Презентация обучающейся 10 класса МОУ «Заволжская СОШ» Калининского района Тверской области Васильевой Светланы по физике Этапы развития ракетной техники. - презентация

1 Презентация обучающейся 10 класса МОУ «Заволжская СОШ» Калининского района Тверской области Васильевой Светланы по физике Этапы развития ракетной техники (номинация учебные предметы)

2 этапы развития ракетной техники

3 Ракета имеет более чем тысячелетнюю историю. Индусы первые ввели ее в военно-боевой обиход. Английский капитан Конгрев, испытавший на своих войсках деморализующее действие восточных ракет, превратил ракету в боевой снаряд и способствовал введению ее в армиях многих европейских государств. В своем Трактате о ракете Конгрев утверждает, что он не раз поражал неприятеля на расстоянии 2½ километров 14-килограммовыми ракетными снарядами. Смерть не позволила ему ввести в действие задуманные им 130- и 440- килограммовые ракеты.

4 Ракеты Вильяма Конгрева 1803 г.

5 Успехи химии вытеснили ракету из военной техники, и о ней на некоторое время забыли. Лишь Германия и Швейцария не прекращали работ с ракетой и нашли для нее мирные применения: в области спасания на водах и в сельском хозяйстве (своеобразная защита от градобития).

6 В десятых годах 20 столетия немцы Мауль и Унге вновь пытаются ввести в арсенал военного дела ракету уже в качестве усовершенствованного и конкурирующего с артиллерийскими снарядами изобретения. На войне гг. ракета не имела заметного применения, но трактат Конгрева вновь становится настольной книгой генеральных штабов военных ведомств большинства капиталистических государств.

7 Возрождению ракетной техники способствовали теоретические работы нашего ученого К. Э. Циолковского, проф. Годдарда, проф. Оберта и др., а также ряда практических испытаний (Оберт, Вальер, Опель, Годдард и т.д.). Ракетная техника за последние годы далеко шагнула вперед. В ряде стран созданы общества, научно-исследовательские учреждения, ракетные лаборатории и ракетодромы полигоны, надежным образом защищенные и приспособленные для испытаний ракет.

8 Высоты, достигнутые ракетами

9 Первый этап ракетной техники переключил специалистов области с порохового заряда на применение жидкого горючего (бензин, сжиженные метан и водород, спирт, толуол, нефть, керосин, бензол) в смеси с жидким кислородом. Стало ясно, что будущее принадлежит не малоэнергоемкой и опасной в употреблении пороховой ракете, а усовершенствованному сложному механизму мощного ракетного мотора. Коэффициент полезного действия ракеты (отношение производимой ракетой работы к энергии затрачиваемого горючего) тем больше, чем скорее происходит истечение из нее газов (продуктов горения) и, следовательно, чем быстрее полет.

10 Впервые подлинный ракетный мотор был создан в 1932 году. Однако, перед конструкторами и поныне стоит нерешенным ряд проблем: горючее, кислород, стойкий металл, автоматическая устойчивость ракеты, управление ракетой в полете, система охлаждения, подача горючего, соотношения весовых показателей, удлинение времени работы мотора и т. д.

11 Найдена скорость извержения газов: для черного пороха (2 400 м/сек), для пироксилина (2 900 м/сек), нитроглицерина (3 880 м/сек), водорода с кислородом (4 680 м/с), бензина с озоном (4 960 м/с), бензина с кислородом (4 450 м/сек), метана с кислородом (4490 м/сек), керосина с кислородом (4 410 м/сек), алкоголя с кислородом (4 180 м/сек) и водорода с озоном (5 080 м/сек). Сейчас достигнуто уже почти полное решение проблемы управления ракетой на расстоянии. Неожиданная смерть ракетного конструктора Тилинга, при взрыве его лаборатории в 1933 г., не позволила этому исследователю осуществить намеченные им опыты с медленным нарастанием скорости ракеты и плавным безопасным спуском.

12 Строгая в большинстве случаев засекреченность опытных работ не позволяла долгое время изобразить все новейшие достижения ракетной техники. В прессу проникают лишь отрывочные скудные сведения об успехах ракетного дела. Но очевидными становятся, с одной стороны, предстоящая замена ракетным мотором нормальных двигателей внутреннего сгорания и, с другой введение, взамен дорогостоящей быстро изнашивающейся, требующей большого обслуживания современной артиллерии станковых ракетных снарядов.

13 Одной из замечательных работ в США является постройка трех ракет, разнообразных по конструкции, размерам, методу действия и подъемной силе они изготовлены инженерами Американского межпланетного общества.

14 Экспериментальная алюминиевая ракета Эдуарда Пендрея и его сотрудников имеет в длину 1,7 м, диаметр 0,2 м, вес 9 кг и подъемную силу в 27 кг. Рассчитанная на полет до 8 км с последующим спуском на парашюте, ракета состоит из мотора и длинной дюзы (сопла) с трубчатым баком для горючего.

