Pesca de carpas y otras pescas. Métodos de navegación para misiles de crucero ¿En qué consiste un misil para volar?

Los cohetes son un gran ejemplo de la tercera ley del movimiento de Newton: "Cada acción tiene una reacción igual y opuesta". Se cree que el primer cohete fue una paloma de madera propulsada por vapor, inventada por Arquitas de Tarento en el siglo IV a.C. La máquina de vapor fue superada por los tubos de pólvora. ejército chino, y luego cohetes de combustible líquido inventados por Konstantin Tsiolkovsky y desarrollados por Robert Goddard. Este artículo describe cinco formas de construir un cohete en casa, desde las más simples hasta las más complejas; Al final podrás encontrar una sección adicional que explica los principios básicos de la construcción de cohetes.

Pasos

cohete globo

Ate un extremo del hilo o hilo de pescar al soporte. El soporte puede ser el respaldo de una silla o el tirador de una puerta.

Pasa el hilo por una pajita de plástico. La cuerda y el tubo te servirán como sistema de navegación con el que podrás controlar la trayectoria de tu globo cohete.

• Los kits de modelos de cohetes utilizan una tecnología similar, en la que se fija un tubo de longitud similar al cuerpo del cohete. Este tubo se pasa a través de un tubo de metal en la plataforma de lanzamiento para mantener el cohete en posición vertical hasta el lanzamiento.

1. Ata el otro extremo del hilo a otra urdimbre. Asegúrese de tensar el hilo antes de hacer esto.

   inflar globo. Pellizque la punta del globo para evitar que se escape el aire. Puede utilizar los dedos, un clip o una pinza para la ropa.

   Pega la bola al tubo con cinta adhesiva.

   Libera el aire del globo. Su cohete volará a lo largo de una trayectoria determinada, de un extremo al otro del hilo.

   • Puedes hacer este cohete con globos largos o redondos y también experimentar con el largo de la pajita. También puedes cambiar el ángulo en el que se desarrolla la trayectoria de vuelo del cohete para ver cómo afecta la distancia que recorrerá tu cohete.
   • Puedes hacer una lancha motora de manera similar: corta un cartón de leche a lo largo. Haz un agujero en el fondo y pasa la bola a través de él. Infla el globo, luego coloca el bote en un baño de agua y libera el aire del globo.

2. Envuelva el rectángulo firmemente alrededor de un lápiz o una clavija. Empiece a enrollar la tira de papel desde el extremo del lápiz, no desde el centro. Parte de la tira debe colgar sobre la mina del lápiz o el extremo de la clavija.

   • Utilice un lápiz o una clavija un poco más gruesa que la pajita, pero no mucho más gruesa.

3. Pegue el borde del papel con cinta adhesiva para evitar que se deshaga. Pegue el papel a lo largo de toda la longitud del lápiz.

   Dobla el borde que sobresale formando un cono. Asegúrelo con cinta adhesiva.

   Retire el lápiz o la clavija.

   Revisa el cohete en busca de agujeros. Sopla suavemente por el extremo abierto del cohete. Escuche cualquier sonido que indique que el aire se está escapando de los lados o del extremo del cohete y sienta suavemente el cohete para sentir el aire que se escapa. Selle todos los agujeros en el cohete y pruébelo nuevamente hasta que haya reparado todos los agujeros.

   Agrega aletas caudales al extremo abierto del cohete de papel. Dado que este cohete es bastante estrecho, será más fácil cortar y pegar dos pares de aletas adyacentes que tres o cuatro aletas pequeñas separadas.

   Coloca el tubo en la parte abierta del cohete. Asegúrate de que el tubo sobresalga lo suficiente del cohete para que puedas pellizcar el extremo con los dedos.

   Sople bruscamente dentro del tubo. Tu cohete volará alto con la fuerza de tu respiración.

   • Siempre apunte el tubo y el cohete hacia arriba y no hacia nadie cuando dispare el cohete.
   • Construye varios cohetes diferentes para ver cómo los diferentes cambios afectan su vuelo. También intente lanzar sus cohetes con diferentes fuerzas de su respiración para ver cómo la fuerza de su respiración afecta la distancia que recorre su cohete.
   • El juguete, que parecía un cohete de papel, constaba de un cono de plástico en un extremo y un paracaídas de plástico en el otro. El paracaídas estaba sujeto a un palo, que luego se insertaba en un tubo de cartón. Cuando soplaron dentro del tubo, el cono de plástico atrapó el aire y voló hacia arriba. Al alcanzar la altura máxima, el palo cayó y se abrió el paracaídas.

