Memancing ikan mas dan memancing lainnya. Metode navigasi rudal jelajah Terdiri dari apa rudal untuk terbang?

Roket adalah ilustrasi yang bagus tentang hukum ketiga Newton tentang gerak: "Setiap aksi mempunyai reaksi yang sama besar dan berlawanan arah." Roket pertama diyakini adalah merpati kayu bertenaga uap, ditemukan oleh Archytas dari Tarentum pada abad ke-4 SM. Mesin uap dikalahkan oleh tabung mesiu tentara Tiongkok, dan kemudian roket berbahan bakar cair ditemukan oleh Konstantin Tsiolkovsky dan dikembangkan oleh Robert Goddard. Artikel ini menjelaskan lima cara membuat roket di rumah, dari yang sederhana hingga yang lebih kompleks; di bagian akhir Anda dapat menemukan bagian tambahan yang menjelaskan prinsip dasar pembuatan roket.

Langkah

Roket balon

Ikat salah satu ujung tali pancing atau benang ke penyangga. Penopangnya bisa berupa sandaran kursi atau gagang pintu.

Masukkan benang melalui sedotan plastik. Tali dan tabung akan berfungsi sebagai sistem navigasi yang dengannya Anda dapat mengontrol lintasan roket balon Anda.

• Model peralatan roket menggunakan teknologi serupa, di mana sebuah tabung dengan panjang yang sama dipasang pada badan roket. Tabung ini dimasukkan melalui tabung logam pada platform peluncuran untuk menjaga roket tetap tegak hingga diluncurkan.

1. Ikat ujung benang lainnya ke lilitan lainnya. Pastikan untuk menarik benang dengan kencang sebelum melakukan ini.

   memompa balon. Jepit ujung balon untuk mencegah udara keluar. Anda bisa menggunakan jari, klip kertas, atau jepitan.

   Rekatkan bola ke tabung dengan selotip.

   Lepaskan udara dari balon. Roket Anda akan terbang sepanjang lintasan yang ditentukan, dari satu ujung benang ke ujung lainnya.

   • Anda dapat membuat roket ini dengan balon panjang atau bulat, dan juga bereksperimen dengan panjang sedotan. Anda juga dapat mengubah sudut lintasan penerbangan roket untuk melihat pengaruhnya terhadap jarak tempuh roket Anda.
   • Anda dapat membuat perahu jet dengan cara serupa: Potong karton susu memanjang. Buat lubang di bagian bawah dan masukkan bola ke dalamnya. Tiup balon, lalu masukkan perahu ke dalam bak air dan keluarkan udara dari balon.

2. Bungkus persegi panjang dengan erat di sekitar pensil atau paku kayu. Mulailah menggulung potongan kertas dari ujung pensil, bukan dari tengah. Bagian dari strip harus menggantung di atas ujung pensil atau ujung batang kayu.

   • Gunakan pensil atau paku kayu yang sedikit lebih tebal dari sedotan, tetapi jangan lebih tebal.

3. Rekatkan tepi kertas agar tidak terurai. Rekatkan kertas di sepanjang pensil.

   Lipat tepi yang menjorok menjadi kerucut. Amankan dengan selotip.

   Lepaskan pensil atau paku kayu.

   Periksa roket apakah ada lubang. Tiup perlahan ke ujung roket yang terbuka. Dengarkan suara apa pun yang menandakan udara keluar dari sisi atau ujung roket dan rasakan roket secara perlahan untuk merasakan udara keluar. Tutup semua lubang pada roket dan uji roket lagi sampai Anda memperbaiki semua lubang.

   Tambahkan sirip ekor ke ujung terbuka roket kertas. Karena roket ini cukup sempit, akan lebih mudah untuk memotong dan merekatkan dua pasang sirip yang berdekatan dibandingkan tiga atau empat sirip kecil yang terpisah.

   Tempatkan tabung di bagian roket yang terbuka. Pastikan tabung cukup menonjol dari roket sehingga Anda bisa menjepit ujungnya dengan jari.

   Tiup dengan tajam ke dalam tabung. Roket Anda akan terbang tinggi dengan kekuatan nafas Anda.

   • Selalu arahkan tabung dan roket ke atas dan bukan ke siapa pun saat Anda menembakkan roket.
   • Bangun beberapa roket berbeda untuk melihat bagaimana perubahan berbeda memengaruhi penerbangannya. Coba juga luncurkan roket Anda dengan kekuatan napas yang berbeda-beda untuk melihat bagaimana kekuatan napas Anda memengaruhi jarak tempuh roket Anda.
   • Mainan yang bentuknya seperti roket kertas ini terdiri dari kerucut plastik di salah satu ujungnya dan parasut plastik di ujung lainnya. Parasut tersebut diikatkan pada sebuah tongkat, yang kemudian dimasukkan ke dalam tabung karton. Ketika mereka meniup ke dalam tabung, kerucut plastik itu menangkap udara dan terbang. Setelah mencapai ketinggian maksimal, tongkat tersebut terjatuh, setelah itu parasut terbuka.