15 Экспериментальная жидкостная ракета Лоуренса Меннинга и его группы намечена для полета в стратосферу. Ее длина 3 м, а диаметр 0,25 м. Верхняя часть ракеты представляет остроконечную насадку для обтекания в полете. Далее следуют четыре дюзы и кислородо-бензиновые моторы. Спуск ракеты осуществляется при помощи четырехлопастного пропеллера, приходящего в действие в надлежащий момент. Горючее подается в моторы из баков, помещенных в трубчатой части конструкции, методом вбрызгивания.

16 Франклин Пиро с сотрудниками также соорудил ракету экспериментального типа. В ней вместо обычной камеры сгорания горение происходит в особом конусе, который служит одновременно и дюзой. Горючее поступает в верхнюю часть конуса под давлением паров жидкого кислорода.

17 Современная многоступенчатая космическая ракета представляет собой сложное сооружение, состоящее из тысяч деталей и устройств. Разрабатываемые в настоящее время ракеты- носители соответствуют высочайшим критериям современной науки и техники, при их создании используются передовые технологии и вычислительная техника. Космические технологии оказывают значительное влияние на нашу жизнь, помогая внедрить новые материалы и сплавы, средства коммуникации, компьютерную технику и т.д.

18 К числу современных наиболее мощных отечественных ракет- носителей относятся «Союз-2», «Днепр» и «Протон-М».

19 На модифицированной РН «Протон-М» используются новые агрегаты и системы. Большие головные обтекатели (диаметр 5 м) позволяют более чем вдвое увеличить объем для размещения ПН и конкурировать с зарубежными носителями, например с РН «Ariane-5», а также использовать ряд перспективных разгонных блоков. При первом старте 7 апреля 2001 г. с космодрома Байконур «Протон-М» вывела геостационарный спутник связи «Экран М-4», созданный в НПО ПМ. 11 февраля 2008 г. она вывела на геостационарную орбиту норвежский ИСЗ связи «Thor-5» (масса 2 т), а 15 марта – американский «АМС-14» (масса 4.1 т) того же назначения. С помощью «Протона-М» запускаются спутники «Глонасс М» отечественной навигационной системы.

20 Многоразовая транспортная система «Спейс Шаттл» эксплуатируется с апреля 1981 г. Изготовлено шесть кораблей («Интерпрайз», «Колумбия», «Челленджер», «Дискавери», «Атлантис», «Индевор»), из них два потерпели катастрофу: «Челленджер» (28 января 1986 г.) и «Колумбия» (1 февраля 2003 г.). Всего совершено 123 полета, в том числе 26 в рамках строительства МКС. С помощью кораблей «Спейс Шаттл» запущены различные ИСЗ, АМС «Магеллан», «Галилео» и «Улисс», космический телескоп им. Хаббла (КТХ), лабораторные блоки «Спейслэб». На орбите ремонтировался КТХ, возвращались КА на Землю, производились стыковки с ОК «Мир»; на МКС доставлялись модули, грузы и экипажи.

21 Наиболее мощный носитель Европейского космического агентства РН тяжелого класса «Ariane-5». На ракете применяется самый крупный головной обтекатель диаметром 5.4 м и длиной 17 м. Первый старт с космодрома Куру состоялся 4 июня 1996 г. и оказался неудачным. Второй экспериментальный пуск 30 октября 1997 г. прошел успешно (запущены три ИСЗ). РН выводит в основном телекоммуникационные ИСЗ (общей массой до 8 т) на геостационарную орбиту. 9 марта 2008 г. РН «Ариан-5ES» вывела на орбиту первый грузовой корабль (ATV) «Жюль Верн» массой 9.7 т, позднее состыковавшийся с МКС.

22 Китай использует для запусков ПН ракеты- носители серии «Chang Zheng» ("Великий поход"). РН среднего класса «CZ-3В» используется в настоящее время для запусков с космодрома Сичан китайских телекоммуникационных ИСЗ и спутников других стран на геостационарную орбиту.

23 Наиболее мощный носитель среднего класса «Н-II» был создан компанией «Rocket System Corporation» в рамках реализации космической программы Японии. Первые три пробных пуска в 1994 – 1995 гг. прошли успешно. На ее основе разработана РН «Н-IIА» с жидкостными стартовыми ускорителями (длина 52.5 м, диаметр 8.2 м, топливо – жидкий водород + жидкий кислород, три ступени и стартовые ускорители, стартовые масса – 410 т и тяга – 8.3 МН, ПН – до 15 т). Она запускается с 2001 г. с космодрома Йосинобу вблизи космического центра Танегасима. ПН представляют собой геостационарные телекоммуникационные и военные спутники массой до 4.8 т. 14 сентября 2007 г. с ее помощью к Луне запущена АМС «Кагуя».

24 Спасибо за внимание