La película puede dispararse

1. Decide cuánto largo/altura quieres construir tu cohete. El largo recomendado es de 15 cm, pero puedes alargarlo o acortarlo.

   Consigue una lata de película. Servirá como cámara de combustión para su cohete. Puede encontrar un frasco de este tipo en tiendas de fotografía que todavía funcionan con películas.

   • Busque un frasco que se ajuste por dentro en lugar de por fuera.
   • Si no puede encontrar un frasco de plástico, puede usar un frasco de plástico viejo para medicamentos con tapa a presión. Si no puede encontrar un frasco con tapa a presión, puede encontrar un tapón que encaje firmemente en la boca del frasco.

2. Construye un cohete. La forma más sencilla de hacer el cuerpo de un cohete es utilizar el mismo método que para un cohete de papel lanzado a través de un tubo: simplemente envuelva un trozo de papel alrededor de una lata de película. Dado que este frasco servirá como lanzador de tu cohete, querrás pegarle un poco de papel con cinta adhesiva para evitar que salga volando.

   Decide dónde quieres lanzar tu cohete. Se recomienda lanzar este tipo de cohete en un espacio abierto o en la calle, ya que el cohete puede volar bastante alto.

   Llena el frasco hasta 1/3 de su capacidad con agua. Si no hay una fuente de agua cerca de su plataforma de lanzamiento, puede llenar el cohete en otro lugar y llevarlo boca abajo hasta la plataforma, o llevar agua a la plataforma y llenar el cohete allí.

   Rompa una tableta efervescente por la mitad y coloque la mitad en agua.

   Cierra el frasco y dale la vuelta a la rúcula.

   Muévase a una distancia segura. Cuando la tableta se disuelve en agua, liberará dióxido de carbono. La presión se acumulará dentro del frasco y arrancará la tapa, lanzando el cohete hacia el cielo.

Cohete de partido

Corta un pequeño triángulo de papel de aluminio. Debe ser un triángulo isósceles con una base de 2,5 cm y una mediana de 5 cm.

Saca una cerilla de la caja de cerillas.

Sujete la cerilla a un alfiler de modo que la punta afilada del alfiler llegue a la cabeza de la cerilla, pero no sea más larga.

Envuelva el triángulo de aluminio alrededor de las cabezas de los fósforos y los alfileres, comenzando desde arriba. Envuelva el papel de aluminio lo más apretado posible alrededor de la cerilla sin sacar la aguja de su posición. Cuando haya completado este proceso, el envoltorio debe extenderse aproximadamente 6,25 mm por debajo de la cabeza de la cerilla.

Recuerda el papel de aluminio con las uñas. Esto acercará el papel a la cabeza de la cerilla y marcará mejor el canal formado por el pasador debajo del papel.

Saque la aguja con cuidado para no romper el papel de aluminio.

Haz una plataforma de lanzamiento con un clip.

• Doble el pliegue exterior del clip en un ángulo de 60 grados. Esta será la base de la plataforma de lanzamiento.
• Dobla el pliegue interior del clip hacia arriba y ligeramente hacia un lado para crear un triángulo abierto. Le colocarás la cabeza de cerilla envuelta en papel de aluminio.

1. Coloque la plataforma de lanzamiento en el sitio de lanzamiento de cohetes. Nuevamente, busque un área abierta afuera, ya que este cohete puede viajar una distancia considerable. Evite las áreas secas ya que el cohete de fósforo puede provocar un incendio.

   • Asegúrese de que no haya personas ni animales cerca de su puerto espacial antes de lanzar su cohete.

2. Coloque el cohete en la plataforma de lanzamiento con la cabeza hacia arriba. El cohete debe colocarse a un mínimo de 60 grados desde la base de la plataforma de lanzamiento y el suelo. Si está un poco más bajo, dobla más el clip hasta obtener el ángulo que deseas.

   Lanza el cohete. Enciende una cerilla y coloca la llama justo debajo de la cabeza del cohete envuelta. Cuando se enciende el fósforo del cohete, el cohete despegará.

