זריקות לשונות של מנועי טילי להבה הכניסו את החללית למסלול סביב כדור הארץ. רקטות אחרות מוציאות אוניות מחוץ למערכת השמש.
בכל מקרה, כשאנחנו חושבים על טילים, אנו מדמיינים טיסות חלל. אבל רקטות יכולות לעוף בחדר שלך, למשל, במהלך חגיגות יום ההולדת שלך.
הנעה סילונית
בלון רגיל יכול להיות גם טיל. איך? ניפחו את הכדור והידקו את צווארו כך שהאוויר לא ייצא. עכשיו שחרר את הכדור. הוא יתחיל לעוף סביב החדר לחלוטין באופן בלתי צפוי ובלי שליטה, נדחף על ידי כוח האוויר שברח ממנו.
הנה עוד טיל פשוט. שמנו רכבת - אקדח. בואו נשלח אותה בחזרה. נניח שהחיכוך בין המסילות לגלגלים הוא קטן מאוד והבלימה תהיה מינימלית. אנחנו יורים מהאקדח. בזמן הירי, העגלה תעבור קדימה. אם תתחיל בירי תכוף, העגלה לא תיפסק, ועם כל ירייה היא תעלה מהירות. עף מחבית התותח לאחור, פגזים דוחפים את העגלה קדימה.
הכוח שנוצר נקרא רתיעה. הכוח הזה הוא זה שגורם לכל תנועה של רקטה, גם בתנאי שטח וגם בחלל. לא משנה אילו חומרים או חפצים יעופו מתוך חפץ נע, ודוחפים אותו קדימה, יהיה לנו דוגמה של מנוע טילים.
רקטה מתאימה הרבה יותר לטיסה בחלל חלל מאשר באטמוספירה של כדור הארץ.כדי לשגר רקטה לחלל, על המהנדסים לתכנן מנועי טילים חזקים. הם מבססים את העיצובים שלהם על החוקים האוניברסאליים של היקום, שהתגלה על ידי המדען האנגלי הגדול אייזק ניוטון, שעבד בסוף המאה ה -17. החוקים של ניוטון מתארים את כוח המשיכה ואת מה שקורה לגופים פיזיים תוך כדי תנועה. החוקים השני והשלישי עוזרים להבין בבירור מהי טיל.
סרטון הנעה של סילון מעניין
תנועת טילים וחוקי ניוטון
החוק השני של ניוטון מתייחס לחוזק של אובייקט נע למסתו ולהאצתו (שינוי במהירות לכל זמן ליחידה). לפיכך, לבניית רקטה עוצמתית, יש צורך כי המנוע שלה יפלט המוני דלק שרוף במהירות גבוהה. החוק השלישי של ניוטון קובע כי כוח הפעולה שווה לכוח התגובה ומכוון לכיוון ההפוך. במקרה של רקטה, כוח הפעולה הוא הגזים החמים הנמלטים מהזרבוב של הרקטה, כוח הפעולה הנגד דוחף את הרקטה קדימה.
הרקטות המשוגרות חלליות למסלול משתמשים בגזים חמים כמקור כוח. אבל את תפקיד הגזים יכול למלא כל דבר, כלומר מגופים מוצקים המופלים לחלל מהקשיח ועד החלקיקים האלמנטריים - פרוטונים, אלקטרונים, פוטונים.
איך טיל טיל?
אנשים רבים חושבים כי רקטה נעה מכיוון שהגזים שנפלטים מהזרבוב מודחים מהאוויר. אבל זה לא כך. זה הכוח שזורק גז מהזרבובית שדוחף את הרקטה לחלל.אכן קל יותר לטוס לעוף בחלל החיצון, בו אין אוויר, ושום דבר אינו מגביל את מעוף חלקיקי הגז המופלים על ידי הרקטה, וככל שהחלקיקים הללו מתפשטים מהר יותר, כך טס הרקטה מהר יותר.
כלומר, אין חיכוך בין החללית לאוויר שיכול להאט את הטיסה. אין חיכוך מכיוון שאין אוויר בחלל החיצון. בנוסף, במרחק משמעותי מכדור הארץ הספינה נעדרת כמעט חסרת משקל. לכן, אפילו דחף קל של המנוע יכול בקלות להעביר ספינה גדולה מאוד ממקומה.
