Ракета — летательный аппарат, движущийся под действием реактивной силы, возникающей при отбросе массы сгорающего ракетного топлива. Основными частями ракеты являются: корпус; один или несколько двигателей; емкости с топливом; полезный груз.
Ракетный двигатель – устройство внутри которого происходит интенсивный процесс быстрого контролируемого горения. Для осуществления реакции горения необходимо наличие окислителя и горючего. Ракетный двигатель состоит из двух основных частей: камеры сгорания и сопла. Двигатели могут работать на жидком, твердом и гибридном топливе.
Наиболее эффективные ракеты работают на жидком топливе, поскольку химическая энергия жидких компонентов больше, чем твердых, а продукты их сгорания имеют меньшую молекулярную массу. Жидкостные двигатели используют самовоспламеняющееся жидкое топливо, которое может храниться при нормальных температурах в течение длительного времени и воспламеняется при контакте компонентов друг с другом. Эти компоненты чрезвычайно токсичны и довольно агрессивны, поэтому они требуют периодической замены элементов конструкции, которые их содержат или находятся в контакте с ними.
Мультик для детей про ракету и космос. Конструктор: собираем ракету
В твердотопливных ракетных двигателях горючее и окислитель смешиваются в мелкодисперсную однородную топливную смесь, в которой молекулы горючего и окислителя расположены рядом, так что горение, в теории, получается равномерным и полным. Основой твердотопливного двигателестроения является строгий контроль процесса производства топлива с тем, чтобы его компоненты были равномерно перемешаны.
Горение происходит только на открытой поверхности заряда, поэтому процесс происходит не быстро, как при взрыве, а медленно, подобно тому, как горят дрова в печке, когда проходит фронт пламени и газифицирует дерево. Форма заряда топлива определяет характер изменения тяги в процессе горения. Специальные защитные покрытия препятствуют горению топлива с краев. Корпус твердотопливного двигателя изготавливался путем сварки из высококачественных металлических сплавов или композиционных материалов и должен был иметь очень высокую прочность, чтобы противостоять внутреннему давлению при горении, особенно в конце полета.
Для рационального перемещения массы ракеты она могла иметь один или несколько двигателей, которые называются ступенями. В полете после выработки топлива двигателем, он вместе с баком сбрасывается, а полет обеспечивает следующий двигатель. Каждая ступень оптимизирована для соответствующего участка траектории полета ракеты. Компоновка ступеней может быть последовательной, параллельной или комбинированной.
В военной терминологии слово ракета обозначает класс, как правило, беспилотных летательных аппаратов, применяемых для поражения удаленных целей и использующих для полета принцип реактивного движения. В связи с разнообразным применением ракет в вооруженных силах, различными родами войск, образовался широкий класс различных типов ракетного оружия, предназначенных для поражения наземных, воздушных и морских целей боевой частью ракет. Ракетное оружие обладает чрезвычайно большим диапазоном функционального использования и, как следствие, широкими конструктивными особенностями. Оно классифицировалось по следующим параметрам:
Как работает космическая ракета?
— по принадлежности к видам вооруженных сил — сухопутные войска, военный флот, воздушные силы;
— дальности полета (от места применения до цели) — оперативно-тактической дальности (300—1000 км), тактической дальности (менее 300 км);
— физической среде применения — от места старта (земля, воздух, надводное);
— способу базирования — стационарное, подвижное (мобильное);
— типу управления — управляемое, неуправляемое;
— целевому назначению — противотанковые ракеты, зенитные ракеты, противокорабельные.
В военных целях ракеты использовались в Китае уже в XIV веке. Однако лишь в 1920-1930 гг. появились технологии, позволяющие оборудовать ракету приборами и средствами управления, способными провести ее от стартовой точки до цели. Сделать это позволили прежде всего гироскопы и электронное оборудование.
В предвоенные годы, наибольшего успеха в развитии ракетного оружия достигла Германия. При этом она осуществляла разработки и в сфере стратегического ракетостроении, и тактического, и развитии реактивных систем залпового огня. А всего германские ученые и промышленность работали над 138 ракетными проектами. В результате во время войны ей удалось применить в широких масштабах баллистические ракеты дальнего действия, самолеты-снаряды, управляемые планирующие бомбы с ракетным двигателем, ракеты класса «воздух-воздух» и «воздух-земля», реактивные противотанковые гранатометы и реактивную артиллерию. Были разработаны и подготовлены к серийному производству многие образцы зенитных и противотанковых управляемых ракет.