   • Mantenga un balde de agua cerca para apagar las cerillas usadas y asegurarse de que se apaguen por completo.
   • Si un cohete te golpea inesperadamente, congélate, cae al suelo y rueda hasta que te quites el fuego.

Cohete de agua

1. Prepare una botella vacía de dos litros para que sirva como cámara de presión para su cohete. Debido a que se utiliza una botella de plástico en la construcción de este cohete, a veces se le llama cohete de botella. No deben confundirse con un tipo de petardo que también se conoce como cohetes de botella porque muchas veces se lanzan desde el interior de una botella. Esta forma de cohetes de botella está prohibida en muchos lugares; El cohete de agua no está prohibido.

   Haz aletas. Dado que el cuerpo del cohete de plástico es bastante resistente, especialmente después de reforzarlo con cinta adhesiva, necesitarás aletas igualmente fuertes. El cartón duro puede funcionar para esto, pero sólo durará unos pocos inicios. Es mejor utilizar plástico similar al del que están hechas las carpetas de plástico.

   • Lo primero que debes hacer es idear un diseño para tus aletas y crear plantilla de papel Para cortar aletas de plástico. Cualesquiera que sean tus aletas, recuerda que luego tendrás que doblarlas por la mitad para darles fuerza. También deben llegar al punto donde la botella comienza a estrecharse.
   • Recorta la plantilla y úsala para recortar tres o cuatro aletas idénticas de plástico o cartón.
   • Doble las aletas por la mitad y fíjelas al cuerpo del cohete con cinta adhesiva resistente.
   • Dependiendo del diseño de su cohete, es posible que necesite hacer las aletas más largas que el cuello de la botella o la boquilla del cohete.

2. Crea el cono de nariz y el compartimento de carga útil. Para ello necesitarás una segunda botella de dos litros.

   • Recorta el fondo de una botella vacía.
   • Coloque la carga útil en la parte superior de la botella cortada. La carga puede ser cualquier cosa, desde un trozo de plastilina hasta una bola de gomas elásticas. Coloque la parte inferior cortada dentro de la botella con la parte inferior mirando hacia el cuello. Asegure la estructura con cinta adhesiva y luego pegue esta botella al fondo de la botella, que actúa como una cámara de presión.
   • La punta de un cohete se puede hacer con cualquier cosa, desde una gorra. botella de plástico a un tubo de polivinilo o cono de plástico. Una vez que hayas decidido la punta que deseas para tu cohete y la hayas ensamblado, fíjala a la parte superior del cohete.

3. Pon a prueba el equilibrio de tu cohete. Coloca el cohete en tu dedo índice. El punto de equilibrio debe estar justo encima de la cámara de presión (en el fondo de la primera botella). Si el punto de equilibrio está fuera de lugar, retire la sección de peso positivo y cambie el peso del peso.

4. Cree una válvula de liberación/restricción. Hay varios dispositivos que puedes fabricar para lanzar tu cohete de agua. La más sencilla de ellas es la válvula de inicio y fin de carrera, que está unida al cuello de la botella y sirve como cámara de presión.

   • Busque un tapón de vino que encaje perfectamente en el cuello de la botella. Es posible que tengas que recortar un poco los bordes del corcho si es demasiado ancho.
   • Busque un sistema de válvulas, como las que se utilizan en los neumáticos de los automóviles o en la cámara de aire de las ruedas de las bicicletas. Mida el diámetro de la válvula.
   • Taladre un agujero en el centro del tapón del mismo diámetro que la válvula.
   • Limpie el vástago de la válvula y coloque un trozo de cinta adhesiva sobre las roscas y la abertura.
   • Empuje la válvula a través del orificio del tapón y luego séllela con sellador de silicona o uretano. Deje que el sellador se seque por completo antes de retirar la cinta de la válvula.
   • Pruebe la válvula para asegurarse de que el aire pueda fluir libremente a través de ella.
   • Pruebe el limitador vertiendo un poco de agua en la cámara de presión y colocando el cohete en posición vertical. Si nota una fuga, vuelva a colocar la válvula y pruébela nuevamente. Cuando esté seguro de que la válvula no tiene fugas, pruébela nuevamente para saber a qué presión el aire empuja el restrictor fuera de la botella.
   • Puede encontrar instrucciones para crear un sistema de inicio más complejo aquí:

Los motores de cohetes que emiten llamas impulsan la nave espacial a la órbita alrededor de la Tierra. Otros cohetes llevan naves más allá del sistema solar.

