Dlaczego rakieta przechyla się po wystrzeleniu?

Aby wystrzelić rakietę w kosmos, inżynierowie i naukowcy muszą upewnić się, że pojazd ma wystarczającą siłę ciągu i paliwo, aby pokonać ziemską grawitację. Rakiety zazwyczaj lecą po krzywej, aby wykorzystać grawitację i zastosować manewry przechylania, aby utrzymać kurs.

Według Headed for Space, większość dużych wyrzutni rakietowych na świecie znajduje się na równiku lub w jego pobliżu, ponieważ Ziemia obraca się najszybciej na równiku. Dlatego rakiety wystrzelone z równika i lecące na wschód mogą uzyskać natychmiastowe przyspieszenie (około 1670 km/h) dzięki obrotowi Ziemi. Jednak nie wszystkie orbity i tory lotu statków kosmicznych są skierowane na wschód.

Rakieta Starship V3 stoi na platformie startowej. Zdjęcie: SpaceX

Na przykład, aby umieścić rakietę Saturn V na optymalnej orbicie wokół Księżyca, pojazd potrzebuje nachylenia orbity wynoszącego 18 stopni i kąta startu wynoszącego 72 stopnie. Podobnie, Międzynarodowa Stacja Kosmiczna (ISS) ma nachylenie orbity wynoszące 51,6 stopnia i wymaga kąta startu wynoszącego 38,4 stopnia. W obu przypadkach wystrzelenie rakiety na wschód bez korekty w trakcie lotu uniemożliwiłoby pojazdowi osiągnięcie docelowej orbity.

Ponieważ kompleks startowy jest ustalony w kierunku północ-południe lub wschód-zachód, rakieta nośna musi wyeliminować różnicę między kątem startu a orientacją platformy startowej lub wykorzystać złożone obliczenia nawigacyjne w trakcie lotu, aby skorygować swoją trajektorię. Natychmiast po opuszczeniu pionowej platformy startowej rakiety, takie jak Starship firmy SpaceX, wykonają obrót i przechylenie w kierunku zamierzonej trajektorii. Ten manewr przechylenia i przechylenia pozwala rakiecie wykorzystać grawitację Ziemi do stopniowego poziomego sterowania, maksymalizując wydajność paliwową.

Według BGR, pociski rakietowe operujące głównie w atmosferze ziemskiej często wykorzystują elementy aerodynamiczne, takie jak stateczniki, wykorzystując opór powietrza do wywołania obrotu wewnętrznego. Jest to powszechna cecha pocisków balistycznych w wojskowych systemach obronnych. Jednak większość współczesnych pocisków rakietowych operujących na orbicie wykorzystuje silniki odrzutowe do przechylenia po starcie. Ponieważ dysze silników są regulowane, mogą one zmieniać kierunek ciągu w przeciwnych kierunkach, umożliwiając obrót pocisku.

Nie wszystkie rakiety mają wiele dysz; zamiast tego inżynierowie projektują mniejsze silniki pomocnicze, zwane silnikami Verniera, często montowane z boku rakiety nośnej lub w pewnej odległości od silnika głównego, aby zainicjować proces obrotu.

Inżynierowie opracowali również kilka nowych rozwiązań, które ułatwiają przechylanie rakiety. Na przykład, rakieta Delta IV ma tylko jedną dyszę silnika, ale dzięki skierowaniu dwóch rur wydechowych generatora gazu w przeciwnych kierunkach, rakieta nośna nadal może się obracać.

( Według vnexpress.net )

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