Film bisa meroket

1. Putuskan berapa panjang/tinggi Anda ingin membuat roket. Panjang yang disarankan adalah 15 cm, tetapi Anda bisa membuatnya lebih panjang atau lebih pendek.

   Dapatkan sekaleng film. Ini akan berfungsi sebagai ruang bakar untuk roket Anda. Anda dapat menemukan toples seperti itu di toko foto yang masih menggunakan film.

   • Temukan toples yang terkunci di bagian dalam, bukan di luar.
   • Jika Anda tidak bisa menemukan botol film, Anda bisa menggunakan botol obat plastik bekas dengan penutup snap-on. Jika Anda tidak dapat menemukan stoples dengan penutup snap-on, Anda dapat menemukan sumbat yang pas dengan mulut stoples.

2. Bangun roket. Cara termudah untuk membuat badan roket adalah dengan menggunakan metode yang sama seperti roket kertas yang diluncurkan melalui tabung: cukup bungkus selembar kertas di sekeliling kaleng film. Karena stoples ini akan berfungsi sebagai peluncur roket, Anda perlu menempelkan kertas pada stoples tersebut agar tidak terbang.

   Putuskan di mana Anda ingin meluncurkan roket Anda. Disarankan untuk meluncurkan roket jenis ini di ruang terbuka atau di jalan raya, karena roket dapat terbang cukup tinggi.

   Isi toples 1/3 penuh dengan air. Jika tidak ada sumber air di dekat landasan peluncuran, Anda dapat mengisi roket di tempat lain dan membawanya terbalik ke landasan, atau membawa air ke platform dan mengisi roket di sana.

   Pecahkan tablet effervescent menjadi dua dan masukkan setengahnya ke dalam air.

   Tutup stoples dan balikkan roket.

   Pindah ke jarak yang aman. Ketika tablet dilarutkan dalam air, maka akan melepaskan karbon dioksida. Tekanan akan menumpuk di dalam toples dan merobek tutupnya, sehingga meluncurkan roket Anda ke angkasa.

Cocokkan roket

Potong segitiga kecil dari aluminium foil. Bentuknya harus segitiga sama kaki dengan alas 2,5 cm dan median 5 cm.

Ambil korek api dari kotak korek api.

Pasangkan korek api pada peniti lurus sehingga ujung peniti yang tajam mencapai kepala korek api, tetapi tidak lebih panjang dari itu.

Bungkus segitiga aluminium di sekeliling kepala korek api dan sematkan, mulai dari paling atas. Bungkus foil sekencang mungkin di sekitar korek api tanpa membuat jarum keluar dari posisinya. Setelah Anda menyelesaikan proses ini, pembungkusnya akan memanjang kira-kira 6,25 mm di bawah kepala korek api.

Ingat kertas timah dengan kuku Anda. Ini akan mendorong kertas timah lebih dekat ke kepala korek api dan menandai saluran yang dibentuk oleh pin di bawah kertas timah dengan lebih baik.

Tarik keluar jarum dengan hati-hati agar tidak merobek kertas timah.

Buat landasan peluncuran dari klip kertas.

• Tekuk lipatan luar penjepit kertas pada sudut 60 derajat. Ini akan menjadi dasar platform peluncuran.
• Lipat lipatan dalam penjepit kertas ke atas dan sedikit ke samping untuk membuat segitiga terbuka. Anda akan menempelkan kepala korek api yang dibungkus kertas timah ke sana.

1. Tempatkan landasan peluncuran di lokasi peluncuran roket. Sekali lagi, carilah tempat terbuka di luar karena roket ini dapat menempuh jarak yang cukup jauh. Hindari area kering karena roket korek api dapat memicu kebakaran.

   • Pastikan tidak ada orang atau hewan di dekat pelabuhan antariksa Anda sebelum Anda meluncurkan roket.

2. Tempatkan roket korek api di landasan peluncuran dengan kepala menghadap ke atas. Roket harus diposisikan minimal 60 derajat dari dasar landasan peluncuran dan tanah. Jika sedikit lebih rendah, tekuk penjepit kertas lebih jauh hingga Anda mendapatkan sudut yang diinginkan.

   Luncurkan roketnya. Nyalakan korek api dan letakkan apinya tepat di bawah kepala roket korek api yang terbungkus. Ketika fosfor dalam roket dinyalakan, roket akan lepas landas.

   • Simpanlah seember air di dekat Anda untuk mematikan korek api bekas untuk memastikan korek api benar-benar padam.
   • Jika sebuah roket tiba-tiba menghantam Anda, diamlah, jatuh ke tanah dan berguling-guling sampai Anda menjatuhkan apinya.