En cualquier caso, cuando pensamos en cohetes, imaginamos vuelos espaciales. Pero los cohetes también pueden volar en tu habitación, por ejemplo durante la celebración de tu cumpleaños.

Cohetes en casa

Un globo común y corriente también puede ser un cohete. ¿Cómo? Infla el globo y pellizca su cuello para evitar que se escape el aire. Ahora suelta la pelota. Comenzará a volar por la habitación de forma completamente impredecible e incontrolable, empujado por la fuerza del aire que se escapa de él.

Aquí hay otro cohete simple. Pongamos un cañón en el vagón de ferrocarril. Enviémosla de regreso. Supongamos que la fricción entre los carriles y las ruedas es muy pequeña y la frenada será mínima. Disparemos un cañón. En el momento del disparo, el carro avanza. Si empiezas a disparar con frecuencia, el carro no se detendrá, sino que irá ganando velocidad con cada disparo. Los proyectiles, que salen volando hacia atrás desde el cañón del cañón, empujan el carro hacia adelante.

Materiales relacionados:

¿Cómo duermen los astronautas en el espacio?

La fuerza que se crea en este caso se llama retroceso. Es esta fuerza la que hace que cualquier cohete se mueva, tanto en la Tierra como en el espacio. Cualesquiera que sean las sustancias u objetos que se expulsan de un objeto en movimiento, empujándolo hacia adelante, tendremos un ejemplo de motor de cohete.

El cohete es mucho más adecuado para volar en el vacío del espacio que en la atmósfera terrestre. Para lanzar un cohete al espacio, los ingenieros deben diseñar potentes motores de cohetes. Basan sus diseños en las leyes universales del universo descubiertas por el gran científico inglés Isaac Newton, que trabajó a finales del siglo XVII. Las leyes de Newton describen la gravedad y lo que les sucede a los cuerpos físicos cuando se mueven. La segunda y tercera leyes ayudan a comprender claramente qué es un cohete.

Movimiento de cohetes y leyes de Newton.

La segunda ley de Newton relaciona la fuerza de un objeto en movimiento con su masa y aceleración (el cambio de velocidad por unidad de tiempo). Así, para crear un cohete potente, su motor debe expulsar grandes masas de combustible quemado a gran velocidad. La tercera ley de Newton establece que la fuerza de acción es igual a la fuerza de reacción y está dirigida en dirección opuesta. En el caso de un cohete, la fuerza de acción son los gases calientes que escapan de la tobera del cohete; la fuerza contraria empuja el cohete hacia adelante.

Una breve historia de los cohetes

El principio general del vuelo en jet, que formó la base de todos los cohetes, es simple: una parte se separa del cuerpo y pone todo lo demás en movimiento.

Se desconoce quién fue el primero en implementar este principio, pero varias conjeturas y conjeturas llevan la genealogía de la ciencia espacial hasta Arquímedes. Lo que se sabe con certeza sobre los primeros inventos de este tipo es que fueron utilizados activamente por los chinos, quienes los cargaron con pólvora y los lanzaron al cielo debido a la explosión. Así crearon el primer combustible sólido cohetes. Los gobiernos europeos mostraron desde el principio un gran interés por los misiles

Segundo estallido de cohetes

Los cohetes esperaron entre bastidores y esperaron: en la década de 1920 comenzó el segundo auge de los cohetes, y se asocia principalmente con dos nombres.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, un científico autodidacta de la provincia de Riazán, a pesar de las dificultades y obstáculos, logró muchos descubrimientos, sin los cuales hubiera sido imposible siquiera hablar del espacio. La idea de utilizar combustible líquido, la fórmula de Tsiolkovsky, que calcula la velocidad necesaria para volar en función de la relación entre las masas final e inicial, un cohete de varias etapas, todo esto es su mérito. En gran parte bajo la influencia de sus obras, se creó y formalizó la ciencia espacial nacional. En la Unión Soviética, comenzaron a surgir espontáneamente sociedades y círculos para el estudio de la propulsión a chorro, incluido GIRD, un grupo para el estudio de la propulsión a chorro, y en 1933, bajo el patrocinio de las autoridades, apareció el Jet Institute.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky.
Fuente: Wikimedia.org

