Prezentácia na hodine fyziky v 9. ročníku na tému „Jet propulsion“
Autor materiálu: Oľga Ivanovna Marčenko, učiteľka fyziky najvyššej kvalifikačnej kategórie, Mestský vzdelávací ústav-Stredná škola č.3, Marx, Saratovský kraj
Marks, 2015.
Lekcia „objavovania“ nových vedomostí 9. ročník Marchenko Olga Ivanovna, učiteľka fyziky 2013
Prúdový pohon
Ciele. Edukačné: 1. Uveďte pojem prúdový pohon, 2. Uveďte príklady prúdového pohonu v prírode a technike. 3. Opíšte účel, štruktúru, princíp činnosti a použitie rakiet. 4. Vedieť určiť rýchlosť rakety, vedieť použiť zákon zachovania hybnosti a Newtonov zákon III. 5. Ukážte význam diel K.E.Ciolkovského. a Korolev S.P. pri vývoji pohonu vesmírnych rakiet. Vzdelávacie: ukázať praktický význam fyzikálnych poznatkov na tému „Prúdový pohon“; zvýšiť pracovnú a tvorivú činnosť žiakov, rozširovať ich obzory prostredníctvom sebavzdelávania, Rozvojové: rozvíjať schopnosť analyzovať fakty pri pozorovaní javov; rozvíjať zručnosti kultúrneho dialógu, vyjadrovať a zdôvodňovať svoj názor, obhajovať správnosť úsudkov, analyzovať výsledky.
Heliocentrický systém sveta
učiteľ. - Viete, ako funguje naša slnečná sústava. Mimochodom, ako to funguje?
- Teraz je čas začať s podrobným štúdiom okolia slnečnej sústavy
- Poďme zistiť, čo je to Slnko. čo je to slnko?
Aký je názov takejto štruktúry? Prečo sa to tak volá?
- Viete, ktoré planéty sú súčasťou slnečnej sústavy? Mimochodom, ktoré?
I. Motivácia k výchovno-vzdelávacej činnosti.
(najbližšia hviezda)
Cesta do vesmíru. Vesmírna loď letela po vesmírnej trase a blížiace sa hviezdy sa zaiskrili a zhasli. Ako sa mohla, z akých letov a potuliek, zrazu ocitnúť v medzihviezdnom priestore?...
-Je čas ísť do vesmíru!
Prúdový pohon
Je čas ísť do vesmíru! -Zistite: Ako sa „dostať“ do vesmíru.
Vesmírna loď letela po vesmírnej trase a blížiace sa hviezdy sa zaiskrili a zhasli. Ako sa mohla, z akých letov a potuliek, zrazu ocitnúť v medzihviezdnom priestore?...
Najprv však zistíme, prečo sa vôbec môžeme hýbať?
1. Prečo sa môžeme pohybovať po zemi?
- odraziť sa od zeme
1. Prečo sa môžeme pohybovať - po vode?
odraziť od vody
3.Prečo môžeme cestovať vzduchom?
- odraziť zo vzduchu
Z čoho začať vo vesmíre? Ako sa tam pohybovať?
Úloha 1. Jet ball
Záver. Vzduch vychádza jedným smerom a loptička sa pohybuje druhým smerom.
Urobme si malý prieskum a zistime, od čoho sa telo môže odraziť, ak nie je z čoho.
Úloha 1. Prúdový balón Dvaja ľudia vezmú vlasec, na ktorom je pripevnená hadička s balónikom a potiahnu ho. Nafúknite balón a uvoľnite ho. Čo sa stalo s loptou? Čo spôsobilo, že sa lopta začala pohybovať?
(vzduch je od neho oddelený)
Úloha 2. Jet kočík.
Záver: Vzduch vychádza jedným smerom - kočík. presťahuje sa do iného.
Vezmite si vozík s pripevneným balónom. Nafúknite balón cez slamku. Položte vozík na stôl a uvoľnite loptu
Čo sa stalo s vozíkom? Čo spôsobilo, že sa vozík dal do pohybu?
