space_rockets_meow.pptxis about just aerospace

aerospace engineering.

1. ((راکت فضایی)) راکت چیست وچگونه کار میکند . 1

2. راکت چیست؟ کلمه راکت می‌تواند معانی مختلفی داشته باشد. اما در حقیقت بعد از شنیدن این کلمه بیشتر مردم به یک وسیله نقلیه بلند، باریک و گرد فکر می‌کنند و در نهایت به راکتی فکر می‌کنند که به فضا پرتاب می‌شود. اما در حقیقت منظور از راکت نوعی موتور است. این کلمه همچنین می‌تواند به معنای وسیله نقلیه‌ای باشد که از این موتور استفاده می‌کند. به بیانی دیگر باید گفت راکت هر نوع دستگاه پیشرانه جت حامل پیشرانه‌های جامد یا مایع است که هم سوخت و هم اکسید کننده مورد نیاز برای احتراق را تأمین می‌کند. این اصطلاح معمولاً برای هر یک از وسایل نقلیه مختلف از جمله راکت‌های آتش بازی، موشک‌های هدایت شونده و تمام ابزاری که در پروازهای فضایی مورد استفاده قرار می‌گیرند و پرتاب می‌شوند و توسط هر وسیله پیشران مستقل از جو اداره می‌شوند به کار می‌رود . راکت‌ها چگونه کار می‌کنند؟ آیا تا به حال توجه کرده‌اید که اگر هوا را از یک بالون خارج کنید چه اتفاقی می‌افتد؟ هوا از یک طرف از بالون خارج می‌شود و بالون در جهت مخالف حرکت می‌کند. راکت‌ها تقریباً به همین روش کار می‌کنند. گازهای خروجی که با سرعت زیاد از نازل موتور خارج می‌شوند راکت را به سمت جلو سوق می‌دهند. اکثر لانچرهای مدرن مانند «آریان پنج» ( Ariane 5)  در اروپا بسیار پیچیده هستند و صدها تن وزن در هنگام بلند شدن دارند. بیشتر این وزن سوخت و شامل هیدروژن مایع و اکسیژن مایع است. راکت‌ها برای غلبه بر جاذبه زمین یا  گرانش  به سوخت زیادی نیاز دارند. آن‌ها فقط وقتی به سرعتی معادل 28٬000 کیلومتر در ساعت می‌رسند می‌توانند وارد مدار شوند. بیشتر راکت‌ها از دو یا سه مرحله تشکیل شده‌اند. وقتی یک مرحله تمام سوخت خود را مصرف کرد برای خلاص شدن از وزن غیر قابل استفاده جدا می‌شود و سقوط می‌کند (معمولاً در اقیانوس و به دور از مناطق پرجمعیت) یا در جو زمین می‌سوزد. پرتابگرهای بزرگ غالباً از راکت‌هایی که در مرحله اول قرار دارند، بوست و شتاب بیشتری دریافت می‌کنند. این راکت‌ها غالباً از سوخت جامد یا مایع استفاده می‌کنند و معمولاً پس از اتمام مرحله خود جدا شده و باز می‌گردند . 2

3. چرا راکت کار می‌کند؟ در فضا، یک موتور راکت چیزی برای فشار آوردن خلاف جهت خود را ندارد. بنابراین در حقیقت سوال اصلی این است که چگونه راکت‌ها در فضا حرکت می‌کنند؟ راکت‌ها با استفاده از  قانون سوم حرکت نیوتن  کار و حرکت می‌کنند. همانطور که می‌دانید سر آیزاک نیوتون دانشمند انگلیسی، سه قانون برای حرکت ذکر کرد . او این کار را بیش از 300 سال پیش انجام داد. قانون سوم نیوتن می‌گوید که برای هر عملی، یک نیروی عکس العمل برابر و مخالف وجود دارد. راکت گازهای حاصل از سوخت خود را با فشار از طریق لوله‌هایی که در ماشین معمولی به نام اگزوز می‌شناسیم خارج می‌کند و اصطلاحاً اگزوز نیز موشک را هل می‌دهد. در حقیقت موشک گازهای خروجی حاصل از سوخت را به عقب هل می‌دهد و این گازهای خروجی باعث حرکت موشک به جلو می‌شوند. این قاعده را می‌توان روی زمین نیز مشاهده کرد. تصور کنید شخصی روی تخته اسکیت ایستاده است و در حال پرتاب یک توپ بولینگ است. با پرتاب توپ توسط شخص توپ به جلو خواهد رفت و شخصی که روی اسکیت بورد است نیز حرکت خواهد کرد و به عقب می‌رود. از آنجا که فرد سنگین‌تر است، توپ بولینگ مسافت بیشتری را طی می‌کند. 3