El segundo héroe de la carrera de cohetes es el físico alemán Wernher von Braun. Brown tenía una educación excelente y una mente vivaz, y después de conocer a otra luminaria de la ciencia espacial mundial, Heinrich Oberth, decidió poner todos sus esfuerzos en crear y mejorar cohetes. Durante la Segunda Guerra Mundial, von Braun se convirtió en el padre del "arma de represalia" del Reich: el cohete V-2, que los alemanes comenzaron a utilizar en el campo de batalla en 1944. "Horror alado", como lo llamaron en la prensa, trajo destrucción a muchos ciudades inglesas, pero, afortunadamente, en aquella época el colapso del nazismo ya era cuestión de tiempo. Wernher von Braun, junto con su hermano, decidió rendirse a los estadounidenses y, como ha demostrado la historia, fue un billete de suerte no sólo y no tanto para los científicos, sino también para los propios estadounidenses. Desde 1955, Brown ha trabajado para el gobierno estadounidense y sus inventos forman la base del programa espacial estadounidense.

Pero volvamos a los años 30. El gobierno soviético apreció el celo de los entusiastas del camino al espacio y decidió utilizarlo en su propio interés. Durante los años de la guerra, el Katyusha, un sistema de lanzamiento múltiple de cohetes, demostró su valía. Fue en muchos sentidos un arma innovadora: el Katyusha, basado en una camioneta Studebaker, llegó, dio media vuelta, disparó contra el sector y se fue, sin permitir que los alemanes recobraran el sentido.

El fin de la guerra planteó a nuestros dirigentes una nueva tarea: los estadounidenses demostraron al mundo todo el poder de la bomba nuclear, y resultó bastante obvio que sólo aquellos que tienen algo similar pueden reclamar el estatus de superpotencia. Pero había un problema. El hecho es que, además de la bomba en sí, necesitábamos vehículos de reparto que pudieran eludir la defensa aérea estadounidense. Los aviones no eran aptos para esto. Y la URSS decidió confiar en los misiles.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky murió en 1935, pero fue reemplazado por toda una generación de jóvenes científicos que enviaron al hombre al espacio. Entre estos científicos se encontraba Sergei Pavlovich Korolev, que estaba destinado a convertirse en la "carta de triunfo" de los soviéticos en la carrera espacial.

La URSS se propuso con todo celo crear su propio misil intercontinental: se organizaron institutos, se reunieron los mejores científicos y se creó un instituto de investigación en Podlipki, cerca de Moscú. armas de misiles, y el trabajo está en pleno apogeo.

Sólo un colosal esfuerzo de esfuerzo, recursos y mentes lo hizo posible. Unión Soviética V lo antes posible construye tu propio cohete, al que llamaron R-7. Fueron sus modificaciones las que lanzaron el Sputnik y Yuri Gagarin al espacio, fueron Sergei Korolev y sus asociados quienes lanzaron era espacial humanidad. ¿Pero en qué consiste un cohete espacial?

Que los vuelos al espacio sean algo común desde hace mucho tiempo. ¿Pero sabes todo sobre los vehículos de lanzamiento espacial? Desmontémoslo pieza por pieza y veamos en qué consisten y cómo funcionan.

Motores de cohetes

Los motores son los más importantes. componente vehículo de lanzamiento. Crean la fuerza de tracción que impulsa el cohete al espacio. Pero cuando se trata de motores de cohetes, no conviene recordar los que se encuentran bajo el capó de un coche o, por ejemplo, los que hacen girar las palas del rotor de un helicóptero. Los motores de cohetes son completamente diferentes.

El funcionamiento de los motores de cohetes se basa en la tercera ley de Newton. La formulación histórica de esta ley dice que para cualquier acción siempre hay una reacción igual y opuesta, es decir, una reacción. Por eso estos motores se llaman motores a reacción.

Un motor de cohete a reacción emite una sustancia durante su funcionamiento (la llamada trabajando fluidamente) en una dirección, mientras se mueve en la dirección opuesta. Para entender cómo sucede esto, no es necesario que usted mismo vuele un cohete. El ejemplo más cercano, "terrenal", es el retroceso que se produce al disparar un arma de fuego. El fluido de trabajo aquí son los gases de la bala y la pólvora que se escapan del cañón. Otro ejemplo es un globo inflado y liberado. Si no lo atas volará hasta que salga el aire. El aire aquí es el fluido de trabajo. En pocas palabras, el fluido de trabajo en un motor de cohete son los productos de combustión del combustible para cohetes.