Roket air

1. Siapkan satu botol dua liter kosong untuk dijadikan ruang tekanan roket Anda. Karena botol plastik digunakan dalam pembuatan roket ini, maka kadang-kadang disebut roket botol. Berbeda dengan jenis petasan yang disebut juga roket botol karena sering kali diluncurkan dari dalam botol. Bentuk roket botol ini dilarang di banyak tempat; roket air tidak dilarang.

   Buat sirip. Karena badan roket plastik cukup kuat, apalagi setelah diperkuat dengan selotip, maka diperlukan sirip yang sama kuatnya. Karton keras bisa digunakan untuk ini, tetapi hanya akan bertahan beberapa kali saja. Yang terbaik adalah menggunakan plastik yang mirip dengan bahan pembuatan folder file plastik.

   • Hal pertama yang harus Anda lakukan adalah membuat desain sirip Anda dan membuatnya stensil kertas untuk memotong sirip plastik. Apa pun sirip Anda, ingatlah bahwa Anda harus melipat masing-masing sirip menjadi dua nanti untuk mendapatkan kekuatan. Mereka juga harus mencapai titik di mana botol mulai menyempit.
   • Gunting stensilnya dan gunakan untuk memotong tiga atau empat sirip identik dari plastik atau karton.
   • Tekuk sirip menjadi dua dan tempelkan ke badan roket dengan selotip yang kuat.
   • Tergantung pada desain roket Anda, Anda mungkin perlu membuat sirip lebih panjang dari leher botol/nosel roket.

2. Buat kerucut hidung dan tempat muatan. Untuk melakukan ini, Anda memerlukan botol dua liter kedua.

   • Gunting bagian bawah botol kosong.
   • Tempatkan muatan di bagian atas botol yang sudah dipotong. Bebannya bisa apa saja, mulai dari segumpal plastisin hingga bola karet gelang. Tempatkan bagian bawah yang sudah dipotong di dalam botol dengan bagian bawah menghadap ke leher. Amankan strukturnya dengan selotip, lalu rekatkan botol ini ke bagian bawah botol, yang berfungsi sebagai ruang tekanan.
   • Hidung roket bisa dibuat dari apa saja, mulai dari tutupnya botol plastik ke tabung polivinil atau kerucut plastik. Setelah Anda memutuskan hidung roket yang Anda inginkan dan merakitnya, pasangkan ke bagian atas roket.

3. Uji keseimbangan roket Anda. Tempatkan roket di jari telunjuk Anda. Titik keseimbangan harus berada tepat di atas ruang tekanan (di bagian bawah botol pertama). Jika titik keseimbangan meleset, hilangkan bagian bobot positif dan ubah bobot bobotnya.

4. Buat katup pelepas/pembatas. Ada beberapa perangkat yang bisa Anda buat untuk meluncurkan roket air Anda. Yang paling mudah adalah katup start dan limit, yang dipasang pada leher botol, yang berfungsi sebagai ruang tekanan.

   • Temukan sumbat anggur yang pas dengan leher botol. Anda mungkin perlu memangkas sedikit tepi gabus jika terlalu lebar.
   • Temukan sistem katup, seperti yang digunakan pada ban mobil atau ban dalam roda sepeda. Ukur diameter katup.
   • Bor lubang di tengah sumbat dengan diameter yang sama dengan katup.
   • Bersihkan batang katup dan tempelkan selotip pada benang dan bukaannya.
   • Dorong katup melalui lubang pada sumbat, lalu tutup dengan penutup silikon atau uretan. Biarkan sealant benar-benar kering sebelum melepaskan selotip dari katup.
   • Uji katup untuk memastikan udara dapat mengalir melaluinya dengan bebas.
   • Uji pembatas dengan menuangkan air ke dalam ruang tekanan dan berdirikan roket dalam posisi tegak. Jika Anda melihat ada kebocoran, pasang kembali katup dan uji lagi. Jika Anda yakin katup tidak bocor, uji kembali untuk mengetahui berapa tekanan udara yang mendorong pembatas keluar dari botol.
   • Anda dapat menemukan petunjuk untuk membuat sistem peluncuran yang lebih kompleks di sini:

Mesin roket yang mengeluarkan api mendorong pesawat ruang angkasa ke orbit mengelilingi bumi. Roket lain membawa kapal melampaui tata surya.

Bagaimanapun, ketika kita berpikir tentang roket, kita membayangkan penerbangan luar angkasa. Namun roket juga bisa terbang di kamar Anda, misalnya saat perayaan ulang tahun Anda.

Roket di rumah

Balon biasa juga bisa menjadi roket. Bagaimana? Mengembang balon dan mencubit lehernya untuk mencegah udara keluar. Sekarang lepaskan bolanya. Dia akan mulai terbang mengelilingi ruangan secara tidak terduga dan tidak terkendali, didorong oleh kekuatan udara yang keluar darinya.