(vzduch je od neho oddelený)
Téma lekcie: Prúdový pohon
Reaktívny pohyb je pohyb, ku ktorému dochádza, keď je akákoľvek jeho časť oddelená od tela určitou rýchlosťou.
Minút telesnej výchovy
Ukážte svoju predstavivosť a skúste znázorniť: chobotnicu, chobotnicu, medúzu, uhorku.
"Mad" uhorka
Chobotnica
Squid
PRÍKLADY PRÚDOVÉHO POHYBU V PRÍRODE: Tryskový pohyb je charakteristický pre chobotnice, kalmáre, sépie, medúzy - všetky bez výnimky využívajú na plávanie reakciu (spätný ráz) vymršteného prúdu vody.
Prúdový pohon v technológii
Z HISTÓRIE PRÚDOVÉHO POHONU Prvé ohňostroje s pušným prachom a signálne svetlice sa používali v Číne v 10. storočí. V 18. storočí sa bojové rakety používali počas nepriateľských akcií medzi Indiou a Anglickom, ako aj v rusko-tureckých vojnách. Prúdový pohon sa dnes používa v lietadlách, raketách a kozmických lodiach
Raketomet
Raketa
Cvičenie. Otvorte učebnicu s. 84 „Konštrukcia a princíp činnosti nosnej rakety“
Príklady prúdového pohonu v technike
Takže sme našli cestu do vesmíru - toto je prúdový pohon
veľký ruský vedec a vynálezca, objavil princíp prúdového pohonu, ktorý je právom považovaný za zakladateľa raketovej techniky
Konstantin Eduardovič Ciolkovskij (1857-1935)
Zakladatelia kozmonautiky:
Sergej Pavlovič Korolev (1907-1966)
dizajnér vesmírnej lode
Zakladatelia kozmonautiky:
Jurij Alekseevič Gagarin 1934-1968
Prvý kozmonaut v histórii ľudstva uskutočnil prvý pilotovaný vesmírny let 12. apríla 1961 na lodi Vostok.
Zakladatelia kozmonautiky.
Snímka 1
Snímka 2
Odvodenie vzorca pre rýchlosť rakety pri štarte Podľa tretieho Newtonovho zákona: F1 = - F2, kde F1 je sila, ktorou raketa pôsobí na horúce plyny, a F2 je sila, ktorou plyny odpudzujú raketu. Moduly týchto síl sú rovnaké: F1 = F2. Je to sila F2, ktorá je reaktívnou silou. Vypočítajme rýchlosť, ktorú môže raketa dosiahnuť. Ak sa hybnosť vyvrhnutých plynov rovná Vg mg a hybnosť rakety je Vр mр, potom podľa zákona zachovania hybnosti získame: Vg mg = Vр mр, Odkiaľ pochádza rýchlosť rakety: Vр = Vг mг / mр
Snímka 3
Konstantin Eduardovič Ciolkovskij Myšlienku využitia rakiet na vesmírne lety predložil začiatkom 20. storočia ruský vedec, vynálezca a učiteľ Konstantin Eduardovič Ciolkovskij. Tsialkovsky vyvinul teóriu pohybu rakiet, odvodil vzorec na výpočet ich rýchlosti a ako prvý navrhol použitie viacstupňových rakiet.
Snímka 4
Prvý kozmonaut na planéte a hlavný konštruktér domácej raketovej a vesmírnej techniky Sergej Pavlovič Korolev je sovietsky vedec a konštruktér, riaditeľ všetkých vesmírnych letov. Jurij Alekseevič Gagarin, prvý kozmonaut, obletel Zem 12. apríla 1961 za 1 hodinu 48 minút na kozmickej lodi Vostok.
Snímka 5
Reaktívny pohyb Reaktívny pohyb vzniká tak, že sa nejaká jeho časť oddelí od tela a pohybuje sa, v dôsledku čoho samotné telo získava opačne smerovaný impulz.
