wichtig ist das Verständnis der Menschen für diesen Prozess.

Startfalke 9
Startfalke 9

Weltraumrennen

Vor nicht allzu langer Zeit befanden sich zwei mächtige Supermächte in einem Zustand des K alten Krieges. Es war wie ein endloser Wettbewerb. Viele ziehen es vor, diese Zeit als gewöhnliches Wettrüsten zu beschreiben, aber das ist absolut nicht der Fall. Dies ist das Rennen der Wissenschaft. Wir verdanken ihr vielGadgets und die Vorteile der Zivilisation, an die man so gewöhnt ist.

Das Wettrennen ins All war nur eines der wichtigsten Elemente des K alten Krieges. In nur wenigen Jahrzehnten ist der Mensch vom konventionellen Flug in die Atmosphäre zur Landung auf dem Mond übergegangen. Dies ist ein unglaublicher Fortschritt im Vergleich zu anderen Errungenschaften. Zu dieser wunderbaren Zeit dachten die Menschen, dass die Erforschung des Mars eine viel nähere und realistischere Aufgabe sei als die Aussöhnung der UdSSR und der USA. Damals waren die Menschen am leidenschaftlichsten für den Weltraum. Fast jeder Schüler oder Schüler hat verstanden, wie eine Rakete abhebt. Es war kein komplexes Wissen, im Gegenteil. Solche Informationen waren einfach und sehr interessant. Die Astronomie ist neben anderen Wissenschaften extrem wichtig geworden. Damals konnte niemand sagen, dass die Erde eine Scheibe sei. Bezahlbare Bildung hat überall Unwissenheit beseitigt. Diese Zeiten sind jedoch längst vorbei, und heute ist es überhaupt nicht mehr so.

Einer der Starts von Falcon 9
Einer der Starts von Falcon 9

Dekadenz

Mit dem Zusammenbruch der UdSSR endete auch der Wettbewerb. Der Grund für die Überfinanzierung von Weltraumprogrammen ist weg. Viele vielversprechende und bahnbrechende Projekte wurden nicht umgesetzt. Die Zeit des Strebens nach den Sternen wurde von echter Dekadenz abgelöst. Was, wie Sie wissen, Niedergang, Rückschritt und ein gewisses Maß an Erniedrigung bedeutet. Es braucht kein Genie, um das zu verstehen. Es reicht aus, auf Mediennetzwerke zu achten. Die Flat Earth Sect betreibt aktiv ihre Propaganda. Die Menschen wissen grundlegende Dinge nicht. In der Russischen Föderation wird Astronomie in den Schulen überhaupt nicht unterrichtet. Wenn Sie sich einem Passanten nähern und fragen, wie Raketen abheben, wird er nicht antwortendiese einfache Frage.

Die Leute wissen nicht einmal, auf welcher Flugbahn Raketen fliegen. Unter solchen Bedingungen macht es keinen Sinn, nach der Orbitalmechanik zu fragen. Mangelnde Bildung, "Hollywood" und Videospiele - all dies hat ein falsches Bild vom Weltraum selbst und vom Fliegen zu den Sternen geschaffen.

Das ist kein Vertikalflug

Die Erde ist nicht flach, und das ist eine unbestreitbare Tatsache. Die Erde ist nicht einmal eine Kugel, weil sie an den Polen leicht abgeflacht ist. Wie starten Raketen unter solchen Bedingungen? Nach und nach, in mehreren Stufen und nicht vertikal.

Das größte Missverständnis unserer Zeit ist, dass Raketen senkrecht abheben. So ist es überhaupt nicht. Ein solches Schema zum Eintritt in die Umlaufbahn ist möglich, aber sehr ineffizient. Raketentreibstoff geht sehr schnell zur Neige. Manchmal in weniger als 10 Minuten. Es gibt einfach nicht genug Treibstoff für einen solchen Start. Moderne Raketen starten nur in der Anfangsphase des Fluges vertikal. Dann beginnt die Automatisierung, der Rakete eine leichte Rolle zu geben. Außerdem ist der Rollwinkel der Weltraumrakete umso spürbarer, je höher die Flughöhe ist. Somit werden Apogäum und Perigäum der Umlaufbahn in ausgewogener Weise gebildet. So wird das angenehmste Verhältnis zwischen Effizienz und Kraftstoffverbrauch erreicht. Die Umlaufbahn kommt einem perfekten Kreis nahe. Sie wird niemals perfekt sein.

Wie eine Rakete fliegt
Wie eine Rakete fliegt

Wenn eine Rakete senkrecht abhebt, entsteht ein unglaublich großer Höhepunkt. Der Treibstoff wird ausgehen, bevor das Perigäum erscheint. Mit anderen Worten, die Rakete wird nicht nur nicht in die Umlaufbahn fliegen, sondern aufgrund von Treibstoffmangel in einer Parabel zurück zum Planeten fliegen.