Ini roket sederhana lainnya. Mari kita pasang meriam di gerbong kereta. Ayo kirim dia kembali. Anggaplah gesekan antara rel dan roda sangat kecil dan pengeremannya minimal. Ayo tembakkan meriam. Pada saat terjadi tembakan, troli bergerak maju. Jika Anda sering mulai memotret, troli tidak akan berhenti, tetapi akan menambah kecepatan pada setiap bidikan. Terbang mundur dari laras meriam, peluru mendorong troli ke depan.

Materi terkait:

Bagaimana astronot tidur di luar angkasa?

Kekuatan yang tercipta dalam hal ini disebut recoil. Gaya inilah yang membuat roket apapun bergerak, baik di bumi maupun di luar angkasa. Apapun zat atau benda yang dikeluarkan dari suatu benda bergerak, mendorongnya ke depan, kita akan mendapatkan contoh mesin roket.

Roket jauh lebih cocok untuk terbang di ruang hampa dibandingkan di atmosfer bumi. Untuk meluncurkan roket ke luar angkasa, para insinyur harus merancang mesin roket yang kuat. Mereka mendasarkan rancangannya pada hukum universal alam semesta yang ditemukan oleh ilmuwan besar Inggris Isaac Newton, yang bekerja pada akhir abad ke-17. Hukum Newton menjelaskan gravitasi dan apa yang terjadi pada benda fisik ketika bergerak. Hukum kedua dan ketiga membantu untuk memahami dengan jelas apa itu roket.

Gerak roket dan hukum Newton

Hukum kedua Newton menghubungkan gaya suatu benda bergerak dengan massa dan percepatannya (perubahan kecepatan per satuan waktu). Jadi, untuk membuat roket yang kuat, mesinnya harus mengeluarkan bahan bakar yang terbakar dalam jumlah besar dengan kecepatan tinggi. Hukum ketiga Newton menyatakan bahwa gaya aksi sama dengan gaya reaksi dan arahnya berlawanan. Dalam kasus roket, gaya aksi adalah gas panas yang keluar dari nosel roket; gaya tandingan mendorong roket ke depan.

Sejarah Singkat Roket

Prinsip umum penerbangan jet, yang menjadi dasar semua roket, sederhana - beberapa bagian dipisahkan dari tubuhnya, membuat semua yang lain bergerak.

Tidak diketahui siapa yang pertama kali menerapkan prinsip ini, namun berbagai dugaan dan dugaan membawa silsilah ilmu roket kembali ke Archimedes. Apa yang diketahui secara pasti tentang penemuan pertama adalah bahwa penemuan tersebut secara aktif digunakan oleh Tiongkok, yang mengisinya dengan bubuk mesiu dan meluncurkannya ke langit akibat ledakan tersebut. Jadi mereka menciptakan yang pertama bahan bakar padat roket. Pemerintah-pemerintah Eropa menunjukkan minat besar terhadap rudal sejak awal

Ledakan roket kedua

Roket menunggu di sayap dan menunggu: pada tahun 1920-an, ledakan roket kedua dimulai, dan ini terutama dikaitkan dengan dua nama.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky, seorang ilmuwan otodidak dari provinsi Ryazan, meskipun mengalami kesulitan dan hambatan, dirinya mencapai banyak penemuan, yang tanpanya mustahil berbicara tentang luar angkasa. Gagasan menggunakan bahan bakar cair, rumus Tsiolkovsky, yang menghitung kecepatan yang diperlukan untuk penerbangan berdasarkan rasio massa akhir dan awal, roket multi-tahap - semua ini adalah kelebihannya. Sebagian besar di bawah pengaruh karya-karyanya, ilmu roket dalam negeri diciptakan dan diformalkan. Di Uni Soviet, masyarakat dan kalangan yang mempelajari propulsi jet mulai muncul secara spontan, termasuk GIRD - sebuah kelompok yang mempelajari propulsi jet, dan pada tahun 1933, di bawah perlindungan pihak berwenang, Institut Jet muncul.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky.
Sumber: Wikimedia.org

Pahlawan kedua dalam perlombaan roket adalah fisikawan Jerman Wernher von Braun. Brown memiliki pendidikan yang sangat baik dan pikiran yang hidup, dan setelah bertemu dengan tokoh ilmu roket dunia lainnya, Heinrich Oberth, dia memutuskan untuk mengerahkan seluruh upayanya dalam menciptakan dan meningkatkan roket. Selama Perang Dunia II, von Braun sebenarnya menjadi bapak "senjata pembalasan" Reich - roket V-2, yang mulai digunakan Jerman di medan perang pada tahun 1944. “Horor Bersayap”, demikian sebutan di media, membawa kehancuran bagi banyak orang kota-kota di Inggris, tapi untungnya, saat itu keruntuhan Nazisme sudah tinggal menunggu waktu. Wernher von Braun, bersama saudaranya, memutuskan untuk menyerah kepada Amerika, dan, seperti yang telah ditunjukkan oleh sejarah, ini adalah tiket keberuntungan tidak hanya bagi para ilmuwan, tetapi juga bagi Amerika sendiri. Sejak 1955, Brown telah bekerja untuk pemerintah Amerika, dan penemuannya menjadi dasar program luar angkasa AS.

