موشک

موشکهای فضایی مانند موشکهای آتش بازی عمل می کنند. سوخت با ماده ای به نام اکسنده که حاوی گاز تسریع کننده احتراق یعنی اکسیژن است ترکیب می شود. آنگاه این ترکیب که یک پیشران محسوب می شود، می سوزد و گازهای داغی را تولید می کند، این گازها منبسط شده ، از طریق یک دماغه خارج و باعث می شوند موشک به طرف بالا حرکت کند. این واکنش برای اولین بار در قرن هفدهم توسط دانشمند انگلیسی، اسحاق نیوتن، در قانون سوم حرکتش بیان شد. او اظهار داشت که برای هر عملی (خروج گازها در اینجا) عکس العملی است مساوی ومخالف جهت آن(در اینجا، حرکت موشک).
 

نیرویی که یک موشک را به طرف جلو حرکت می دهد، نیروی پیشران نامیده می شود. قدرت نیروی پیشران به سرعت خارج شدن گاز خروجی بستگی دارد. نیروی پیشران به موشک شتاب داده ، باعث افزایش سرعت آن می شود. مقدار شتاب نیز بستگی به جرم موشک دارد. هر چه موشک سنگین تر باشد، برای رسیدن به فضا، به نیروی پیشران بیشتری نیاز است. تا وقتی که موتورهای موشک، روشن و در حال تولید نیروی پیشران هستند، شتاب فضا پیما نیز هر لحظه زیاد تر می شود. موتورموشک یا از پیشران مایع استفاده می کند یا جامد، اما بعضی اوقات، یک موشک کامل ممکن است در مراحل مختلف ا زهر دو نوع پیشران استفاده کند. کارشناسان موشکهایی را پیشنهاد کرده اند که از انرژی اتمی به عنوان سوخت استفاده می کنند، چرا که آنها از نظر مصرف انرژی بسیار مقرون به صرفه اند. اما ترس از خطر استفاده از سوخت اتمی مانع استفاده از این موشکها شده است.

    موشکهایی که از سوخت  پیشران جامد استفاده می کنند        



سوختهای پیشران از یک نوع سوخت و یک اکسنده تشکیل شده اند. برای روشن شدن موشک، کافی است یک جرقه کوچک سوخت پیشران آن را آتش بزند. سوخت آتش گرفته تا آخرین قطره می سوزد. گازهای حاصل از سوخت پیشران را از طریق دماغه انتهایی موشک خارج می شوند. اولین موشکها را احتمالا در قرن یازدهم میلادی در کشور چین ساخته اند. آنها موشکهایی بودند که از سوخت پیشران جامد استفاده می کردند. سوخت موشک یک نوع باروت بود که از مخلوطی از نیترات پتاسیم، زغال چوب و سولفور تشکیل شده بود.

موشکهایی که از سوخت پیشران جامد استفاده می کنند، اغلب به عنوان موشکهای تقویت کننده ای استفاده می شوند که نیروی اولیه موشکهای بزرگتر را تامین می کنند. موشکهای بزرگتر خود از سوخت پیشران مایع استفاده می کنند. بزرگترین موشکهای مصرف کننده سوخت جامد با 45 متر ارتفاع جزء موشکهای تقویت کننده شاتل فضایی ایالات متحده محسوب می شوند. آنها حاوی 586500 کیلوگرم (2/1 میلیون پوند) سوخت پیشران هستند که بطور متوسط 13 میلیون تن (5/3 میلیون پوند نیرو) نیروی پیشران را تولید می کنند. این موشکها را طوری طراحی کرده اند که بعد از اتمام سوخت و افتادن در دریا، از دریا بیرون کشیده شده ، دوباره برای ماموریتهای بعدی سوختگیری می شوند. ساخت موشکهایی که از سوخت جامد استفاده می کنند چندان دشوار نیست. آنها مقدارزیادی نیروی پیشران را در یک مدت زمان کم تولید می کنند. تنها ایراد این نوع موشکها این است که بعد از روشن شدن به راحتی خاموش نمی شوند. به عبارت دیگر، نمی توان آن را به آسانی تحت کنترل درآورد.

    ''نیروی پیش برنده''   

شاتل فضایی ایالات متحده از موشکهای تقویت کننده عظیم الجثه ای برخوردار است که از سوخت پیشران جامد استفاده می کنند. این پیشران از پر کلرات آمونیم به عنوان اکسنده و پودر آلومینیوم به عنوان سوخت تشکیل شده است.

   موشکهای مصرف کننده سوخت مایع  

اکثر موشکهایی که از آنها در پروازهای فضایی استفاده می شود، از سوخت پیشران مایع بهره می برند. سوخت و اکسنده که در مخزنهای جداگانه ای نگهداری می شوند، هر دو مایع هستند. پمپهای قدرتمندی آنها را به محفظه احتراق می برند؛ در آنجا آنها با هم ترکیب شده، شروع به تولید گازها ی خروجی می کنند. گازهای مذکور نیز به نوبه خود از دماغه انتهایی موشک خارج می شوند. بعضی از موشکها از یک ماده قابل اشتعال سریع برای شروع احتراق استفاده می کنند. سوخت پیشران سایر موشکها هگام ترکیب سوخت و اکسنده شروع به احتراق می کند.

     فرایند احتراق پیشران مایع   


اکسنده و سوخت با هم ترکیب می شوند و در محفظه احتراق شروع به سوختن می کنند. سپس گازهای خروجی حاصل از فرایند اجتراق از دماغه خارج و به عنوان نیروی پیشران، موشک را به طرف جلو حرکت می دهند.


    مراحل مختلف یک موشک    


برای سفر به فضا، یک موشک چند مرحله ای مورد نیاز است. هر کدام از این مراحل یک موشک جداگانه محسوب می شود که هم دارای منبع سوخت است و هم موتور. بسته به وزن محموله ماهواه، از موشکهای تقویت کننده ای در کنار مراحل مختلف موشک برای افزایش نیروی موتورها استفاده می شود. مرحله اول، کل موشک را از زمین بلند می کند و به محض اتمام سوخت از بقیه موشک جدا شده، به
زمین سقوط می کند. آنگاه موتور مرحله دوم روشن می شود. به خاطر وزن سبکتر موشک در این مرحله ، شتاب موشک نیز بیشتر می شود؛ این سیر صعودی شتاب با جداشدن هر مرحله از موشک ادامه می یابد. مرحله پایانی موشک قسمت حامل ماهواره را به فضا و به طرف مقصدش حمل می کند.
 

Change Language | Contact us : Info@ngdir.ir | Home