используют твердое топливо, которое сжигается в камере сгорания. Они проще в конструкции и надежнее, но не позволяют регулировать мощность.
Гибридные ракеты: комбинируют элементы жидкотопливных и твердотопливных систем, используя твердое топливо и жидкий окислитель.
Запусковые ракеты: предназначены для вывода полезной нагрузки на орбиту.
Управляемые ракеты: используются для межпланетных исследований и могут менять свою траекторию.
Ракеты-носители: предназначены для доставки спутников или других объектов на орбиту.
Структура ракеты играет важную роль в её эффективности и безопасности. Основные элементы структуры включают:
Корпус: должен быть легким, но прочным, чтобы выдерживать нагрузки во время полета.
Системы управления: отвечают за навигацию и стабилизацию ракеты в полете.
Системы связи: обеспечивают связь с Землей и передачу данных о состоянии ракеты.
Ракетные двигатели являются сердцем ракеты, и их работа основана на различных принципах физики.
Работа ракетного двигателя начинается с сжигания топлива в камере сгорания. Этот процесс приводит к образованию горячих газов, которые расширяются и выбрасываются через сопло, создавая тягу.
Сгорание топлива происходит в результате химической реакции между топливом и окислителем. В жидкотопливных ракетах топливо и окислитель подаются в камеру сгорания, где они смешиваются и воспламеняются. В твердотопливных ракетах топливо уже содержит окислитель, и сгорание происходит сразу после запуска.
Горячие газы, образующиеся в результате сгорания, расширяются и выбрасываются через сопло. Это расширение приводит к увеличению скорости газов, что в свою очередь создает тягу. Сопло играет ключевую роль в этом процессе, так как оно формирует поток газов и увеличивает его скорость.
Тяга – это сила, создаваемая ракетным двигателем. Она измеряется в Ньютонах и зависит от массы выбрасываемых газов и их скорости. Эффективность ракетного двигателя определяется его удельным импульсом – количеством тяги, создаваемой на единицу расхода топлива.
Удельный импульс (Isp) рассчитывается по формуле:
I = F/mg
где:
F – тяга,
m˙ – расход топлива,
g – ускорение свободного падения на поверхности Земли.
Высокий удельный импульс означает большую эффективность двигателя, что особенно важно для межпланетных миссий, где экономия топлива критически важна.