Tapi mari kita kembali ke tahun 1930-an. Pemerintah Soviet menghargai semangat para peminat dalam perjalanan menuju luar angkasa dan memutuskan untuk menggunakannya demi kepentingannya sendiri. Selama tahun-tahun perang, Katyusha, sistem peluncuran roket ganda yang menembakkan roket, menunjukkan kemampuannya. Ini dalam banyak hal merupakan senjata inovatif: Katyusha, yang didasarkan pada truk ringan Studebaker, tiba, berbalik, menembaki sektor tersebut dan pergi, tidak membiarkan Jerman sadar.

Berakhirnya perang memberikan tugas baru kepada kepemimpinan kita: Amerika menunjukkan kepada dunia kekuatan penuh bom nuklir, dan menjadi sangat jelas bahwa hanya mereka yang memiliki hal serupa yang dapat mengklaim status negara adidaya. Tapi ada masalah. Faktanya, selain bom itu sendiri, kami membutuhkan kendaraan pengiriman yang dapat melewati pertahanan udara AS. Pesawat terbang tidak cocok untuk ini. Dan Uni Soviet memutuskan untuk mengandalkan rudal.

Konstantin Eduardovich Tsiolkovsky meninggal pada tahun 1935, tetapi ia digantikan oleh seluruh generasi ilmuwan muda yang mengirim manusia ke luar angkasa. Di antara ilmuwan tersebut adalah Sergei Pavlovich Korolev, yang ditakdirkan menjadi "kartu truf" Soviet dalam perlombaan luar angkasa.

Uni Soviet mulai menciptakan rudal antarbenuanya sendiri dengan segala semangat: lembaga-lembaga diorganisir, para ilmuwan terbaik dikumpulkan, dan sebuah lembaga penelitian didirikan di Podlipki dekat Moskow. senjata rudal, dan pekerjaan sedang berjalan lancar.

Hanya upaya, sumber daya, dan pikiran yang sangat besar yang memungkinkan hal ini terjadi Uni Soviet V secepat mungkin buat roket Anda sendiri, yang mereka sebut R-7. Modifikasinyalah yang meluncurkan Sputnik dan Yuri Gagarin ke luar angkasa, Sergei Korolev dan rekan-rekannya yang meluncurkannya zaman ruang angkasa kemanusiaan. Tapi roket luar angkasa terdiri dari apa?

Biarkan penerbangan ke luar angkasa sudah lama menjadi hal yang lumrah. Tapi tahukah Anda segalanya tentang kendaraan peluncur luar angkasa? Mari kita uraikan sepotong demi sepotong dan lihat apa saja isinya dan cara kerjanya.

Mesin roket

Mesin adalah yang paling penting komponen kendaraan peluncuran. Mereka menciptakan gaya traksi yang mendorong roket ke luar angkasa. Namun jika berbicara tentang mesin roket, Anda tidak boleh mengingat mesin yang ada di bawah kap mobil atau, misalnya, memutar baling-baling helikopter. Mesin roket sangat berbeda.

Pengoperasian mesin roket didasarkan pada hukum ketiga Newton. Rumusan sejarah hukum ini mengatakan bahwa untuk setiap aksi selalu ada reaksi yang sama besar dan berlawanan arah, dengan kata lain suatu reaksi. Itu sebabnya mesin ini disebut mesin jet.

Mesin roket jet mengeluarkan suatu zat selama operasi (yang disebut fluida kerja) dalam satu arah, sedangkan ia bergerak berlawanan arah. Untuk memahami bagaimana hal ini terjadi, Anda tidak perlu menerbangkan roket sendiri. Contoh terdekat, “duniawi” adalah recoil yang terjadi saat menembakkan senjata api. Fluida kerja di sini adalah peluru dan gas bubuk yang keluar dari laras. Contoh lainnya adalah balon yang digelembungkan dan dilepaskan. Kalau tidak diikat, ia akan terbang hingga udaranya keluar. Udara di sini adalah fluida yang bekerja. Sederhananya, fluida kerja pada mesin roket merupakan hasil pembakaran bahan bakar roket.

