☰ Mundarija · Astronomiya

Kosmonavtika elementlari: tarix va raketa harakati

Darslar 63–64 · 2 ta dars · M. Mamadazimov. Astronomiya 11-sinf, 1-nashr. «DAVR NASHRIYOTI» MCHJ, Toshkent, 2018
64

Raketa harakati qonunlari. Raketaning tortish kuchi

Darslik: 138–140-betlar
MaqsadRaketa harakatini harakat miqdorining saqlanishi bilan tushuntirish, tortish kuchi va Siolkovskiy formulasi bo‘yicha oddiy hisoblar bajarish.
Yangi so‘zlar
tortish kuchi · thrustoqib chiqish tezligi · exhaust velocitySiolkovskiy formulasi · Tsiolkovsky’s formulasolishtirma impuls · specific impulse
Tushuntirish

Raketa havosiz fazoda ham harakatlanadi: u o‘z massasining bir qismini katta tezlik bilan orqaga otib, harakat miqdorining saqlanishi (Nyutonning 3-qonuni) hisobiga oldinga siljiydi. Gazlarning raketaga nisbatan oqib chiqish tezligi u, sekundiga sarflanadigan massa μ = dm/dt bo‘lsa, tortish kuchi F = u · μ (vakuumda). Raketa tezligi o‘zgarishi Siolkovskiy formulasi bilan beriladi: Δv = u · ln(M₀ / M₁), bunda M₀ – boshlang‘ich, M₁ – yoqilg‘i sarflangandan keyingi massa. Demak, oqib chiqish tezligi va massalar nisbati qancha katta bo‘lsa, Δv shuncha katta. Solishtirma impuls I = u / g₀ (sekundlarda): kerosin–kislorod ≈ 300–350 s, vodorod–kislorod ≈ 450 s. Past Yer orbitasiga chiqish uchun ≈ 9–10 km/s tezlik kerak (yo‘qotishlar bilan), bitta pog‘onali raketa buni bajara olmaydi, shuning uchun ko‘p pog‘onali raketalar ishlatiladi.

Namunalar
u = 3000 m/s, μ = 100 kg/s: F = 3000 · 100 = 300 000 N = 300 kN.
u = 4 km/s va ln(M₀ / M₁) = 2 (nisbat ≈ 7,4): Δv = 4 · 2 = 8 km/s – orbitaga chiqish uchun deyarli yetarli, lekin yo‘qotishlar uchun ko‘proq kerak.
Sinfda faoliyat

Xavfsiz tajriba: puflangan ballonni ipga o‘tkazib, havo chiqib ketganda ballonning teskari tomonga harakatlanishini kuzating (kattalar bilan). Raketa yoqilg‘isini uyda yasashga HECH QACHON urinmang – portlash xavfi.

Mashq
1
Raketa havosiz fazoda nima hisobiga harakatlanadi?
2
u = 2500 m/s, μ = 200 kg/s. F necha N? (2500 · 200)
3
u = 3 km/s, ln(M₀ / M₁) = 3. Δv necha km/s? (3 · 3)
4
Nima uchun orbitaga chiqish uchun ko‘p pog‘onali raketa kerak?