Реферат - Реактивний рух - скачати безкоштовно
Химия

Реферат — Реактивний рух — скачати безкоштовно


Завантажити реферат: Реактивний рух

Зміст реферату

1. Реактивний рух

2. Балістична ракета

Висновок

Список використаної литературы

1. Реактивний рух.

Протягом багатьох століть людство мріяло про космічні польоти. Письменники-фантасти пропонували різні засоби для досягнення цієї мети. У XVII столітті з’явилася розповідь французького письменника Сірано де Бержерака про політ на Місяць. Герой цієї розповіді дістався Місяця в залізному візку, над яким він увесь час підкидав сильний магніт. Притягаючись до нього, віз підвищувався вище Землею, поки не досяг Місяця. А барон Мюнхгаузен розповідав, що забрався на Місяць стеблом боба.

Але жоден учений, жоден письменник-фантаст за багато століть не зміг назвати єдиного засобу, що знаходиться в розпорядженні людини, за допомогою якого можна подолати силу земного тяжіння і полетіти в космос. Це зміг здійснити російський вчений Костянтин Едуардович Ціолковський (1857-1935). Він показав, що єдиний апарат, здатний подолати тяжкість — це ракета, тобто. апарат з реактивним двигуном, що використовує пальне та окислювач, що знаходяться на самому апараті.

Реактивний двигун-це двигун, що перетворює хімічну енергію палива в кінетичну енергію газового струменя, при цьому двигун набуває швидкості у зворотному напрямку. На яких принципах і фізичних законах ґрунтується його дія?

Реферат - Реактивний рух - скачати безкоштовно

Кожен знає, що постріл із рушниці супроводжується віддачею. Якби вага кулі дорівнювала б вазі рушниці, вони б розлетілися з однаковою швидкістю. Віддача відбувається тому, що маса газів, що відкидається, створює реактивну силу, завдяки якій може бути забезпечено рух як у повітрі, так і в безповітряному просторі. І чим більша маса і швидкість газів, що витікають, тим більшу силу віддачі відчуває наше плече, чим сильніша реакція рушниці, тим більша реактивна сила. Це легко пояснити із закону збереження імпульсу, який свідчить, що геометрична (тобто векторна) сума імпульсів тіл, що становлять замкнуту систему, залишається постійною за будь-яких рухів і взаємодій тіл системи, тобто.

Ціолковський вивів формулу, що дозволяє розрахувати максимальну швидкість, яку може розвинути ракета. Ось ця формула:

Реферат - Реактивний рух - скачати безкоштовно

Тут vmax – максимальна швидкість ракети, v0 – початкова швидкість, vr – швидкість витікання газів із сопла, m – початкова маса палива, а M – маса порожньої ракети. Як видно з формули, ця максимально досяжна швидкість залежить в першу чергу від швидкості закінчення газів із сопла, яка в свою чергу залежить насамперед від виду палива та температури газового струменя. Чим вища температура, тим більша швидкість. Значить, для ракети потрібно підбирати саме калорійне паливо, що дає найбільшу кількість теплоти. З формули випливає також, що ця швидкість залежить від початкової і кінцевої масою ракети, тобто. від того, яка частина її ваги посідає пальне, і яка — на марні (з погляду швидкості польоту) конструкції: корпус, механізми, тощо.

Ця формула Ціолковського є фундаментом, на якому ґрунтується весь розрахунок сучасних ракет. Відношення маси палива до маси ракети в кінці роботи двигуна (тобто по суті до ваги порожньої ракети) називається числом Ціолковського.

Основний висновок з цієї формули полягає в тому, що в безповітряному просторі ракета розвине тим більшу швидкість, чим більша швидкість закінчення газів і чим більша кількість Ціолковського.

2. Балістична ракета

Як виглядає загалом сучасна ракета наддальньої дії? Насамперед, це багатоступінчаста ракета. У головній частині її розміщується бойовий заряд, за ним — прилади управління, баки і, нарешті, двигун. Залежно від палива стартова вага ракети перевищує вагу корисного вантажу у 100-200 разів! Тому вона важить багато десятків тонн, а в довжину досягає висоти десятиповерхового будинку.

