Реактивное движение. Ракеты
Реактивное движение
При объяснении движения надувного шарика можно использовать закон сохранения импульса. В момент, когда отверстие шарика закрыто, импульс системы равен нулю. Когда воздух начинает выходить из шарика с высокой скоростью, он приобретает импульс, направленный в сторону вырывающейся струи. Для сохранения импульса система «шарик + воздух» начинает двигаться в противоположном направлении.
Принцип реактивного движения
Реактивное движение основано на явлении, когда часть массы системы (газ или жидкость) выталкивается с высокой скоростью, придавая оставшейся части импульс в противоположном направлении. Это наблюдается у живых существ, таких как кальмары, которые используют реактивные струи для быстрого передвижения и защиты от врагов.
Реактивные двигатели и ракеты
В реактивных двигателях реактивное движение реализуется с помощью сгорания топлива. Получаемый газ выходит из двигателя с высокой скоростью, толкая ракету в противоположную сторону. В ракетах происходит выделение энергии за счет горения топлива, что приводит к увеличению скорости истечения газа и, как следствие, скорости движения ракеты.
Состав ракет-носителей
Ракеты-носители содержат несколько частей: полезный груз, камеры сгорания и топливные баки. Основной вес приходится на топливо и окислитель, который поддерживает горение в условиях отсутствия кислорода в космосе. В процессе полета отработанные ступени ракеты сбрасываются, что уменьшает общий вес и повышает эффективность полета.
Многоступенчатые ракеты
Конструкция многоступенчатых ракет позволяет достигать высоких скоростей и дальних дистанций. После завершения работы одной ступени ракеты, она отделяется, и включается следующая ступень. Такой принцип был разработан Константином Эдуардовичем Циолковским и усовершенствован Сергеем Павловичем Королёвым.
Вклад К. Э. Циолковского
Константин Эдуардович Циолковский разработал теорию реактивного движения, предложив использовать ракеты для космических полетов. Он вывел формулу для расчета скорости, необходимой для вывода объекта на орбиту, и впервые предложил концепцию многоступенчатых ракет.
Вклад С. П. Королёва
Сергей Павлович Королёв воплотил идеи Циолковского на практике, создав первые многоступенчатые ракеты, которые вывели искусственные спутники на орбиту. Его разработки позволили осуществить запуск первых космических аппаратов и сделать шаги к освоению космоса.