Model mesin roket RD-180

Bahan bakar

Bahan bakar mesin roket biasanya terdiri dari dua komponen dan mencakup bahan bakar dan zat pengoksidasi. Kendaraan peluncuran Proton menggunakan heptil (dimetilhidrazain tidak simetris) sebagai bahan bakar dan nitrogen tetroksida sebagai oksidator. Kedua komponen tersebut sangat beracun, tetapi ini adalah “ingatan” akan tujuan tempur asli rudal tersebut. Antar benua rudal balistik UR-500, nenek moyang Proton, yang memiliki tujuan militer, harus berada dalam kesiapan tempur dalam waktu lama sebelum diluncurkan. Dan jenis bahan bakar lainnya tidak memungkinkan penyimpanan jangka panjang. Roket Soyuz-FG dan Soyuz-2 menggunakan minyak tanah dan oksigen cair sebagai bahan bakarnya. Komponen bahan bakar yang sama digunakan dalam kendaraan peluncuran keluarga Angara, Falcon 9 dan Falcon Heavy yang menjanjikan dari Elon Musk. Pasangan bahan bakar kendaraan peluncuran H-IIB Jepang (H-to-bee) adalah hidrogen cair (bahan bakar) dan oksigen cair (pengoksidasi). Seperti pada roket perusahaan luar angkasa swasta Blue Origin, yang digunakan untuk meluncurkan kapal suborbital New Shepard. Tapi ini semua adalah mesin roket cair.

Mesin roket propelan padat juga digunakan, tetapi, sebagai suatu peraturan, pada tahap propelan padat dari roket multitahap, seperti akselerator awal kendaraan peluncuran Ariane 5, tahap kedua kendaraan peluncuran Antares, dan penguat samping dari kendaraan peluncuran. Pesawat Luar Angkasa.

Langkah

Muatan yang diluncurkan ke luar angkasa hanya sebagian kecil dari massa roket. Kendaraan peluncuran terutama “mengangkut” dirinya sendiri, yaitu strukturnya sendiri: tangki bahan bakar dan mesin, serta bahan bakar yang dibutuhkan untuk mengoperasikannya. Tangki bahan bakar dan mesin roket terletak di berbagai tahap roket dan, segera setelah bahan bakarnya habis, mereka menjadi tidak diperlukan lagi. Agar tidak membawa beban tambahan, mereka dipisahkan. Selain tahapan penuh, tangki bahan bakar eksternal yang tidak dilengkapi dengan mesinnya sendiri juga digunakan. Selama penerbangan mereka juga diatur ulang.

Tahap pertama kendaraan peluncuran Proton-M

Ada dua skema klasik untuk membuat roket multi-tahap: dengan pemisahan tahapan melintang dan memanjang. Dalam kasus pertama, tahapan ditempatkan satu di atas yang lain dan dihidupkan hanya setelah pemisahan tahapan sebelumnya, yang lebih rendah. Dalam kasus kedua, beberapa tahap roket identik ditempatkan di sekitar badan tahap kedua, yang dinyalakan dan dijatuhkan secara bersamaan. Dalam hal ini, mesin tahap kedua juga dapat beroperasi saat start-up. Namun skema gabungan memanjang-melintang juga banyak digunakan.

Opsi tata letak rudal

Kendaraan peluncuran kelas ringan Rokot, diluncurkan pada bulan Februari tahun ini dari kosmodrom di Plesetsk, adalah roket tiga tahap dengan pemisahan tahapan melintang. Namun kendaraan peluncuran Soyuz-2, yang diluncurkan dari kosmodrom Vostochny baru pada bulan April tahun ini, merupakan kendaraan peluncuran tiga tahap dengan divisi memanjang-melintang.

Desain yang menarik untuk roket dua tahap yang dipisahkan secara longitudinal adalah sistem Pesawat Ulang-alik. Di sinilah letak perbedaan antara angkutan Amerika dan Buran. Tahap pertama dari sistem Pesawat Ulang-alik adalah penguat bahan bakar padat samping, tahap kedua adalah pesawat ulang-alik itu sendiri (pengorbit) dengan tangki bahan bakar eksternal yang dapat dilepas, berbentuk seperti roket. Saat lepas landas, mesin pesawat ulang-alik dan booster menyala. Dalam sistem Energia-Buran, kendaraan peluncuran super berat dua tahap Energia merupakan elemen independen dan, selain meluncurkan MTSC Buran ke luar angkasa, dapat digunakan untuk tujuan lain, misalnya, untuk mendukung ekspedisi otomatis dan berawak ke Bulan dan Mars.

Blok akselerasi

Tampaknya begitu roket meluncur ke luar angkasa, tujuannya tercapai. Namun tidak selalu demikian. Orbit target pesawat ruang angkasa atau muatan bisa jauh lebih tinggi daripada garis awal ruang angkasa. Misalnya saja orbit geostasioner yang menampung satelit telekomunikasi yang terletak di ketinggian 35.786 km di atas permukaan laut. Inilah mengapa kita memerlukan tahap atas, yang sebenarnya merupakan tahap lain dari roket. Ruang angkasa sudah dimulai pada ketinggian 100 km, tempat keadaan tanpa bobot dimulai, yang merupakan masalah serius bagi mesin roket konvensional.