Snímka 6
Princíp prúdového pohonu nachádza široké praktické uplatnenie v letectve a kozmonautike. Vo vesmíre neexistuje žiadne médium, s ktorým by teleso mohlo interagovať a tým meniť smer a veľkosť svojej rýchlosti. Na vesmírne lety sa preto môžu využívať len prúdové lietadlá, t.j. rakety.
Snímka 7
Vizuálny diagram konštrukcie jednostupňovej rakety. Každá raketa, bez ohľadu na jej dizajn, má vždy plášť a palivo s okysličovadlom. Obrázok ukazuje prierez raketou. Vidíme, že plášť rakety obsahuje užitočné zaťaženie (kozmická loď), prístrojový priestor a motor (spaľovacia komora, čerpadlá atď.).
Snímka 8
Viacstupňové rakety V praxi vesmírnych letov sa zvyčajne používajú viacstupňové rakety, ktoré vyvíjajú oveľa vyššie rýchlosti a sú určené na dlhšie lety. Na obrázku je znázornená schéma takejto rakety. Po spotrebovaní paliva a okysličovadla prvého stupňa sa tento stupeň automaticky vyradí a prevezme chod motor druhého stupňa atď. Zníženie celkovej hmotnosti rakety vyradením už nepotrebného stupňa šetrí palivo a okysličovadlo a zvyšuje rýchlosť rakety.
Aplikácia prúdového pohonu v prírode Mnohí z nás sa v živote stretli s medúzami pri kúpaní v mori. Málokto si však myslel, že medúzy využívajú na pohyb aj prúdový pohon. A často je účinnosť morských bezstavovcov pri použití prúdového pohonu oveľa vyššia ako pri technologických vynálezoch.
Sépia Sépia, podobne ako väčšina hlavonožcov, sa vo vode pohybuje nasledujúcim spôsobom. Cez bočnú štrbinu a špeciálny lievik pred telom naberie vodu do žiabrovej dutiny a potom cez lievik energicky vyvrhne prúd vody. Sépia nasmeruje lievikovú trubicu na stranu alebo dozadu a rýchlo z nej vytlačí vodu a môže sa pohybovať rôznymi smermi.
Kalmáre Kalmáre sú najväčším bezstavovcovým obyvateľom oceánskych hlbín. Pohybuje sa na princípe prúdového pohonu, absorbuje vodu a potom ju tlačí obrovskou silou cez špeciálny otvor - „lievik“ a vysokou rýchlosťou (asi 70 km/h) tlačí dozadu. Zároveň sa všetkých desať chápadiel chobotnice nad hlavou spojí do uzla a získa aerodynamický tvar.
Lietajúca chobotnica Ide o malé zviera veľkosti sleďa. Rybu prenasleduje takou rýchlosťou, že často vyskočí z vody a preletí po jej hladine ako šíp. Po vyvinutí maximálneho prúdového ťahu vo vode pilot chobotnice vzlietne do vzduchu a preletí nad vlnami viac ako päťdesiat metrov. Apogeum letu živej rakety leží tak vysoko nad vodou, že lietajúce chobotnice často končia na palubách zaoceánskych lodí. Štyri až päť metrov nie je rekordná výška, do ktorej chobotnice stúpajú do neba. Niekedy vyletia ešte vyššie.
Chobotnica Chobotnice vedia aj lietať. Francúzsky prírodovedec Jean Verani videl, ako obyčajná chobotnica v akváriu zrýchlila a zrazu vyskočila z vody dozadu. Keď opísal vo vzduchu oblúk dlhý asi päť metrov, skočil späť do akvária. Pri naberaní rýchlosti na skok sa chobotnica pohybovala nielen v dôsledku prúdového ťahu, ale aj veslovala svojimi chápadlami.
Bláznivá uhorka V južných krajinách (a aj tu na pobreží Čierneho mora) rastie rastlina nazývaná „bláznivá uhorka“. Len čo sa zrelého plodu podobného uhorke zľahka dotknete, odrazí sa od stopky a vzniknutým otvorom vyletí z plodu kvapalina so semienkami rýchlosťou až 10 m/s. Šialená uhorka (inak nazývaná „dámska pištoľ“) strieľa na viac ako 12 m.
