Rakety a jejich mechanismus

Úvod

V této ročníkové práci bych Vás chtěl seznámit s principem raket, vývoji a dějinami raket, s tím jak rakety vzlétají a jak proběhl první let do vesmíru a nakonec se stavem beztíže.

Princip raket

Co je to raketa?

Raketa je dopravní prostředek určený k dopravě na oběžnou dráhu Země. Na oběžnou dráhu je vynášena vlastními raketovými motory, případně pomocnými raketovými motory. V kosmickém prostoru se raketa pohybuje jako kterákoli jiná kosmická loď.

Kategorie kosmických raketoplánů:

  • orbitální kosmické raketoplány - raketoplány, které dosáhly oběžné dráhy
  • suborbitální kosmické raketoplány - rakety, které nedosáhly oběžné dráhy

Dějiny a vývoj raket

Raketa byla původně vynalezena v Číně a zpočátku sloužila jako zbraň. Čínské "ohnivé šípy" byly později zdokonaleny především v evropských armádách. Nápad použít rakety k cestám do vesmíru se objevil roku 1926. Americký vynálezce Robert Goddard snil o tom, že pomocí rakety by lidé mohli doleťet na Měsíc, ale dospěl k názoru, že rakety na tuhá paliva nejsou pro vesmírné cesty dost výkonné, případně je jejich ovládání příliš složité. Jako řešení vynalezl první motor na tekutá paliva-v Americe se mu smáli,ale všimli si jej v Německu. Během 2. světové války Němci zdokonalili Goddardův systém a vyvinuli V-2, balistickou střelu s dlouhým doletem. Když válka skončila, Američané a Sověti použili ukořistěné rakety a na jejich základě sestrojili rakety Vostok a Redstone. Díky nim se lidé konečně podívali do vesmíru.

První let do vesmíru

Tak jako všechny rakety, i Vostok se trápil s vlastní vahou. Více než 95% hmotnosti připadalo na palivo, které mělo raketu vynést do vesmíru. Raketa proto se proto skládala z několika stupňů, z nichž byl každý po použití odhozen. Jen samotná kabina s Jurijem Gagarinem se nakonec podívala do vesmíru a zpět.

Plán letu (podle moskevského času):

  1. 9:07 - Start
  2. 9:09 - Odhozen 1. stupeň
  3. 9:12 - Odhozen 2. stupeň 
  4. 9:17 - Odhozen poslední stupeň
  5. 9:17 až 10:35 - Na oběžné dráze
  6. 10:55 - Gagarin se katapultuje
  7. 11:05 - Gagarin přistává na poli

Vzlet raket

Princip raketového motoru je velmi jednoduchý. Je založen na zákonu zachování hybnosti. Představit si to lze velmi jednoduše, třeba na příkladu děla: Hybnost vystřelené dělové koule se rovná hmotnosti oné dělové koule násobené její rychlostí. Podle zákonu zachování hybnosti se velikost hybnosti dělové koule musí rovnat velikosti hybnosti děla, z kterého byla vystřelena. Celková hybnost celého systému musí být před i po výstřelu nulová - dělo se bude pohybovat se stejnou hybností jako dělová koule, ale v opačném směru (nicméně jelikož je dělo mnohem hmotnější a třeba i připevněné k zemi, tak si jeho pohybu téměř nepovšimneme). Tento samý princip lze aplikovat na raketový motor s tím, že místo děla si představíme celou raketu a místo dělové koule zplodiny tryskající z jejích trysek.

Stav beztíže

Tíhová síla Země, neboli přitažlivá, způsobuje, že všechna tělesa jsou přitahována směrem do středu Země, jinými slovy: mají hmotnost. To znamená, že mimo dosah přitažlivé síly Země jsou všechny tělesa bez hmotnosti, neboli beztížná. Lidé a předměty se tak volně vznášejí v prostoru.

I když se může zdát, z přenosů z vesmírné lodi, že to vypadá jak dětská hra, když kosmonauti před přístrojovou deskou doslova "visí ve vzduchu", ve skutečnosti je to pro ně velmi náročné. Musí se pro to podrobovat tvrdému tréninku. Pojmy "nahoře" a "dole" ztrácejí svůj pozemský význam. Astronauti mají pocit, že se točí, propadají se do prázdna, převracejí, visí hlavou dolů nebo jsou opilí, což vyvolává pocit nevolnosti a zvracení. Také může způsobovat optické klamy a ztrátu orientačního smyslu. Nejvíce postižený smysl je rovnováha. Její funkce je silně snížena. Astronauti potvrdili, že stav beztíže vyvolává nervozitu, emoční napětí a vznik halucinací. K tomu přistupují potíže s pohyby. Pobyt ve vesmíru vyžaduje zcela jiné pohyby než na Zemi. Mnoho času zabere například trénink jednoduchých pohybů jako je třeba pití a jedení nebo lehké práce.

Závěr

Touto ročníkovou prací jsem se snažil zjednodušeně popsat princip raket.

Hodnocení referátu Rakety a jejich mechanismus

Líbila se ti práce?

Podrobnosti

  pavouch1
  27. únor 2014
  2 677×
  650 slov

Komentáře k referátu Rakety a jejich mechanismus