Waarom kantelt de raket na de lancering?

Om een raket de ruimte in te lanceren, moeten ingenieurs en wetenschappers ervoor zorgen dat het voertuig voldoende stuwkracht en brandstof heeft om de zwaartekracht van de aarde te overwinnen. Raketten volgen doorgaans een gebogen baan om van de zwaartekracht te profiteren en gebruiken kantelmanoeuvres om op koers te blijven.

Volgens Headed for Space bevinden de meeste grote raketlanceercomplexen ter wereld zich op of nabij de evenaar, omdat de aarde daar het snelst roteert. Raketten die vanaf de evenaar worden gelanceerd en oostwaarts vliegen, kunnen daardoor dankzij de aardrotatie een onmiddellijke versnelling bereiken (ongeveer 1670 km/u). Niet alle ruimtevaartuigen hebben echter een oostwaartse baan en vliegroute.

De Starship V3-raket staat op zijn lanceerplatform. Foto: SpaceX

Om bijvoorbeeld een Saturn V-raket in een optimale baan rond de maan te brengen, heeft het voertuig een baanhelling van 18 graden en een lanceerhoek van 72 graden nodig. Het Internationale Ruimtestation (ISS) heeft een baanhelling van 51,6 graden en vereist een lanceerhoek van 38,4 graden. In beide gevallen zou het lanceren van de raket in oostelijke richting zonder tussentijdse aanpassingen ervoor zorgen dat het voertuig zijn beoogde baan niet bereikt.

Omdat het lanceercomplex vast in noord-zuid- of oost-westrichting is georiënteerd, moet de draagraket het verschil tussen de lanceerhoek en de oriëntatie van het lanceerplatform compenseren, of complexe navigatieberekeningen tijdens de vlucht gebruiken om de baan aan te passen. Direct na het verlaten van het verticale lanceerplatform voeren raketten zoals SpaceX's Starship een rol- en stampbeweging uit om de beoogde baan te bereiken. Deze rol- en stampbeweging stelt de raket in staat om de zwaartekracht van de aarde te benutten om geleidelijk horizontaal te sturen, waardoor het brandstofverbruik wordt gemaximaliseerd.

Volgens BGR maken raketten die voornamelijk binnen de aardatmosfeer opereren vaak gebruik van aerodynamische kenmerken zoals staartvinnen, waarbij ze de luchtweerstand benutten om interne rotatie te veroorzaken. Dit is een veelvoorkomend kenmerk van ballistische raketten in militaire verdedigingssystemen. De meeste moderne raketten die in een baan om de aarde opereren, gebruiken echter stuwraketten om na de lancering te kantelen. Omdat de straalpijpen van de motoren verstelbaar zijn, kunnen ze de stuwkracht in tegengestelde richtingen richten, waardoor de raket kan roteren.

Niet alle raketten hebben meerdere straalpijpen; in plaats daarvan ontwerpen ingenieurs kleinere hulpmotoren, zogenaamde Vernier-stuwraketten, die vaak aan de zijkant van de draagraket of iets verder van de hoofdmotor zijn gemonteerd om het rotatieproces op gang te brengen.

Ingenieurs bedachten ook verschillende nieuwe oplossingen om de raket gemakkelijker te laten kantelen. De Delta IV-raket heeft bijvoorbeeld maar één straalpijp, maar door de twee uitlaatpijpen van de gasgenerator in tegengestelde richting te richten, kan de raket toch draaien.

( Volgens vnexpress.net )

Bron: https://baodongthap.vn/tai-sao-ten-lua-xoay-nghieng-sau-khi-phong-a241234.html