Реферат - Реактивний рух - скачати безкоштовно

Рис.1 Схема внутрішнього устрою ракети.

Конструкція ракети має відповідати низці вимог. Наприклад, дуже важливо, щоб сила тяги проходила через центр тяжіння ракети. Якщо не виконати цього та ще ряду інших умов, то ракета може відхилитися від заданого курсу або навіть почати обертальний рух. «Підправити» курс можна за допомогою кермів. Поки ракета летить у щільному повітрі, можуть працювати аеродинамічні керма, а в розрідженому повітрі — запропоновані ще Ціолковським газові керма, що відхиляють напрямок газового струменя. Втім, зараз конструктори починають відмовлятися від застосування газових кермів, замінюючи їх кількома додатковими соплами або повертаючи головне сопло. Наприклад, на американській ракеті, побудованій за проектом «Авангард», двигун підвішений на шарнірах, і його можна відхиляти на 5-7О. Справді, на початку польоту, коли щільність повітря ще велика, мала швидкість ракети, тому кермо погано керує. А там, де ракета набуває великої швидкості, мала щільність повітря. Газові керма крихкі та ламкі, тому що їх доводиться робити з графіту чи кераміки.

Кожен ступінь ракети працює у різних умовах, які визначають її пристрій. Потужність кожного наступного ступеня та час її дії менший, тому і конструкція може бути простішою.

В даний час двигуни балістичних ракет переважно працюють на рідкому паливі. Як паливо зазвичай використовують гас, спирт, гідразин, анілін, а як окислювачі — азотну і хлорну кислоти, рідкий кисень і перекис водню. Дуже активними окислювачами є фтор і рідкий озон, але через крайню вибухонебезпечність вони поки що знаходять обмежене застосування.

Найбільш відповідальною частиною ракети є двигун, а в ньому – камера згоряння та сопло. Тут повинні використовуватися особливо жароміцні матеріали та складні методи охолодження, оскільки температура згоряння палива сягає 2500-3500ОС. Звичайні матеріали таких температур не витримують. Досить складні та інші агрегати. Наприклад, насоси, які подавали пальне та окислювач до форсунок камери згоряння, вже в ракеті ФАУ-2 були здатні перекачувати 125 кг палива на секунду. У ряді випадків замість балонів застосовують балони зі стисненим повітрям або якимось іншим газом, який витісняє пальне з баків і жене його в камеру згоряння.

Запускається балістична ракета із спеціального стартового пристрою. Часто це ажурна металева щогла або навіть вежа, біля якої ракету збирають частинами підйомними кранами. Майданчики на вежі розміщуються проти оглядових люків, через які перевіряють та налагоджують обладнання. Потім ракету заправляють паливом і башта від’їжджає.

Стартуючи вертикально, ракета потім нахиляється та описує майже суворо еліптичну траєкторію. Значна частина траєкторії польоту таких ракет проходить на висоті більше 1000 км над Землею, де опір повітря практично відсутня, проте з наближенням до мети атмосфера починає різко гальмувати рух ракети, при цьому оболонка сильно нагрівається, і, якщо не вжити заходів, ракета може зруйнуватися. а її заряд — передчасно вибухнути.

Висновок

Від себе додам, що даний мною опис роботи міжконтинентальної балістичної ракети застарів і відповідає рівню розвитку науки і техніки 60-х років, але, зважаючи на обмеженість доступу до сучасних наукових матеріалів, я не маю можливості дати точний опис роботи сучасної міжконтинентальної балістичної ракети наддальнього радіусу. . Однак мною були освітлені загальні властивості, властиві всім ракетам, тому я вважаю своє завдання виконаним.

Список використаної литературы:

  1. Дерябін В. М. Закони збереження у фізиці. — М.: Просвітництво, 1982.
  2. Гельфер Я. М. Закони збереження. — М.: Наука, 1967.
  3. Кузов До. Світ без форм. — М.: Світ, 1976.
  4. Дитяча енциклопедія — М.: Видавництво АН СРСР, 1959.

© Реферат плюс



Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *