Kuva rakettimoottorilla varustetusta X-15:stä ja suutinkokeesta.

Vetovoima on voima, joka liikuttaa mitä tahansa ilma-alusta ilmassa. Työntövoiman tuottaa lentokoneen työntövoimajärjestelmä. Eri työntövoimajärjestelmät kehittävät työntövoimaa eri tavoin, mutta kaikki työntövoima syntyy Newtonin kolmannen liikelain jonkinlaisen soveltamisen kautta. Jokaiseen toimintaan liittyy yhtä suuri ja vastakkainen reaktio.Kaikissa työntövoimajärjestelmissä järjestelmä kiihdyttää työstettävää nestettä, ja tämän kiihtyvyyden reaktio tuottaa järjestelmään voiman. Työntövoimayhtälön yleinen derivointi osoittaa, että tuotetun työntövoiman määrä riippuu moottorin läpi kulkevasta kaasuvirrasta ja kaasun ulostulonopeudesta.

Toisen maailmansodan aikana ja sen jälkeen rakennettiin useita rakettikäyttöisiä lentokoneita, joiden tarkoituksena oli tutkia suurnopeuslentoa.X-1A, jota käytettiin ”äänimuurin” murtamiseen, ja X-15 olivat rakettikäyttöisiä lentokoneita. Rakettimoottorissa polttoaine ja hapenlähde, jota kutsutaan hapettimeksi, sekoitetaan ja räjäytetään palotilassa. Palaminen tuottaa kuuman pakokaasun, joka johdetaan suuttimen läpi virtauksen kiihdyttämiseksi ja työntövoiman tuottamiseksi.Raketin kiihdytettävä kaasu eli työstöneste on palamisen aikana syntyvä kuuma pakokaasu.Tämä on erilainen työstöneste kuin turbiinimoottorissa tai potkuriturbiinikäyttöisessä lentokoneessa.Turbiinimoottorit ja potkurit käyttävät työstönesteenä ilmakehän ilmaa, mutta raketit käyttävät palamisen pakokaasuja.Avaruudessa ei ole ilmakehää, joten turbiinit ja potkurit eivät voi toimia siellä.Tämä selittää, miksi raketti toimii avaruudessa, mutta turbiinimoottori tai potkuri ei toimi.

Rakettimoottoreita on kahta pääluokkaa; nestemäisiä raketteja ja kiinteitä raketteja. Nestemäisessä raketissa polttoaineet, polttoaine ja hapetin, varastoidaan erikseen nesteinä ja pumpataan suuttimen palotilaan, jossa palaminen tapahtuu. Kiinteässä raketissa ajoaineet sekoitetaan keskenään ja pakataan kiinteään sylinteriin. Normaalilämpötilassa polttoaineet eivät pala, mutta ne palavat, kun ne altistetaan sytyttimen tuottamalle lämmönlähteelle.Kun palaminen alkaa, se jatkuu, kunnes kaikki polttoaine on käytetty loppuun.Nestemäisessä raketissa työntövoima voidaan pysäyttää katkaisemalla polttoaineiden virtaus, mutta kiinteässä raketissa moottorin pysäyttämiseksi on tuhottava kotelo. Nestemäiset raketit ovat yleensä raskaampia ja monimutkaisempia pumppujen ja varastosäiliöiden vuoksi. Polttoaineet ladataan rakettiin juuri ennen laukaisua.Kiinteä raketti on paljon helpompi käsitellä, ja se voi seisoa vuosia ennen laukaisua.

Tässä diassa vasemmalla ylhäällä on kuva X-15-rakettimoottorilentokoneesta ja oikealla alhaalla kuva rakettimoottorin testistä. Oikeanpuoleisessa kuvassa näemme vain raketin suuttimen ulkopinnan, josta kuuma kaasu poistuu alareunasta. X-15:n voimanlähteenä oli nestemäinen rakettimoottori, ja se lennätti yhden lentäjän yli 60 mailin korkeuteen maanpinnan yläpuolelle. X-15 lensi yli kuusinkertaisella äänennopeudella lähes 40 vuotta sitten. Ohjatun lentokoneen nopeusennätyksen ylittää nykyään vain avaruussukkula. Korkeusennätyksen ylittävät vain avaruussukkula ja hiljattain avaruusalus 1, joka myös käytti rakettikäyttöistä voimanlähdettä.

Tehtävät:Painiketta näyttääksesi luokan 6-8 aktiviteetinPainiketta näyttääksesi luokan 9-12 aktiviteetinPainiketta näyttääksesi luokan 9-12 aktiviteetin
Ohjattuja kiertokäyntejä

  • Painiketta näyttääksesi edellisen sivun Käyttövoimajärjestelmät: Button to Display Next Page
  • Button to Display Previous Page Rockets: Painike näyttääksesi seuraavan sivun

Navigointi ..

Painike näyttääksesi työntövoimaindeksinPainike näyttääksesi Hypersonic Aero -indeksin
Aloittelijan oppaan etusivu

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista.