Почему ракеты кричат ​​при запуске вместо того, чтобы идти прямо вверх?

Когда вы были ребенком, как вы думаете, что Рокеты работали? Они взорвется от подушки прямо вверх, а потом они находятся в космосе, верно? Предположение имеет смысл — в конце концов, прямо является Где пространство, и кажется, что стрельба прямо вверх будет самым быстрым, самым простым способом добраться туда. Однако, как может сказать вам любой, кто действительно смотрел запуск ракеты, они не летят прямо.

Скорее, запускающаяся ракета следует за отчетливой кривой после того, как она взрывается, постепенно кажущаяся нам горизонтально на землю. Это кажется странным с нашего угла; Конечно, просто летать вбок не доставит вас в космос. Реальность, однако, заключается в том, что изгибание траектории является единственным способом, которым ракета может надеяться нарушить основную часть атмосферы на орбиту. Если ракета действительно попыталась стрелять прямо вверх, как мы предполагаем, это просто упадет прямо обратно туда, где она была, возможно, упадет на вершину чего -то или кого -то.

Вы можете подумать, что массивных двигателей ракеты будут более чем достаточно, чтобы вывести ремесло за пределами атмосферы, но независимо от того, насколько они сильны, против них работает равная или большая сила: гравитация. Гравитация очень предпочла бы, чтобы материал на Земле остался на земле, и, поскольку ракета пытается сбежать, он постоянно дергает на всей структуре.

Торговые двигатели ракеты определенно являются мощными, более чем достаточно, чтобы превзойти усиленную силу гравитации и летать вверх. Вот почему ракеты запускаются вертикально, чтобы генерировать как можно больше нисходящего тяги. Тем не менее, эти движители чрезвычайно жаждут ресурса, поглощают топливо и мощность в рекордное время. Как только они начнут отставать, гравитация восстановит себя и довольно сильно. Вот почему ракета не может сбежать на орбиту на вертикальной тяге в одиночку — она ​​никогда не сделает это до того, как мощность начнет падать, а гравитация насильственно перетаскивает ее обратно на запуск с сильной аварией.

Если двигателей ракеты недостаточно, чтобы избежать гравитационной тяги Земли и войти в орбиту, как полеты под углом помогают? Важно помнить, что «вниз» — это не универсальное направление. Гравитация всегда пытается отодвинуть нас обратно к центру Земли, но, изгибая траекторию ракеты, мы можем использовать гравитационные сдвиги, чтобы фактически поддерживать путь полета из атмосферы. Это маневр, обычно известный как «гравитационный поворот».

Первоначальный вертикальный запуск ракеты помогает пройти его через самый толстый слой атмосферы, где как тяжесть, так и сопротивление воздуха все еще находятся в полной силе. Когда он достигает внешних слоев, ракета начинает поворачиваться, постепенно переключаясь с вертикальной на горизонтальную тягу, когда она угнетет к линии орбиты. Орбита не такая же, как полная нулевая гравитация; Когда ракета достигла состояния орбиты, она достаточно далеко, что ее все еще технически удерживается гравитацией Земли, но поскольку сила тяжести там слабее, и ракета все еще несет импульс запуска, гравитация не может тянуть его к центру Земли. Подумайте об этом, как игрушечный самолет, который вы вращаете на длинной веревке. Он все еще прикреплен к вам, но, поскольку он движется так быстро, он поддерживает горизонтальное кольцо вокруг вас, а не падать. Конечно, это все, что предполагает, что орбита является целью, в то время как что -то вроде межпланетного запуска потребует гораздо большей работы и планирования, например, поиска идеального окна запуска.