В Англии в начале войны применялись зенитные ракеты, системы залпового огня и ракеты класса «воздух-земля». К концу войны стали использоваться и противокорабельные ракеты. В США реактивные установки залпового огня и ракеты класса «воздух-земля» применялись в основном во второй половине войны. В Японии практические разработки дальше ракет береговой обороны не пошли. Если Великобритания и США использовали реактивную артиллерию эпизодически, в качестве вспомогательной, то СССР было развернуто массовое производство реактивных установок и боеприпасов к ним, а также неуправляемых ракет класса «воздух-земля».
Первые специализированные противокорабельные ракеты были созданы в Германии. Уже в 1943 г. применялась планирующая бомба/ракета «Henschel Hs 293». Управляемая с борта самолета-носителя, бомба запускалась за пределами радиуса эффективного действия, по крайней мере малокалиберной зенитной артиллерии противника.
В последние месяцы войны военно-воздушные силы Германии отказались от применения «Нs-293» по надводным кораблям и эпизодически использовали их только для стрельбы по неподвижным наземным целям — переправам. В 1945 г. ВМФ США разработал самонаводящуюся планирующую бомбу «ASM-N-2 Bat».
Бомба наводилась на цель с помощью активной радиолокационной головки самонаведения и могла поразить цель с расстояния в 32 километра. Она применялась с относительным успехом во время боевых действий на Тихом Океане. Подобие противокорабельной ракеты под обозначением «MXY7 Ohka» было построено в Японии. Летательным аппаратом управлял камикадзе.
Ракетное вооружение самолетов в СССР начало массово применяться в первый период войны. Ракетами «РС-82» и «РС-132» вооружались почти все самолеты, а к концу войны стали применяться ракеты «М-13» и «М-13УК».
Эффективность стрельбы ракетами по площадям, скопление живой силы, военных эшелонах на станциях разгрузки, самолетах на открытых стоянках и т.д. была достаточно высокая, но к середине войны скопления войск и военной техники ослабляется — враг предпочел рассредоточение. Это снизило эффективность действия ракет по цели.
Для попадания в танк требовалось израсходовать в среднем 70 ракет, а по паровозу — 20. Результативность применения ракет по воздушным целям была скорее случайной. К середине войны ракетное вооружение с истребителей было снято и устанавливалось в отдельных случаях, когда истребители привлекались к боевым действиям в качестве штурмовиков.
В Германии в середине войны неуправляемые ракеты «R4.м» применялись самолетами «Ме-109» и «ФВ-190» для борьбы с бомбардировщиками «В-17». К концу войны появляется ряд ракет типа «воздух-земля» калибра 88-214 мм. В 1944-1945 гг. в США появляются неуправляемые ракеты «HVAR» 70-114 мм класса «воздух-воздух». А в Англии «RP-3» – для поражения морских целей.
Реактивная артиллерия — вид артиллерии, для метания снарядов к цели в которой используется реактивный двигатель установленный на самом снаряде и сообщающий ему, за счет действия реактивной тяги, необходимую скорость полета. Данный вид артиллерии входил в состав сухопутных войск, военно-воздушных сил и военно-морских флотов многих стран.
На вооружении частей и подразделений реактивной артиллерии находились реактивные системы залпового огня. Применение реактивного двигателя в составе реактивного снаряда практически исключало действие силы отдачи при выстреле, что позволяло конструировать простые по устройству, легкие и сравнительно компактные многоствольные пусковые установки.
Многозарядность систем реактивной артиллерии определяло высокую огневую производительность и возможность одновременного поражения целей на значительных площадях, что вместе с внезапностью достигаемой залповой стрельбой обеспечивало высокий эффект воздействия на противника. Основным недостатком систем реактивной артиллерии являлось сравнительно высокое рассеивание снарядов. Реактивные снаряды были неэффективны при стрельбе по малоразмерным целям вследствие огромного рассеивания снарядов. Для устранения этого недостатка на реактивные снаряды стали устанавливать системы управления полетом, корректирующие траекторию движения снаряда.