4. راکت چه زمانی اختراع شد؟ اولین راکت‌هایی که می‌شناسیم در چین و در دهه 1200 مورد استفاده قرار گرفتند. از این راکت‌های با سوخت جامد برای آتش بازی استفاده می‌کردند. ارتش‌ها همچنین از آن‌ها در جنگ‌ها استفاده می‌کردند. با گذشت ۷۰۰ سال، مردم راکت‌های بزرگ‌تر و بهتری تولید کردند و بسیاری از این راکت‌ها برای جنگ نیز مورد استفاده قرار گرفتند. در سال 1969، ایالات متحده از راکت‌ها برای کشف فضا و سیارات دیگر استفاده کرد و توانست برای اولین بار بر روی ماه فرود بیاید. «نیل آرمسترانگ» ( Neil Armstrong) و «باز آلدرین» ( Buzz Aldrin) دو نفری بودند که با استفاده از راکت زحل 5 بر روی سیاره  ماه  فرود آمدند . مراحل پرتاب راکت چیست؟ پرتاب و شروع به کار راکت‌های بزرگ فضایی امروزه حداقل از دو مرحله تشکیل شده است، مراحلی که در یک پوسته استوانه‌ای مشترک قرار گرفته‌اند و انجام می‌شوند. هر مرحله موتورهای مخصوص به خود را دارد که می‌تواند از نظر تعداد متفاوت باشد. مرحله اول پرتاب  راکت فالکون 9 اسپیس ایکس دارای 9 موتور است در حالی که مرحله اول پرتاب راکت «آنتارس نورتراپ گرومن» دو موتور دارد . در اولین مرحله شروع به کار راکت، راکت از جو پایین خارج می‌شود که بعضی اوقات این مهم با کمک تقویت‌کننده‌ها و بوسترهای جانبی اضافی انجام می‌شود. از آنجا که در مرحله اول پرتاب و شروع به کار راکت باید کل راکت، بدنه و هرگونه سوخت استفاده نشده آن بلند شود، بزرگترین و قدرتمندترین بخش است. هرچه موشک سریع‌تر حرکت کند، مقاومت هوا بیشتر می‌شود. اما هرچه موشک بالاتر برود جو نازک‌تر می‌شود. این دو عامل به این معنی است که در هنگام شروع به کار راکت فشار در راکت در ابتدا افزایش می‌یابد و سپس در هنگام پرتاب کاهش می‌یابد و در فشاری که به نام  max q   شناخته می‌شود به اوج خود می‌رسد. برای راکت‌های فالکون ۹ و «آلیانس اطلس ۵» در 80 تا 90 ثانیه پس از بلند شدن، در ارتفاعی بین ۱۱٫۲ تا ۱۷٫۵ کیلومتری اتفاق می‌افتد. هنگامی که مرحله اول پرتاب کار خود را انجام داد، راکت آن قسمت را رها کرده و مرحله دوم خود را مشتعل می‌کند. مرحله دوم وزن کمتری برای حمل و نقل دارد و نیازی به غلبه بر جو ضخیم پایین ندارد و بنابراین معمولاً فقط یک موتور دارد. همچنین در این مرحله راکت‌ها فرینگ خود را نیز از دست می‌دهند، فرینگ کلاهک نوک تیز نوک راکت است که از آنچه راکت حمل می‌کند (محموله راکت) در مرحله اول پرتاب محافظت می‌کند . 4

5. در حقیقت راکت فضایی ناسا به شرط عبور از تأخیرات و هزینه‌های بیش از حد خود و ساخته شدن آن، قدرتمندترین راکتی خواهد بود که تاکنون ساخته شده است. با این حال شرکت اسپیس ایکس در حال ساخت نسخه آزمایشی استارشیپ خود است، راکت عظیمی که قبلا با نام راکت «فالکون بزرگ» BFR (Big Falcon Rocket) شناخته می‌شد. همچنین روسیه نیز اعلام کرده است که قصد دارد راکت فوق سنگین خود را تا سال ۲۰۲۸ پرتاب کند. همانطور که برخی از شرکت‌های سازنده راکت سعی در توسعه قدرت و اندازه راکت‌های خود دارند، برخی دیگر نیز برای تأمین خدمات به ماهواره‌های کوچک و ارزان قیمت که اندازه برخی کوچکتر از یک فریز است در حال توسعه راکت‌های کوچک هستند. موشک الکترون شرکت راکت لبز می‌تواند فقط چند صد کیلوگرم را به مدار پایین زمین برساند، اما برای ماهواره‌های کوچکی که توسط این راکت حمل می‌شوند این مقدار تمام توان مورد نیاز است. 5

6. نقشه سکوهای پرتاب فضاپیما در جهان که فعال هستند. کراولر حمل کننده راکت در مجتمع فضایی کندی ناسا   ساختار موشک  راکت دلتا چهار 6

7. (پایان) (THE END) 7