Comment une fusée décolle : l'astronautique en mots simples

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Comment une fusée décolle : l'astronautique en mots simples
Comment une fusée décolle : l'astronautique en mots simples
Anonim

L'espace est un espace mystérieux et des plus défavorables. Néanmoins, Tsiolkovsky pensait que l'avenir de l'humanité se trouvait précisément dans l'espace. Il n'y a aucune raison de discuter avec ce grand scientifique. L'espace signifie des perspectives illimitées pour le développement de toute la civilisation humaine et l'expansion de l'espace de vie. De plus, il cache les réponses à de nombreuses questions. Aujourd'hui, l'homme utilise activement l'espace extra-atmosphérique. Et notre avenir dépend de la façon dont les fusées décollent. La compréhension de ce processus par les gens est tout aussi importante.

Décollage Falcon 9
Décollage Falcon 9

Course spatiale

Il n'y a pas si longtemps, deux puissantes superpuissances étaient en état de guerre froide. C'était comme une compétition sans fin. Beaucoup préfèrent décrire cette période comme une course aux armements ordinaire, mais ce n'est absolument pas le cas. C'est la course de la science. Nous lui devons beaucoupgadgets et les avantages de la civilisation, auxquels nous sommes si habitués.

La course à l'espace n'était qu'un des éléments les plus importants de la guerre froide. En quelques décennies, l'homme est passé du vol atmosphérique conventionnel à l'alunissage. C'est un progrès incroyable par rapport à d'autres réalisations. À cette merveilleuse époque, les gens pensaient que l'exploration de Mars était une tâche beaucoup plus proche et plus réaliste que la réconciliation de l'URSS et des États-Unis. C'est alors que les gens étaient les plus passionnés par l'espace. Presque tous les étudiants ou écoliers ont compris comment une fusée décolle. Ce n'était pas une connaissance complexe, au contraire. Ces informations étaient simples et très intéressantes. L'astronomie est devenue extrêmement importante parmi les autres sciences. À cette époque, personne ne pouvait dire que la Terre était plate. L'éducation abordable a éliminé l'ignorance partout. Cependant, ces jours sont révolus depuis longtemps, et aujourd'hui ce n'est plus du tout comme ça.

L'un des lancements du Falcon 9
L'un des lancements du Falcon 9

Décadence

Avec l'effondrement de l'URSS, la compétition a également pris fin. La raison du surfinancement des programmes spatiaux a disparu. De nombreux projets prometteurs et révolutionnaires n'ont pas été mis en œuvre. Le temps de la quête des étoiles a été remplacé par une véritable décadence. Ce qui, comme vous le savez, signifie déclin, régression et un certain degré de dégradation. Il ne faut pas être un génie pour comprendre cela. Il suffit de prêter attention aux réseaux médiatiques. La Flat Earth Sect mène activement sa propagande. Les gens ne connaissent pas les choses de base. En Fédération de Russie, l'astronomie n'est pas du tout enseignée dans les écoles. Si vous vous approchez d'un passant et demandez comment les roquettes décollent, il ne répondra pascette simple question.

Les gens ne savent même pas quelle trajectoire volent les fusées. Dans ces conditions, inutile de s'interroger sur la mécanique orbitale. Le manque d'éducation adéquate, "Hollywood" et les jeux vidéo - tout cela a créé une fausse image de l'espace lui-même et du vol vers les étoiles.

Ceci n'est pas un vol vertical

La terre n'est pas plate, et c'est un fait incontestable. La terre n'est même pas une sphère, car elle est légèrement aplatie aux pôles. Comment les fusées décollent-elles dans de telles conditions ? Progressivement, en plusieurs étapes et non verticalement.

La plus grande idée fausse de notre époque est que les fusées décollent verticalement. Ce n'est pas du tout comme ça. Un tel schéma d'entrée en orbite est possible, mais très inefficace. Le carburant de la fusée s'épuise très rapidement. Parfois en moins de 10 minutes. Il n'y a tout simplement pas assez de carburant pour un tel décollage. Les fusées modernes ne décollent verticalement qu'au stade initial du vol. Ensuite, l'automatisation commence à donner à la fusée un léger roulis. De plus, plus l' altitude de vol est élevée, plus l'angle de roulis de la fusée spatiale est perceptible. Ainsi, l'apogée et le périgée de l'orbite se forment de manière équilibrée. Ainsi, le rapport le plus confortable entre l'efficacité et la consommation de carburant est atteint. L'orbite est proche d'un cercle parfait. Elle ne sera jamais parfaite.