Prezentácia z fyziky na školskej úrovni (9. ročník) na tému „Rúskový pohon“ vo formáte ppt (powerpoint 2003), obsahuje 23 snímok.
Fragmenty z prezentácie
- Impulz tela. Impulz sily.
- Zákon zachovania hybnosti.
- Prúdový pohon:
- prúdový pohon v prírode a technológii;
- história vývoja prúdového pohonu;
- dôležitosť prieskumu vesmíru.
„Hovorím človeku: ver v seba!
Môžete všetko!
Môžete poznať všetky tajomstvá večnosti. stať sa pánom všetkého bohatstva prírody. Máš za chrbtom krídla. Rozhojdajte ich! No, rozhojdaj to a budeš šťastný, silný a slobodný...“
K. E. Ciolkovskij
Impulz tela, impulz sily
- Hybnosť telesa je vektorová fyzikálna veličina, ktorá je mierou mechanického pohybu, ktorá sa číselne rovná súčinu hmotnosti telesa a rýchlosti jeho pohybu.
- Silový impulz je vektorová fyzikálna veličina, ktorá je mierou pôsobenia sily za určité časové obdobie.
- Zmena hybnosti telesa sa rovná impulzu sily.
- Keď telá interagujú, ich impulzy sa môžu meniť.
Podmienky na uplatnenie zákona zachovania hybnosti:
- Systém musí byť uzavretý.
- Vonkajšie sily pôsobiace na telesá sústavy sú kompenzované alebo ich pôsobenie možno zanedbať.
- Vykonáva sa v inerciálnych referenčných systémoch.
Prúdový pohon
Všetky druhy pohybu sú nemožné bez interakcie tiel daného systému s prostredím. A na realizáciu prúdového pohybu nie je potrebná žiadna interakcia tela s prostredím.- Pohyb telesa, ktorý je výsledkom oddelenia časti jeho hmoty od neho určitou rýchlosťou, sa nazýva reaktívny.
- Princípy prúdového pohonu nachádzajú široké praktické uplatnenie v letectve a kozmonautike.
Sergej Pavlovič Korolev bol najväčším konštruktérom raketových a vesmírnych systémov. Pod jeho vedením boli vypustené prvé umelé družice Zeme, Mesiaca a Slnka na svete, prvá kozmická loď s ľudskou posádkou a prvá vesmírna vychádzka s ľudskou posádkou.
Význam prieskumu vesmíru
- Používanie satelitov na komunikáciu. Realizácia telefónnej a televíznej komunikácie.
- Používanie satelitov na navigáciu lodí a lietadiel.
- Využitie satelitov v meteorológii a na štúdium procesov prebiehajúcich v atmosfére; predpovedanie prírodných javov.
- Využitie satelitov na vedecký výskum, implementácia rôznych technologických procesov v podmienkach beztiaže, objasnenie prírodných zdrojov.
- Využitie satelitov na štúdium vesmíru a fyzikálnej podstaty iných telies v slnečnej sústave
Prúdový pohon v prírode a technike
ABSTRAKT O FYZIKE
Prúdový pohon- pohyb, ku ktorému dochádza, keď sa ktorákoľvek jeho časť oddelí od tela určitou rýchlosťou.
Reaktívna sila sa vyskytuje bez akejkoľvek interakcie s vonkajšími telesami.
Aplikácia prúdového pohonu v prírode
Mnohí z nás sa počas plávania v mori stretli s medúzami. V každom prípade je ich v Čiernom mori pomerne dosť. Málokto si však myslel, že medúzy využívajú na pohyb aj prúdový pohon. Okrem toho sa takto pohybujú larvy vážok a niektoré druhy morského planktónu. A často je účinnosť morských bezstavovcov pri použití prúdového pohonu oveľa vyššia ako pri technologických vynálezoch.
Prúdový pohon využívajú mnohé mäkkýše – chobotnice, chobotnice, sépie. Napríklad mäkkýš morský hrebeň sa pohybuje dopredu v dôsledku reaktívnej sily prúdu vody vyvrhnutého z ulity počas prudkého stlačenia jeho ventilov.