Modelo del motor cohete RD-180.

Combustible

El combustible para motores de cohetes suele ser de dos componentes e incluye un combustible y un oxidante. El vehículo de lanzamiento Proton utiliza heptilo (dimetilhidrazaína asimétrica) como combustible y tetróxido de nitrógeno como oxidante. Ambos componentes son extremadamente tóxicos, pero esto es un "recuerdo" del propósito de combate original del misil. Intercontinental misil balístico El UR-500, el progenitor del Proton, que tenía un propósito militar, tuvo que estar listo para el combate durante mucho tiempo antes del lanzamiento. Y otros tipos de combustible no permitían un almacenamiento a largo plazo. Los cohetes Soyuz-FG y Soyuz-2 utilizan queroseno y oxígeno líquido como combustible. Los mismos componentes de combustible se utilizan en la familia de vehículos de lanzamiento Angara, Falcon 9 y el prometedor Falcon Heavy de Elon Musk. El par de combustible del vehículo de lanzamiento japonés H-IIB (H-to-bee) es hidrógeno líquido (combustible) y oxígeno líquido (oxidante). Como en el cohete de la empresa aeroespacial privada Blue Origin, utilizado para lanzar la nave suborbital New Shepard. Pero todos estos son motores de cohetes líquidos.

También se utilizan motores de cohetes de propulsión sólida, pero, por regla general, en las etapas de propulsión sólida de los cohetes multietapa, como el acelerador de arranque del vehículo de lanzamiento Ariane 5, la segunda etapa del vehículo de lanzamiento Antares y los propulsores laterales del Transbordador espacial.

pasos

La carga útil lanzada al espacio es sólo una pequeña fracción de la masa del cohete. Los vehículos de lanzamiento se “transportan” principalmente a sí mismos, es decir, a su propia estructura: tanques de combustible y motores, así como el combustible necesario para su funcionamiento. Los tanques de combustible y los motores de cohetes están ubicados en diferentes etapas del cohete y, una vez que agotan su combustible, se vuelven innecesarios. Para no llevar carga extra, están separados. Además de las etapas completas, también se utilizan tanques de combustible externos que no están equipados con motores propios. Durante el vuelo también se resetean.

Primera etapa del vehículo de lanzamiento Proton-M

Existen dos esquemas clásicos para la construcción de cohetes de múltiples etapas: con separación transversal y longitudinal de etapas. En el primer caso, las etapas se colocan una encima de la otra y se encienden solo después de la separación de la etapa inferior anterior. En el segundo caso, alrededor del cuerpo de la segunda etapa se encuentran varias etapas de cohete idénticas, que se encienden y caen simultáneamente. En este caso, el motor de segunda etapa también puede funcionar durante el arranque. Pero también se utiliza ampliamente un esquema combinado longitudinal-transversal.

Opciones de diseño de misiles

El vehículo de lanzamiento ligero Rokot, lanzado en febrero de este año desde el cosmódromo de Plesetsk, es un cohete de tres etapas con separación transversal de etapas. Pero el vehículo de lanzamiento Soyuz-2, lanzado desde el nuevo cosmódromo de Vostochny en abril de este año, tiene tres etapas y una división longitudinal-transversal.

Un diseño interesante para un cohete de dos etapas separados longitudinalmente es el sistema Space Shuttle. Aquí radica la diferencia entre los transbordadores americanos y el Buran. La primera etapa del sistema del transbordador espacial son los propulsores laterales de combustible sólido, la segunda es el propio transbordador (orbitador) con un tanque de combustible externo desmontable, que tiene forma de cohete. Durante el despegue, tanto el transbordador como los motores propulsores se encienden. En el sistema Energia-Buran, el vehículo de lanzamiento superpesado de dos etapas Energia era un elemento independiente y, además de lanzar el Buran MTSC al espacio, podía utilizarse para otros fines, por ejemplo, para apoyar expediciones automáticas y tripuladas a la Luna y Marte.

Bloque de aceleración

Puede parecer que tan pronto como el cohete sale al espacio, el objetivo se logra. Pero no siempre es así. La órbita objetivo de una nave espacial o de una carga útil puede ser mucho más alta que la línea desde la que comienza el espacio. Por ejemplo, la órbita geoestacionaria, que alberga satélites de telecomunicaciones, se encuentra a una altitud de 35.786 km sobre el nivel del mar. Por eso necesitamos una etapa superior, que, de hecho, es otra etapa del cohete. El espacio comienza ya a una altitud de 100 km, donde comienza la ingravidez, lo que supone un grave problema para los motores de cohetes convencionales.