Comment vole une fusée
Comment vole une fusée

Si une fusée décolle verticalement, il y aura une apogée incroyablement énorme. Le carburant s'épuisera avant que le périgée n'apparaisse. En d'autres termes, non seulement la fusée ne volera pas en orbite, mais en raison du manque de carburant, elle volera en parabole vers la planète.

Au cœur de tout se trouve le moteur

Aucun corps n'est capable de se déplacer par lui-même. Il doit y avoir quelque chose qui le pousse à le faire. Dans ce cas, c'est un moteur de fusée. Une fusée, décollant dans l'espace, ne perd pas sa capacité à se déplacer. Pour beaucoup, c'est incompréhensible, car dans le vide la réaction de combustion est impossible. La réponse est la plus simple possible: le principe de fonctionnement d'un moteur-fusée est légèrement différent.

Moteur de fusée
Moteur de fusée

Donc, la fusée vole dans le vide. Ses réservoirs contiennent deux composants. C'est un carburant et un comburant. Leur brassage assure l'allumage du mélange. Cependant, ce n'est pas du feu qui s'échappe des buses, mais des gaz chauds. Dans ce cas, il n'y a pas de contradiction. Cette configuration fonctionne très bien dans le vide.

Les moteurs de fusée sont de plusieurs types. Ce sont des propergols liquides, solides, ioniques, électroréactifs et nucléaires. Les deux premiers types sont utilisés le plus souvent, car ils sont capables de donner la plus grande traction. Les liquides sont utilisés dans les fusées spatiales, ceux à propergol solide - dans les missiles balistiques intercontinentaux à charge nucléaire. Electrojet et nucléaire sont conçus pour le mouvement le plus efficace dans le vide, et c'est sur eux que l'on place le maximum d'espoir. Actuellement, ils ne sont pas utilisés en dehors des bancs d'essai.

Cependant, Roscosmos a récemment passé une commande pour le développement d'un remorqueur orbital à moteur nucléaire. Cela donne des raisons d'espérer pour le développement de la technologie.

Un petit groupe de moteurs à manœuvre orbitale se distingue. Ils sont conçus pour contrôler le vaisseau spatial. Cependant, ils ne sont pas utilisés dans les fusées, mais dansvaisseaux spatiaux. Ils ne sont pas suffisants pour voler, mais suffisants pour manœuvrer.

Vitesse

Malheureusement, de nos jours, les gens assimilent les vols spatiaux à des unités de mesure de base. À quelle vitesse la fusée décolle-t-elle ? Cette question n'est pas tout à fait correcte en ce qui concerne les lanceurs spatiaux. Peu importe à quelle vitesse ils décollent.

Il y a pas mal de missiles, et tous ont des vitesses différentes. Ceux conçus pour mettre des astronautes en orbite volent plus lentement que les cargos. L'homme, contrairement au fret, est limité par les surcharges. Les fusées cargo, comme la super-lourde Falcon Heavy, décollent trop vite.

Les unités exactes de vitesse sont difficiles à calculer. D'abord parce qu'ils dépendent de la charge utile du lanceur. Il est tout à fait logique qu'un lanceur à pleine charge décolle beaucoup plus lentement qu'un lanceur à moitié vide. Cependant, il existe une valeur commune que toutes les fusées s'efforcent d'atteindre. C'est ce qu'on appelle la vitesse spatiale.

Il y a respectivement la première, la deuxième et, respectivement, la troisième vitesse spatiale.

Le premier est la vitesse nécessaire, qui vous permettra de vous déplacer en orbite et de ne pas tomber sur la planète. Elle est de 7,9 km par seconde.

La seconde est nécessaire pour quitter l'orbite terrestre et aller sur l'orbite d'un autre corps céleste.

Le troisième permettra à l'appareil de vaincre la gravité du système solaire et de le quitter. Actuellement, Voyager 1 et Voyager 2 volent à cette vitesse. Cependant, contrairement aux rapports des médias, ils n'ont toujours pas quitté les frontières du système solaire. Avecd'un point de vue astronomique, il leur faudra au moins 30 000 ans pour atteindre le nuage Horta. L'héliopause n'est pas la frontière d'un système stellaire. C'est juste là que le vent solaire entre en collision avec le milieu intersystème.

Vol orbital SLS
Vol orbital SLS

Hauteur

À quelle hauteur décolle une fusée ? Pour celui dont vous avez besoin. Après avoir atteint la limite hypothétique de l'espace et de l'atmosphère, il est incorrect de mesurer la distance entre le vaisseau et la surface de la planète. Après être entré en orbite, le vaisseau se trouve dans un environnement différent et la distance est mesurée en unités de distance.

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