Ракета — это летательный аппарат, приводимый в движение реактивной силой. Реактивная тяга возникает при стремительном выходе газов из ракетного двигателя. Однако, по этому принципу могут летать также и самолеты, называемые не ракетными, а реактивными. Что такое ракета и за счет чего она летает, читайте далее в нашей статье.
Полет ракеты
В отличие от самолета, у ракеты есть не только топливо, но также и кислород, предназначенный для сжигания топлива. И совсем не обязательно, чтобы О2 был в чистом виде. Кислород заправляется в виде перекиси водорода, азотной кислоты, либо в определенном соединении с другими элементами. Таким образом, продукт, насыщенный кислородом и предназначенный для сжигания топлива называют окислителем.
Именно наличие в ракете тандема горючего и окислителя дает ей возможность быть полностью независимой от полетного «потолка». Реактивные самолеты ограничены высотой полета, выше которой они не в состоянии создавать нужную тягу в связи с недостатком в атмосфере кислорода, столь необходимого для сжигания топлива.
В безвоздушном пространстве ракеты безусловно выигрывают. Их двигатели способны существенно увеличивать силу тяги не встречая сопротивления воздуха.
Как устроена ракета
Любая современная ракета, особенно предназначенная для полетов в космос является очень сложным сооружением. Она состоит из десятков тысяч разных узлов и деталей, каждая из которых служит для выполнения определенной функции.
- Двигательную установку можно назвать сердцем ракеты. Она представляет собой силовой агрегат, разгоняющий ракету до необходимой скорости;
- Система управления полетом. Благодаря ей, ракета ориентируется в пространстве и меняет траекторию полета. Органы управления получают выработанные системой сигналы, после чего меняют направление движения и положение в пространстве. Систему управления можно назвать мозгом ракеты;
- То, ради чего ракета запускается называется полезным грузом. Его характеристики могут быть самыми разными: военное назначение, метеорологическое, научное и т.д.;
- Топливо. Количество горючего, необходимого для выведения ракеты с полезной нагрузкой на заданную орбиту необходимо большое количество. Примерное соотношения количества топлива к полезному грузу варьируется 90 на 10 %. Где 90 процентов отдается запасу горючего.
Чем больше топлива истрачено, тем выше скорость ракеты. Логично то, чтобы полет ракеты был наиболее эффективным, ее корпус должен быть не только легким, но и очень прочным для сопротивления возникающим в полете нагрузкам.
Ступени ракеты
В связи с тем, что ракетные двигатели в принципе обладают огромной силой тяги, то запасы горючего должны быть значительными. Еще К.Э. Циолковский обнаружил простое и гениальное решение данному вопросу: во время полета ракеты освобождать ее от отработанных частей.
Это работает так:
- При старте ракеты запускаются двигатели 1 ступени — мощнейшей. Она сообщает ракете большую скорость, унося ее на определенную высоту;
- По окончанию выработки топлива первой ступени происходит ее сброс и начинают работать двигатели 2 ступени, далее ускоряя аппарат;
- По выработке топлива второй ступени, она также подлежит сбросу и двигатели 3 ступени выводят полезный груз на расчетную высоту.
Если не вдаваться в сложные и научные подробности, то в целом вышеописанный принцип полета ракет является универсальным для запуска почти всех современных космических аппаратов. Военные ракеты также не являются исключением.