Реактивные снаряды применялись в артиллерийских системах залпового огня. Они предназначались для уничтожения живой силы и огневых средств, танков и другой военной техники, противника в местах их сосредоточения, а также для подавления артиллерийских и минометных батарей. Эти снаряды были особенно эффективны при отражении массированных танковых атак и при огневых налетах по крупным сосредоточениям войск и техники противника. Своим названием реактивные снаряды обязаны тому принципу, который заложен в их конструкции — использованию реактивной силы.
Реактивные снаряды по боевому назначению подразделялись на осколочные, осколочно-фугасные, фугасные, кумулятивные, зажигательные, дымовые и другие. По способу стабилизации в полете реактивные снаряды бывают не вращающимися (оперенными) и проворачивающимися (турбореактивными).
Оперенный реактивный снаряд состоял из боевой части, порохового реактивного двигателя и стабилизатора. Боевая часть, представляющая собой собственно снаряд, имела разрывной заряд ВВ (или другое снаряжение) и головной взрыватель. Для зажжения воспламенителей порохового заряда применялись электрозапалы или пиропатроны.
Если реактивный снаряд выстреливается не из ствола, а с направляющей рельсового, каркасного или другого типа, то на наружной поверхности камеры двигателя закрепляются два направляющих штифта, расположенных в плоскости, проходящей через продольную ось снаряда. Штифты удерживают снаряд на направляющей пусковой установки до стрельбы и служат для ведения снаряда по этой направляющей при выстреле. Недостатком оперенных реактивных снарядов являлось сравнительно большое рассеивание, в несколько раз превосходящее рассеивание снарядов нарезной артиллерии. Для улучшения кучности стрельбы оперенных реактивных снарядов, им придавалось вращательное движение на полете. Это достигалось просверливанием тангенциальных отверстий в камере реактивного двигатели вблизи центра тяжести снаряда.
Турбореактивные снаряды вообще не имели оперения. Они стабилизировались на траектории путем вращения вокруг оси симметрии с помощью наклонно поставленных сопел.
Первое массовое применения реактивной артиллерии было осуществлено Германией на Восточном фронте – 22 июня 1941 г. На тот момент Вермахт располагал 10-ю полками реактивной артиллерии (пусковые установки калибра 280 мм (фугасные), 320 мм (зажигательные) и шестиствольные «Nebelwerfer» калибра 158,5 мм (осколочно-фугасные ракеты). В СССР первая батарея реактивной артиллерии (7 пусковых установок БМ-13) произвела залп в июле 1941 г. В Германии большинство установок залпового огня являлось буксируемыми. В СССР и США – самоходными.
Ориентировочное количество выпущенных пусковых установок реактивных снарядов (систем залпового огня) образцы которых принимали участие в войне в разрезе некоторых стран
| Страна/вид и количество | Буксируемые | Самоходные | Рамные | ВСЕГО |
| Германия | 25 074 | 1 556 | 13 555 | 40 185 |
| СССР | — | 11 263* | 15 000 | 26 263 |
| ИТОГО | 25 074 | 12 819 | 28 555 | 66 448 |
*) в т.ч. 171 установка смонтированная на торпедных и сторожевых катерах ВМФ
За время войны для пусковых установок реактивных снарядов в Германии было выпущено 6,5 млн. В СССР было выпущено 14 миллионов реактивных снарядов всех типов и калибров.
Количество построенных сухопутных пусковых установок реактивных снарядов в Англии и США исчислялось сотнями, а число выпущенных снарядов к ним – тысячами. Масштабы их применения были невелики и существенно не могли повлиять на ход даже тактических операций. ВМФ Великобритании и США насчитывал 5 100 установок, смонтированных на кораблях огневой поддержки.
Оценивая эффективность ракетного оружия в период войны следует отметить, что существенное влияние на ход войсковых операций, как в обороне, так и в наступлении оказали системы залпового огня Германии и СССР. Мобильность и быстротечный с большой плотностью обстрел площадей могли кардинально изменить ход боя.