Das Herzstück von allem ist der Motor

Kein Körper kann sich von selbst bewegen. Irgendetwas muss ihn dazu bringen. In diesem Fall ist es ein Raketentriebwerk. Eine Rakete, die ins All startet, verliert nicht ihre Bewegungsfähigkeit. Für viele unverständlich, denn im Vakuum ist die Verbrennungsreaktion unmöglich. Die Antwort ist so einfach wie möglich: Das Funktionsprinzip eines Raketentriebwerks ist etwas anders.

Raketenantrieb
Raketenantrieb

Also fliegt die Rakete im Vakuum. Seine Tanks enth alten zwei Komponenten. Es ist ein Brennstoff und ein Oxidationsmittel. Ihre Vermischung sorgt für die Zündung des Gemisches. Aus den Düsen entweicht jedoch kein Feuer, sondern heißes Gas. In diesem Fall besteht kein Widerspruch. Dieses Setup funktioniert hervorragend im Vakuum.

Raketentriebwerke gibt es in verschiedenen Ausführungen. Dies sind flüssige, feste Treibmittel, ionische, elektroreaktive und nukleare. Die ersten beiden Typen werden am häufigsten verwendet, da sie die größte Traktion bieten. Flüssige werden in Weltraumraketen verwendet, Festtreibstoffe - in Interkontinentalraketen mit Atomladung. Electrojet und Nuclear sind für die effizienteste Bewegung im Vakuum ausgelegt, und auf sie werden die größten Hoffnungen gesetzt. Außerhalb von Prüfständen werden sie derzeit nicht eingesetzt.

Roscosmos hat jedoch kürzlich einen Auftrag zur Entwicklung eines orbitalen Schleppers mit Atomantrieb erteilt. Dies lässt auf die Entwicklung der Technik hoffen.

Eine schmale Gruppe orbitaler Manövriertriebwerke steht abseits. Sie dienen der Steuerung des Raumfahrzeugs. Sie werden jedoch nicht in Raketen verwendet, sondern inRaumschiffe. Sie reichen nicht zum Fliegen, aber zum Manövrieren.

Geschwindigkeit

Leider setzt man heutzutage Weltraumflüge mit einfachen Maßeinheiten gleich. Wie schnell hebt die Rakete ab? Diese Frage ist in Bezug auf Trägerraketen nicht ganz richtig. Es spielt keine Rolle, wie schnell sie abheben.

Es gibt ziemlich viele Raketen, und alle haben unterschiedliche Geschwindigkeiten. Diejenigen, die Astronauten in die Umlaufbahn bringen sollen, fliegen langsamer als Frachtflugzeuge. Der Mensch ist im Gegensatz zur Fracht durch Überlastungen eingeschränkt. Frachtraketen wie die superschwere Falcon Heavy heben zu schnell ab.

Die genauen Geschwindigkeitseinheiten sind schwer zu berechnen. Erstens, weil sie von der Nutzlast der Trägerrakete abhängen. Es ist durchaus logisch, dass eine vollbeladene Trägerrakete viel langsamer abhebt als eine halbleere Trägerrakete. Es gibt jedoch einen gemeinsamen Wert, den alle Raketen anstreben. Dies nennt man Raumgeschwindigkeit.

Es gibt die erste, zweite bzw. dritte Raumgeschwindigkeit.

Die erste ist die notwendige Geschwindigkeit, die es Ihnen ermöglicht, sich im Orbit zu bewegen und nicht auf den Planeten zu fallen. Es sind 7,9 km pro Sekunde.

Der zweite wird benötigt, um die Erdumlaufbahn zu verlassen und in die Umlaufbahn eines anderen Himmelskörpers zu gelangen.

Der dritte ermöglicht es dem Gerät, die Schwerkraft des Sonnensystems zu überwinden und es zu verlassen. Derzeit fliegen Voyager 1 und Voyager 2 mit dieser Geschwindigkeit. Entgegen Medienberichten haben sie die Grenzen des Sonnensystems jedoch noch immer nicht verlassen. MitAus astronomischer Sicht werden sie mindestens 30.000 Jahre brauchen, um die Horta-Wolke zu erreichen. Die Heliopause ist nicht die Grenze eines Sternensystems. Genau hier kollidiert der Sonnenwind mit dem intersystemischen Medium.

Orbitalflug SLS
Orbitalflug SLS

Höhe

Wie hoch hebt eine Rakete ab? Für die, die Sie brauchen. Nach Erreichen der hypothetischen Grenze von Weltraum und Atmosphäre ist es falsch, die Entfernung zwischen dem Schiff und der Oberfläche des Planeten zu messen. Nach dem Eintritt in die Umlaufbahn befindet sich das Schiff in einer anderen Umgebung und die Entfernung wird in Entfernungseinheiten gemessen.

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