Освоение космического пространства - важнейшая веха в истории человечества, которая сегодня активно развивается. И она не стала бы реальностью, если бы не создание ракеты, способной вывести человека и полезные грузы на орбиту. Однако мало кто знает, из чего она состоит, чтобы у неё получалось выполнять свои задачи - множество её элементов проектировались десятилетиями и создавались путём проб и ошибок, однако смогли достичь совершенства.
1. Конструкционная система
Любая ракета имеет прочный, но лёгкий каркас. /Фото: arms-expo.ru
Конструкция, или, проще говоря, каркас ракеты обычно изготавливается из легких, но прочных материалов, чтобы они ракета могла перевозить больше грузов на орбиту Земли, затрачивая минимум топлива. Конструкция зачастую состоит из множества разных компонентов, таких как носовой конус, верхняя часть ракеты, корпус В для размещения топлива, оперение, и хвост стрелы. Создание ракеты требует от конструкторов учитывания различных факторов, в частности, выбор материалов. Чаще всего используют дюралюминий - сплав из алюминия, меди, марганца и магния. Другими популярными сплавами для ракеты являются нержавеющая сталь, хромомедный сплав и титан.
2. Система полезной нагрузки
Ракеты могут перевозить что угодно. /Фото: topwar.ru
Полезная нагрузка - это фактически всё, что может потребоваться исследователям на орбите. Ракети же проектируются таким образом, чтоюы любоя в определённый момент может быть модифицирована для запуска полезной нагрузки различного назначения. Например, один раз такой тип ракеты перевозит спутники для мониторинга погоды, а другой она уже предназначена для доставки на орбиту самой ценной полезной нагрузки - людей. Процесс этот не так прост, ведь нужно не только поднять тяжеленные грузы в космос, но и благополучно доставить на необходимую орбиту без каких-либо физических повреждений из-за экстремального ускорения, например. Именно поэтому подготавливается не только ракета, но и сам груз - его создают таким образом, чтобы он был способен выдержать огромные нагрузки и без проблем добраться до места назначения.
3. Система наведения
Ракета всегда знает, куда она летит. /Фото: tva.ua
Система наведения ракеты представляет собой набор сложных радаров, датчиков, коммуникационного оборудования и других бортовых вычислительных блоков. Весь этот массив призван выполнять две основные функции: обеспечить стабильность во время запуска и возможность успешного управления аппаратом во время совершения маневров вполёте. Учёными были разработаны множество методов управления ракетами, которые в основном опираются на анализ всех сил, действующих на неё, неизбежно внося свой вклад в конечное движение. Система наведения получает все данные, обрабатывает их и точно рассчитывает траекторию полета для выхода на целевую орбиту.
4. Двигатель
Модель отечественного ракетного двигателя РД-180. /Фото: wikipedia.org
Какой бы хорошей не была ракета, она с места не сдвинется без двигателя. Цель его работы, в первую очередь, это создание тяги. Несмотря на то, что разоичные типы двигателей могут отличаться способом работы, функционирование каждого из них основывается на третьем законе движения Ньютона: каждое действие имеет равное противодействие. Двигатель выбрасывает массу в виде топлива в одном направлении, чтобы произошла реакция в противоположном направлении, выталкивая ракету вверх. На сегодняшний день существует два основных типа ракетных двигателей: на твёрдом топливе и на жидком топливе. Разница их в том ,что первые могут храниться годами без особой деградации топлива, правда, производительность у них небольшая, поэтому в настоящее время они не используются для больших миссий. Ракеты же на жидком топливе тяжелее и сложнее в хранении и обращении, но они более безопасны и управляемы.
5. Топливо
Чтобы вытолкнуть ракету на орбиту, нужно много топлива. /Фото: faktoved.ru
Топливо - это самая необходимая масса в ракете, ибо именно она выталкивает ракету в полёт. Хранится она в баке в качестве высокоскоростной массы, которая и должна выбрасываться, но уже в форме газа, из сопла ракеты, что и создаёт необходимую тягу. Наиболее распространенными типами топливами являются керосин или жидкий водород, а также окислители, такие как азотная кислота либо жидкий кислород. Работают эти смеси в ракетах следующим образом: топливо сжигается вместе с окислителем в камере сгорания, что приводит к образованию огромного количества горячего газа.
Комментарии (6)