El vehículo de lanzamiento Proton, uno de los principales "caballos de batalla" de la cosmonáutica rusa, combinado con la etapa superior Breeze-M, permite lanzar cargas útiles de hasta 3,3 toneladas a la órbita geoestacionaria, pero inicialmente el lanzamiento se realiza a una órbita de referencia baja ( 200 kilómetros). Aunque la etapa superior se denomina una de las etapas del barco, se diferencia de la etapa habitual en sus motores.

Vehículo de lanzamiento Proton-M con etapa superior Breeze-M en montaje

Para mover una nave espacial o un vehículo a una órbita objetivo o dirigirlo hacia una trayectoria de salida o interplanetaria, la etapa superior debe poder realizar una o más maniobras que cambien la velocidad de vuelo. Y para ello es necesario encender el motor cada vez. Además, durante los periodos entre maniobras, el motor se apaga. Así, el motor de la etapa superior se puede encender y apagar repetidamente, a diferencia de los motores de otras etapas de cohetes. Las excepciones son los reutilizables Falcon 9 y New Shepard, cuyos motores de primera etapa se utilizan para frenar al aterrizar en la Tierra.

Carga útil

Los cohetes existen para lanzar algo al espacio. En particular, naves espaciales y naves espaciales. En la cosmonáutica nacional, se trata de los cargueros de transporte Progress y las naves espaciales tripuladas Soyuz enviadas a la ISS. De las naves espaciales de este año, destacan la estadounidense Intelsat DLA2 y la francesa Eutelsat 9B, la nave espacial de navegación nacional Glonass-M No. 53 y, por supuesto, la nave espacial ExoMars-2016, diseñada para buscar metano en la atmósfera de Marte.

Los cohetes tienen diferentes capacidades para lanzar cargas útiles. La carga útil del vehículo de lanzamiento ligero Rokot, destinado a lanzar naves espaciales a órbitas terrestres bajas (200 km), es de 1,95 toneladas, mientras que el vehículo de lanzamiento Proton-M pertenece a la clase pesada. Lanza 22,4 toneladas a la órbita baja, 6,15 toneladas a la órbita geoestacionaria y 3,3 toneladas a la órbita geoestacionaria. La Soyuz-2, dependiendo de la modificación y del cosmódromo, es capaz de entregar de 7,5 a 8,7 t, a la órbita de transferencia geoestacionaria, de 2,8 hasta 3 T y geoestacionario, de 1,3 a 1,5 T. El cohete está diseñado para lanzamientos desde todos los sitios de Roscosmos: Vostochny, Plesetsk, Baikonur y Kuru, y se utiliza en el marco de un proyecto conjunto ruso-europeo. Utilizado para lanzar naves espaciales tripuladas y de transporte a la ISS, la Soyuz-FG LV tiene una masa de carga útil de 7,2 toneladas (con la nave espacial tripulada Soyuz) a 7,4 toneladas (con la nave espacial de carga Progress). Actualmente, este es el único cohete que se utiliza para transportar cosmonautas y astronautas a la ISS.

La carga útil suele estar situada en la parte superior del cohete. Para superar la resistencia aerodinámica, astronave o la nave se coloca dentro del carenado de la cabeza del cohete, que se desecha tras atravesar las densas capas de la atmósfera.

Las palabras de Yuri Gagarin que pasaron a la historia: “Veo la Tierra... ¡Qué belleza!” les dijeron precisamente después de la liberación del carenado del vehículo de lanzamiento Vostok.

Instalación del carenado del vehículo de lanzamiento Proton-M, carga útil de las naves espaciales Express-AT1 y Express-AT2

Sistema de rescate de emergencia

Un cohete que pone en órbita una nave espacial con una tripulación casi siempre se puede distinguir por apariencia del que lanza un buque de carga o una nave espacial. Para garantizar que la tripulación de la nave espacial tripulada permanezca con vida en caso de una emergencia en el vehículo de lanzamiento, se utiliza un sistema de rescate de emergencia (ESS). Básicamente, se trata de otro cohete (aunque pequeño) situado en la cabeza del vehículo de lanzamiento. Desde fuera, el SAS parece una torreta de forma inusual encima de un cohete. Su tarea es sacar una nave espacial tripulada en caso de emergencia y sacarla del lugar del accidente.

