Meghajtások Űrrepülőterek Űrkutatás Meghajtások Űrrepülőterek
Rakéták története Rakéta: olyan jármű, amely a tolóerőt a környezetétől függetlenül, az erő-ellenerő elve alapján, hajtóanyag kilövellésével állítja elő.
Rakéták története 13-14.század: Kína, Korea -> Közel-kelet, Európa puskapor, "tűznyíl", tüzijáték
Rakéták története 1780 k., India: fémből készült rakéta 1804. Anglia: Congrave-rocket
Rakéták története 1633 Lagâri Hasan Çelebi ???
1928 Opel-RAK rakéta-autó 1929 rakéta-repülő
Rakéták története K.E.Ciolkovszkij (1857-1935): A rakéta alkalmas az űrbe jutásra Rakéta-egyenlet, tömegarány Többfokozatú rakéták szükségesek Űrhajók, űrállomások gondolata J.V.Kondratyuk (1897-1942): pályák, fel- és leszálló manőverek rakéták elmélete És még sokan mások... Kondratyuk: 1918–1919-ben készült kézirat: Azoknak akik azért olvassák el, hogy megépítsék. (Tyem, kto bugyet csitaty, stobi sztoity.) 1929-ben: A bolygóközi tér meghódítása. (Zavojevanyije mezsplanyetnih prosztransztv.) C.: A Föld az emberiség bölcsője, de nem maradhatunk örökké bölcsőben. Az emberiség nem is marad örökké a Földön, hanem fényre és térségre vágyva előbb félszegen behatol a légkörön túli térségbe, aztán pedig meghódítja a csillagok világát.
"A Föld az emberiség bölcsője, de nem maradhatunk örökké bölcsőben "A Föld az emberiség bölcsője, de nem maradhatunk örökké bölcsőben. Az emberiség nem is marad örökké a Földön, hanem fényre és térségre vágyva előbb félszegen behatol a légkörön túli térségbe, aztán pedig meghódítja a csillagok világát. " K.E.Ciolkovszkij
Rakéták története Robert Goddard (1882-1945): folyékony hajtóanyagú rakéta 1926 A Method of Reaching Extreme Altitudes 1919 giroszkópos vezérlés In order to generate radio-frequency power, he invented a vacuum tube that operated like a cathode-ray tube. U.S. Patent 1,159,209 was issued on November 2, 1915. This was the first use of a vacuum tube to amplify a signal, preceding even Lee de Forest's claim
Rakéták története Hermman Oberth (1894-1989): Die Rakete zu den Planetenräumen 1922 Menschen im Weltraum 1953 űrállomás, űröltözék, űrtávcső
Rakéták története Wernher von Braun (1912-1977) A-1 1933 A-4 (V-2) 1942 Amerikai űrprogram vezetője 1960-1970 (Redstone, Jupiter, Saturn) V-2 : The highest altitude reached during the war was 174.6 kilometres (108.5 miles) on 20 June 1944.[14] A: Aggregate V: Vergeltungswaffe 2 Presiding from July 1960 to February 1970, von Braun became the center's first Director.
Rakéták története Sz.P. Koroljov (1907-1966) Szovjet űrprogram vezetője Szputnyik, Vosztok
Mechanikai háttér J.Kepler (1571-1630): bolygópályák
Mechanikai háttér I. Newton (1642-1727) mechanika kalkulus
Rakéták Alapelvek: Erő-ellenerő elvén működik (nagysebességű égésterméket lök ki magából) Fajtái: kémiai ion nukleáris egyéb A hajtómű üzemeléséhez szükséges összes anyagot magával viszi (pl. üzemanyag és oxidálószer), hogy vákuumban is működjön.
Rakéták Kémiai rakéták szilárd üzemanyagú folyékony üzemanyagú nem lehet leállítani nem emberes repülésnél gyorsító rakétánál (oldalt leválasztható) folyékony üzemanyagú leállítható és újraindítható emberes repülésnél manőverező hajtómű
Rakéták https://en.wikipedia.org/wiki/Rocket#/media/File:Rocket_thrust.svg
Rakéták Laval-fúvóka https://en.wikipedia.org/wiki/Rocket_engine_nozzle#/media/File:De_laval_nozzle.svg
Rakéták A rakéta üzemelésekor a rakéta össztömege folytonosan változik, így a gyorsulás is, ezért diff.egyenletet kapunk Az F=ma helyett
Rakéták Ciolkovszkij-egyenlet m0:kezdeti tömeg (feltöltve üzemanyaggal) mvég:üres tömeg (üzemanyag elégése után) m0/mvég: tömegarány К. Э. Циолковский, Исследование мировых пространств реактивными приборами, 1903. Typical multistage rockets have mass ratios in the range from 8 to 20. The Space Shuttle, for example, has a mass ratio around 16. (de https://en.wikipedia.org/wiki/Propellant_mass_fraction –ból csak kb 5 jön ki...) https://en.wikipedia.org/wiki/Mass_ratio https://en.wikipedia.org/wiki/Spacecraft_propulsion#Table_of_methods
Rakéták Szilárd h.a. rakéta: vki<2500m/s Folyékony h.a.r.: vki<4400m/s többfokozatú rakéta kell! Tipikus tömegarány (többfokozatú): 8..20 LOX+kerosene (mix 2.26, at 50atm) : 2749 m/s http://www.braeunig.us/space/problem.htm#1.5 H2-O2 (Apollo J2): 4175m/s (http://maecourses.ucsd.edu/~kseshadr/mae113-s109/reference/hpch10_4.pdf p479) Mengine=1622kg Meng/M0=0,024 Mtank/Mp=0,046 thrust 1024kN
Többfokozatú rakéták
Példa Delta II/7920 Két fokozat müa=207900kg m0=227200kg+5039kg(payload) mvég=m0-müa=24339kg m0/mvég=9,54 http://www.thespacerace.com/forum/index.php?topic=783.0
Rakéták Összehasonlító táblázatok: ld.külön fájlokban
Ionhajtómű
Ionhajtómű vki=105m/s .. 15-200km/s .. 20- 50km/s .. ? cserébe nagyon kicsi erő: 25-250mN légkörön kívül használható leginkább automata eszközök pályamódosítására
Ionhajtómű Dawn: Deep Space 1: F=90mN Pnapelem=10kW @1CSE müa=425kg kapacitás (275kg Xe (Vestához) + 110kg Xe (Cereshez)+..) Δv total= 10km/s a=77um/s2 ?? Deep Space 1: delta v=4,3km/s 74kg Xe it would take four days at full throttle to accelerate Dawn from zero to sixty miles per hour (96 km / hour) https://en.wikipedia.org/wiki/Dawn_(spacecraft)
Egyéb Napvitorlás nincs saját hajtóanyaga fény (fotonok) nyomását használja fel perfect absorbance: F = 4.54 μN per square metre (4.54 μPa) in the direction of the incident beam (an inelastic collision) perfect reflectance: F = 9.08 μN per square metre (9.08 μPa) in the direction normal to surface (an elastic collision)
Warp drive?