Рассматривая результативность применения ракетных ударов Германии, необходимо подчеркнуть, что эффект морально-психологического их применения превалировал над военным или экономическим. В результате ракетных ударов по территории Англии было разрушено несколько тысяч зданий, людские потери превысили 33 тысячи человек, что составляет около 23% всех потерь Англии от бомбардировок за всю войну. В наиболее интенсивный период ракетных ударов из Лондона было эвакуировано 1450 тысяч жителей, а для строительства убежищ были задействованы средства, ассигнованные на постройку двух новых линейных кораблей. Только для бомбовых ударов по предприятиям – изготовителям ракет было израсходовано 83 тыс. тонн боеприпасов, что в 35 раз превышало тоннаж боеголовок немецких ракет, взорвавшихся в Англии. Это были далеко не те результаты, на которые рассчитывали руководители Германии, хотя дальнобойные управляемые ракеты показали свои огромные потенциальные возможности и стали принципиально новым средством вооруженной борьбы.
Источник: wwii.space
Конспект урока ИЗО в 5 классе: Космическая ракета
Цель – выполнить рисунок космической ракеты
Задачи:
Образовательные
— расширение у учащихся знаний о космосе и космонавтике;
— развитие способности ориентироваться в пространстве, последовательно выполнять рисунок;
Коррекционно-развивающие
— коррекция произвольного внимания путём выполнения пошаговых инструкций;
— коррекция и развитие мелкой моторики (формирование ручной умелости и плавности движений) посредством выполнения рисунка
Воспитательные
— формирование художественного сознания детей;
— расширение знаний о героических и знаменательных страницах в истории нашей Родины;
План урока:
1.Организационный этап
2.Вводная беседа
3.Практическая работа
4.Итог урока
Оборудование:
Доска
Иллюстрации космической тематики (планеты солнечной системы, Луна, Земля, фотография Ю.А. Гагарина)
Образец
Альбом
Простые и цветные карандаши
Ластик
1.Организационный этап
Здравствуйте, ребята. Готовьтесь к уроку и садитесь.
2.Вводная беседа
Совсем скоро 12 апреля мы будем отмечать праздник.
Кто знает, какой праздник мы будем отмечать?
12 апреля 1961 года, больше 50 лет назад человек полетел в космос.
А вы знаете, что такое космос?
Космос – это всё, что окружает нашу планету, другие планеты и звёзды. Посмотрите, как выглядит наша планета Земля из космоса, какая она маленькая.
Что необычного видите вы?
Чёрное пространство, которое окружает Землю и есть космос.
Что можно увидеть на небе днём и ночью?
На небе днём можно увидеть Солнце. Солнце – это огромная звезда, вокруг которой вращается Земля и другие планеты. Вокруг Солнца вращаются 8 планет: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, но лишь одна планета обитаема, т.е. на ней есть жизнь, это наша планета Земля.
Ночью мы можем увидеть с вами на небе множество звёзд и Луну. Луна – это спутник Земли, который вращается вокруг нашей планеты. А звёзды, хоть и кажутся нам маленькими, на самом деле большие, некоторые даже больше Солнца и горячее его.
Очень долго люди не знали, что находится в космосе, и мечтали полететь в космос. 12 апреля 1965 года русский лётчик-космонавт полетел в космос.
Как звали первого человека, полетевшего в космос?
Первым покорителем космоса стал Юрий Алексеевич Гагарин. Он был в космосе 108 минут – это 1 час и 48 минут. За это время Гагарин на своём космическом корабле «Восток-1» смог сделать 1 виток вокруг Земли, после чего вернулся обратно.
После полёта Гагарина в космос люди очень много раз летали в космос. Некоторые космические экспедиции длятся по 6 месяцев. Космонавты, пребывая в космосе, живут на Международной космической станции, где они работают – проводят разные научные эксперименты.
В космос также запускают спутники.
Зачем люди летают в космос и запускают космические спутники?
Благодаря тому, что в космосе есть спутники, человек знает погоду на ближайшее время, корабли могут ориентироваться в море, идёт трансляция телевизионных каналов, радио. Благодаря спутникам мы может разговаривать по мобильному телефону, который также передаёт сигнал через космические спутники.
На чём космонавты летают в космос?
Космонавты летают в космос на космических ракетах. Ракету делают из нескольких частей, которые называются ступенями. В каждой ступени есть бак с горючим. В первой ступени закончилось топливо, она отпадает и тут же включается двигатель второй ступени и несёт ракету ещё быстрее и ещё выше. Так до космоса добирается только третья ступень – самая маленькая и лёгкая, в ней находится космонавт.