En caso de explosión de un cohete durante el lanzamiento o al comienzo del vuelo, los motores principales del sistema de recuperación arrancan la parte del cohete en la que se encuentra la nave espacial tripulada y la alejan del lugar del accidente. Después de lo cual se realiza un descenso en paracaídas. Si el vuelo se desarrolla normalmente, después de alcanzar una altitud segura, el sistema de rescate de emergencia se separa del vehículo de lanzamiento. A grandes altitudes, el papel del SAS no es tan importante. Aquí la tripulación ya puede escapar gracias a la separación del módulo de descenso. astronave de un cohete.

Soyuz LV con SAS en la parte superior del cohete

Aquí hay un libro que habla de uno de los principales logros del siglo XX: la astronáutica, que todo el mundo considera un símbolo del siglo pasado. Sin embargo, la astronáutica se ha convertido no sólo en un campo investigación de vanguardia logros científicos y tecnológicos, pero también el campo de batalla por el espacio entre las dos superpotencias mundiales: la URSS y los Estados Unidos. Carrera de armamentos, " guerra Fría“empujó a los científicos de sistemas opuestos a crear proyectos cada vez más fantásticos que se adelantan a la realidad.

Este volumen está dedicado a los sistemas de cohetes de la era preespacial.

El libro contiene abundante material ilustrativo y será de interés tanto para especialistas como para aficionados a la historia.

Inmediatamente después de la separación de la primera etapa, el motor de la segunda etapa comienza a funcionar, mientras que el ángulo de inclinación de la trayectoria hacia el horizonte disminuye continuamente. Todos los dispositivos de control están ubicados en la segunda etapa del cohete. En la cabecera de la tercera etapa, bajo la protección de un cono aerodinámico, se instala el propio satélite artificial. Con el arranque del motor de segunda etapa, el cohete se eleva a tal altura que desaparece la necesidad de un cono aerodinámico y se convierte en una carga inútil. Por lo tanto, poco después de que el motor de la segunda etapa comience a funcionar, el cono de morro se desecha.

El final de funcionamiento del motor de la segunda etapa coincide con el ascenso del cohete a una altitud de unos 225 kilómetros. Luego, la segunda etapa se eleva por inercia, según el ángulo de inclinación, hasta una altitud de 320 a 480 kilómetros. Esta altitud la alcanza el cohete 10 minutos después del lanzamiento a una distancia de 1.130 kilómetros del lugar de lanzamiento, tras lo cual la segunda etapa se separa y cae al océano, volando en total unos 2.250 kilómetros en horizontal.

Durante algún tiempo después de que se apaga el motor de la segunda etapa, la segunda y tercera etapas continúan ganando altura por inercia, permaneciendo conectadas entre sí. En cierto punto del ascenso pasivo, el cohete comienza a girar, estabilizando así la tercera etapa. Tan pronto como el cohete alcanza su altitud máxima y entra en un tramo de la trayectoria paralelo a la superficie de la Tierra, se enciende el motor de la tercera etapa y se separa la segunda etapa.

Después de esto, la tercera etapa, que se mueve tangencialmente a la superficie de la Tierra, sale volando de la atmósfera terrestre. Durante el ascenso pasivo de la segunda y tercera etapa, naturalmente se pierde parte de la velocidad, por lo que la tercera etapa inicia el vuelo activo a una velocidad de aproximadamente la mitad de la velocidad orbital, es decir, no más de 3,2 km/s. Cuando se quema todo el combustible del motor de la tercera etapa, éste desarrolla la velocidad necesaria para moverse en órbita; en este momento el satélite debe estar separado de la tercera etapa. El mecanismo desarrollado para este fin consiste en un resorte comprimido, que se libera mediante una señal de un temporizador inercial, calculado para el período de funcionamiento del motor de tercera etapa. Cuando se estira, este resorte empuja el satélite esférico fuera del vehículo de lanzamiento. Esta separación se produce a una velocidad de sólo 0,9 m/s con respecto al vehículo de lanzamiento, por lo que, habiéndose finalmente separado del satélite, la tercera etapa (el vehículo de lanzamiento) también continúa moviéndose en órbita, convirtiéndose en el segundo satélite de la Tierra.