Salah satu “pekerja keras” utama kosmonotika Rusia, kendaraan peluncuran Proton yang dipasangkan dengan tahap atas Breeze-M memastikan peluncuran muatan berbobot hingga 3,3 ton ke orbit geostasioner. Namun pada awalnya peluncuran dilakukan ke orbit referensi rendah ( 200km). Meskipun tahap atas disebut sebagai salah satu tahap kapal, namun berbeda dengan tahap biasanya pada mesinnya.

Kendaraan peluncuran Proton-M dengan tahap atas Breeze-M sedang dirakit

Untuk memindahkan pesawat ruang angkasa atau kendaraan ke orbit target atau mengarahkannya ke lintasan keluar atau antarplanet, tahap atas harus mampu melakukan satu atau lebih manuver yang mengubah kecepatan penerbangan. Dan untuk ini Anda perlu menyalakan mesin setiap saat. Apalagi di sela-sela manuver, mesin dimatikan. Dengan demikian, mesin tahap atas mampu dihidupkan dan dimatikan berulang kali, tidak seperti mesin tahap roket lainnya. Pengecualian adalah Falcon 9 dan New Shepard yang dapat digunakan kembali, yang mesin tahap pertamanya digunakan untuk pengereman saat mendarat di Bumi.

Muatan

Roket ada untuk meluncurkan sesuatu ke luar angkasa. Khususnya, pesawat luar angkasa dan pesawat luar angkasa. Dalam kosmonotika domestik, ini adalah kapal kargo pengangkut Progress dan pesawat ruang angkasa berawak Soyuz yang dikirim ke ISS. Dari pesawat ruang angkasa tahun ini, pesawat ruang angkasa Intelsat DLA2 Amerika dan pesawat ruang angkasa Eutelsat 9B Prancis, pesawat ruang angkasa navigasi domestik Glonass-M No. 53 dan, tentu saja, pesawat ruang angkasa ExoMars-2016, yang dirancang untuk mencari metana di atmosfer Mars.

Roket-roket tersebut memiliki kemampuan berbeda untuk meluncurkan muatan. Berat muatan kendaraan peluncuran Rokot kelas ringan, yang dimaksudkan untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa ke orbit rendah Bumi (200 km), adalah 1,95 ton.Kendaraan peluncuran Proton-M termasuk dalam kelas berat. Ia meluncurkan 22,4 ton ke orbit rendah, 6,15 ton ke orbit geostasioner, dan 3,3 ton ke orbit geostasioner.Soyuz-2, tergantung pada modifikasi dan kosmodromnya, mampu mengirimkan 7,5 hingga 8,7 ton, ke orbit transfer geostasioner - dari 2,8 hingga 3 ton dan hingga geostasioner - dari 1,3 hingga 1,5 ton Roket ini dirancang untuk diluncurkan dari semua lokasi Roscosmos: Vostochny, Plesetsk, Baikonur dan Kuru, digunakan sebagai bagian dari proyek gabungan Rusia-Eropa. Digunakan untuk meluncurkan pesawat ruang angkasa angkut dan berawak ke ISS, LV Soyuz-FG memiliki massa muatan 7,2 ton (dengan pesawat ruang angkasa berawak Soyuz) hingga 7,4 ton (dengan pesawat ruang angkasa kargo Progress). Saat ini, roket tersebut merupakan satu-satunya roket yang digunakan untuk mengangkut kosmonot dan astronot ke ISS.

Muatannya biasanya terletak di bagian paling atas roket. Untuk mengatasi hambatan aerodinamis, pesawat ruang angkasa atau kapal ditempatkan di dalam fairing kepala roket, yang dibuang setelah melewati lapisan padat atmosfer.

Kata-kata Yuri Gagarin, yang tercatat dalam sejarah: “Saya melihat Bumi... Sungguh indah!” diberitahukan kepada mereka tepat setelah pelepasan kepala fairing kendaraan peluncuran Vostok.

Pemasangan fairing kepala kendaraan peluncuran Proton-M, muatan pesawat ruang angkasa Express-AT1 dan Express-AT2

Sistem penyelamatan darurat

Sebuah roket yang meluncurkan pesawat ruang angkasa dengan awaknya ke orbit hampir selalu dapat dibedakan penampilan dari yang meluncurkan kapal kargo atau pesawat ruang angkasa. Untuk memastikan awak pesawat ruang angkasa berawak tetap hidup jika terjadi keadaan darurat pada kendaraan peluncur, digunakan sistem penyelamatan darurat (ESS). Intinya, ini adalah roket lain (walaupun kecil) yang berada di depan kendaraan peluncuran. Dari luar, SAS tampak seperti menara berbentuk tidak biasa di atas roket. Tugasnya adalah mengeluarkan pesawat luar angkasa berawak dalam keadaan darurat dan membawanya menjauh dari lokasi kecelakaan.