Сегодня ребята в преддверии Дня Космонавтики мы научимся рисовать космическую ракету.
3.Практическая работа[/u]
Посмотрите внимательно на нашу ракету.
Из каких частей состоит ракета?
Ракета состоит из нескольких частей: корпус, хвост ракеты, крылья и иллюминатор, т.е. окно.
Наша ракета будет лететь в космосе, а вокруг неё будет космос со звёздами.
На какую геометрическую фигуру похожа наша ракета?
Основная часть ракеты, корпус, похожа на овал. Поэтому для того, чтобы нарисовать ракету, нужно будет сначала нарисовать овал.
Для того, чтобы нарисовать хвост и крылья ракеты, нам нужно будет провести геометрические линии.
Теперь карандашом сгладить острые углы, а хвост ракеты, наоборот, сделаем острым.
В верхней части ракеты нарисует круг – это будет иллюминатор. Обозначим верх и низ ракеты двумя дугообразными отрезками.
Рисунок ракеты готов, теперь нужно стереть ластиком все ненужные линии. А вокруг ракеты можно нарисовать звёзды и Луну.
Назовите мне этапы выполнения рисунка ракеты.
После того, как вы нарисуете ракеты, вы должны будете её раскрасить.
Какого цвета ракета?
Какого цвета космос?
Приступайте к работе.
4.Итог урока
Итак, подходит к концу наш урок. Что вы сегодня рисовали на уроке?
Зачем нужна ракета?
Что такое космос?
Кто и когда первым полетел в космос?
Зачем люди летают в космос и запускают космические спутники?
Наш урок подошёл к концу. Спасибо за работу на уроке.
Оценка работ учащихся.
Источник: ped-kopilka.ru
Современные ракеты и их устройство
Запуск космических аппаратов на околоземные орбиты и осуществление полетов к Луне, планетам и другим телам Солнечной системы стало возможно после создания необходимых для этого многоступенчатых космических ракет — ракет-носителей (РН). Ракета (от итальянского rocchetta — веретено) — летательный аппарат, использующий принцип реактивного движения и способный летать не только в атмосфере, но и в вакууме. Большинство современных ракет-носителей оснащаются химическими ракетными двигателями, которые используют твердое, жидкое или гибридное ракетное топливо.
Основные компоненты топлива — жидкий кислород (окислитель) и керосин (горючее), кроме того, применяются четырехокись азота и несимметричный диметилгидразин, жидкие кислород и водород. Масса топлива составляет 85 — 90% от стартовой массы ракеты. Химическая реакция между горючим и окислителем проходит в камере сгорания двигателя, в результате получаются горячие газы, которые выбрасываются, создавая тягу, она и заставляет ракету двигаться.
Основной энергетический показатель работы каждого ракетного двигателя — удельный импульс тяги (отношение тяги к расходу топлива в секунду). Например, один из мощных современных ракетных двигателей РД-701 (Россия) тягой 4 МН (408 тс) и удельным импульсом в вакууме 462 с расходует топливо со скоростью 491 кг/с. Стартующие с Земли РН позволяют запускать полезные нагрузки (ПН) со скоростью равной или выше первой космической — 7.9 км/с, то есть достаточной для выведения ИСЗ на низкие орбиты. Обычно ракета при выведении ПН на низкую околоземную орбиту движется на активном участке, то есть с работающими двигателями, примерно 10 — 15 мин.
Если необходимо выведение ПН на более высокие орбиты или траектории полета к Луне и за пределы тяготения Земли, то еще раз включаются двигатели последней (верхней) ступени РН или разгонный блок после пассивного участка, длительность движения на котором зависит от выбранной траектории полета. КА переводится либо на геостационарную орбиту (высотой 36 тыс. км), либо на высокоэллиптические орбиты, либо на траекторию полета к Луне и планетам. Вторая космическая скорость в поле тяготения Земли (11.19 км/с) необходима для запуска АМС к планетам и другим телам Солнечной системы. Третья космическая скорость (16.7 км/с) достаточна, чтобы КА улетел за пределы Солнечной системы.
Источник: vuzlit.com