Chobotnica
Sépia
Sépia, podobne ako väčšina hlavonožcov, sa vo vode pohybuje nasledujúcim spôsobom. Cez bočnú štrbinu a špeciálny lievik pred telom naberie vodu do žiabrovej dutiny a potom cez lievik energicky vyvrhne prúd vody. Sépia nasmeruje lievikovú trubicu na stranu alebo dozadu a rýchlo z nej vytlačí vodu a môže sa pohybovať rôznymi smermi.
Salpa-morské zviera s priehľadným telom pri pohybe dostáva vodu cez predný otvor a voda vstupuje do širokej dutiny, v ktorej sú diagonálne natiahnuté žiabre. Akonáhle si zviera dá veľký dúšok vody, otvor sa zatvorí. Potom sa stiahnu pozdĺžne a priečne svaly salpu, celé telo sa stiahne a zadným otvorom sa vytlačí voda. Reakcia unikajúceho prúdu tlačí salpu dopredu.
Najväčší záujem je o prúdový motor chobotnice. Chobotnica je najväčším bezstavovcovým obyvateľom oceánskych hlbín. Kalmáre dosiahli najvyššiu dokonalosť v prúdovej navigácii. Dokonca aj ich telo svojimi vonkajšími formami kopíruje raketu (alebo lepšie povedané, raketa kopíruje chobotnicu, keďže tá má v tejto veci nespornú prednosť). Keď sa chobotnica pohybuje pomaly, používa veľkú plutvu v tvare diamantu, ktorá sa pravidelne ohýba. Na rýchle hádzanie využíva prúdový motor. Svalové tkanivo - plášť obklopuje telo mäkkýšov zo všetkých strán, objem jeho dutiny je takmer polovičný ako objem tela chobotnice. Zviera nasáva vodu do dutiny plášťa a potom ostro vyvrhne prúd vody cez úzku dýzu a vysokou rýchlosťou sa pohybuje dozadu. Zároveň sa všetkých desať chápadiel chobotnice nad hlavou zloží do uzla a získa aerodynamický tvar. Tryska je vybavená špeciálnym ventilom a svaly ju môžu otáčať a meniť smer pohybu. Kalmárový motor je veľmi ekonomický, je schopný dosiahnuť rýchlosť až 60 - 70 km/h. (Niektorí vedci sa domnievajú, že dokonca až 150 km/h!) Niet divu, že chobotnicu nazývajú „živé torpédo“. Ohnutím zviazaných chápadiel doprava, doľava, nahor alebo nadol sa chobotnica otáča jedným alebo druhým smerom. Keďže takýto volant je v porovnaní so samotným zvieraťom veľmi veľký, stačí jeho mierny pohyb na to, aby sa chobotnici aj v plnej rýchlosti bez problémov vyhli zrážke s prekážkou. Ostré otočenie volantu - a plavec sa ponáhľa opačným smerom. Takže ohol koniec lievika dozadu a teraz sa posúva hlavou dopredu. Ohol ho doprava – a prúdový tlak ho odhodil doľava. Ale keď potrebujete rýchlo plávať, lievik vždy trčí presne medzi chápadlami a chobotnica sa vrhne chvostom ako prvá, ako by bežal rak - rýchly chodec obdarený obratnosťou pretekára.