Jika terjadi ledakan roket saat peluncuran atau di awal penerbangan, mesin utama sistem pemulihan akan merobek bagian roket tempat pesawat ruang angkasa berawak berada dan memindahkannya dari lokasi kecelakaan. Setelah itu dilakukan penurunan parasut. Jika penerbangan berjalan normal, setelah mencapai ketinggian aman, sistem penyelamatan darurat dipisahkan dari kendaraan peluncuran. Di dataran tinggi, peran SAS tidak begitu penting. Di sini kru sudah bisa melarikan diri berkat pemisahan modul keturunan pesawat ruang angkasa dari roket.

Soyuz LV dengan SAS di bagian atas roket

Ini adalah buku yang menceritakan tentang salah satu pencapaian utama abad ke-20 - astronotika, yang dianggap oleh seluruh dunia sebagai simbol abad terakhir. Namun, astronotika tidak hanya menjadi sebuah bidang penelitian mutakhir pencapaian ilmu pengetahuan dan teknologi, tetapi juga medan pertempuran luar angkasa antara dua negara adidaya dunia - Uni Soviet dan Amerika Serikat. Perlombaan senjata, " perang Dingin“Mendorong para ilmuwan dari sistem yang berlawanan untuk menciptakan lebih banyak proyek fantastis yang lebih maju dari kenyataan.

Volume ini dikhususkan untuk sistem roket dari era pra-ruang angkasa.

Buku ini berisi materi ilustrasi yang luas dan akan menarik bagi para ahli dan penggemar sejarah.

Segera setelah pemisahan tahap pertama, mesin tahap kedua mulai bekerja, sedangkan sudut kemiringan lintasan ke cakrawala terus berkurang. Semua perangkat kontrol terletak di roket tahap kedua. Di bagian kepala tahap ketiga, di bawah perlindungan kerucut yang ramping, satelit buatan itu sendiri dipasang. Dengan dimulainya mesin tahap kedua, roket naik sedemikian tinggi sehingga kebutuhan akan kerucut yang ramping hilang dan menjadi beban yang tidak berguna. Oleh karena itu, segera setelah mesin tahap kedua mulai beroperasi, kerucut hidung dibuang.

Berakhirnya pengoperasian mesin tahap kedua bertepatan dengan naiknya roket ke ketinggian sekitar 225 kilometer. Kemudian tahap kedua naik secara inersia, bergantung pada sudut kemiringan, hingga ketinggian 320–480 kilometer. Ketinggian ini dicapai roket 10 menit setelah peluncuran pada jarak 1.130 kilometer dari lokasi peluncuran, setelah itu tahap kedua terpisah dan jatuh ke laut, terbang total sekitar 2.250 kilometer secara horizontal.

Untuk beberapa waktu setelah mesin tahap kedua dimatikan, tahap kedua dan ketiga terus bertambah tinggi karena inersia, tetap terhubung satu sama lain. Pada titik tertentu dalam pendakian pasif, roket mulai berputar, sehingga menstabilkan tahap ketiga. Segera setelah roket mencapai ketinggian maksimum dan memasuki bagian lintasan yang sejajar dengan permukaan bumi, mesin tahap ketiga dihidupkan, dan tahap kedua dipisahkan darinya.

Setelah itu, tahap ketiga, yang bergerak secara tangensial ke permukaan bumi, terbang keluar dari atmosfer bumi. Selama pendakian pasif tahap kedua dan ketiga, sebagian kecepatannya hilang secara alami, sehingga tahap ketiga memulai penerbangan aktif dengan kecepatan kira-kira setengah kecepatan orbit, yaitu tidak lebih dari 3,2 km/s. Ketika semua bahan bakar di mesin tahap ketiga terbakar, ia mengembangkan kecepatan yang diperlukan untuk bergerak di orbit; saat ini satelit harus dipisahkan dari tahap ketiga. Mekanisme yang dikembangkan untuk tujuan ini terdiri dari pegas terkompresi, yang dilepaskan oleh sinyal pengatur waktu inersia, yang dihitung untuk periode pengoperasian mesin tahap ketiga. Saat diregangkan, pegas ini mendorong satelit berbentuk bola keluar dari kendaraan peluncur. Pemisahan ini terjadi dengan kecepatan hanya 0,9 m/s relatif terhadap kendaraan peluncur, oleh karena itu, setelah akhirnya terpisah dari satelit, tahap ketiga (kendaraan peluncur) juga terus bergerak di orbit, menjadi satelit Bumi kedua.