Ak nie je potrebné sa ponáhľať, chobotnice a sépie plávajú so zvlnenými plutvami - spredu dozadu po nich prechádzajú miniatúrne vlny a zviera sa ladne kĺže, občas sa tlačí aj prúdom vody vyvrhnutým spod plášťa. Vtedy sú zreteľne viditeľné jednotlivé otrasy, ktoré mäkkýš dostáva v momente erupcie vodných prúdov. Niektoré hlavonožce môžu dosiahnuť rýchlosť až päťdesiatpäť kilometrov za hodinu. Zdá sa, že nikto nerobil priame merania, ale to sa dá posúdiť podľa rýchlosti a doletu lietajúcich kalamárov. A ukázalo sa, že chobotnice majú vo svojej rodine také talenty! Najlepším pilotom medzi mäkkýšmi je chobotnica Stenoteuthis. Anglickí námorníci to nazývajú lietajúce chobotnice („lietajúce chobotnice“). Toto je malé zviera veľké asi ako sleď. Rybu prenasleduje takou rýchlosťou, že často vyskočí z vody a preletí po jej hladine ako šíp. K tomuto triku sa uchýli, aby si zachránil život pred predátormi – tuniakom a makrelou. Po vyvinutí maximálneho prúdového ťahu vo vode pilot chobotnice vzlietne do vzduchu a preletí nad vlnami viac ako päťdesiat metrov. Apogeum letu živej rakety leží tak vysoko nad vodou, že lietajúce chobotnice často končia na palubách zaoceánskych lodí. Štyri až päť metrov nie je rekordná výška, do ktorej chobotnice stúpajú do neba. Niekedy vyletia ešte vyššie.
Anglický výskumník mäkkýšov Dr. Rees vo vedeckom článku opísal chobotnicu (dlhú len 16 centimetrov), ktorá po preletení značnej vzdialenosti vzduchom spadla na most jachty, ktorá sa týčila takmer sedem metrov nad vodou.
Stáva sa, že na loď v šumivej kaskáde padne veľa lietajúcich chobotníc. Staroveký spisovateľ Trebius Niger raz rozprával smutný príbeh o lodi, ktorá sa údajne potopila pod váhou lietajúcich kalamárov, ktoré dopadli na jej palubu. Kalmáre môžu vzlietnuť bez zrýchlenia.
Chobotnice vedia aj lietať. Francúzsky prírodovedec Jean Verani videl, ako obyčajná chobotnica v akváriu zrýchlila a zrazu vyskočila z vody dozadu. Keď opísal vo vzduchu oblúk dlhý asi päť metrov, skočil späť do akvária. Pri naberaní rýchlosti na skok sa chobotnica pohybovala nielen v dôsledku prúdového ťahu, ale aj veslovala svojimi chápadlami.
Vrecovité chobotnice plávajú, samozrejme, horšie ako chobotnice, ale v kritických momentoch môžu ukázať rekordnú triedu pre najlepších šprintérov. Zamestnanci kalifornského akvária sa pokúsili odfotografovať chobotnicu útočiacu na kraba. Chobotnica sa rútila na svoju korisť takou rýchlosťou, že film aj pri natáčaní v najvyšších rýchlostiach vždy obsahoval mastnotu. To znamená, že hod trval stotiny sekundy! Chobotnice zvyčajne plávajú relatívne pomaly. Joseph Seinl, ktorý skúmal migráciu chobotníc, vypočítal: chobotnica veľká pol metra pláva morom priemernou rýchlosťou asi pätnásť kilometrov za hodinu. Každý prúd vody vyvrhnutý z lievika ho tlačí dopredu (alebo skôr dozadu, keďže chobotnica pláva dozadu) dva až dva a pol metra.
Tryskový pohyb možno nájsť aj vo svete rastlín. Napríklad zrelé plody „šialenej uhorky“ sa pri najmenšom dotyku odrazia od stopky a z výslednej diery sa násilne vyhodí lepkavá tekutina so semenami. Samotná uhorka odlieta opačným smerom až 12 m.
Keď poznáte zákon zachovania hybnosti, môžete zmeniť svoju vlastnú rýchlosť pohybu v otvorenom priestore. Ak ste v člne a máte niekoľko ťažkých kameňov, hádzanie kameňov v určitom smere vás posunie opačným smerom. To isté sa stane vo vesmíre, ale tam na to používajú prúdové motory.
Každý vie, že výstrel z pištole je sprevádzaný spätným rázom. Ak by sa hmotnosť strely rovnala hmotnosti pištole, rozleteli by sa rovnakou rýchlosťou. K spätnému rázu dochádza, pretože vyvrhnutá masa plynov vytvára reaktívnu silu, vďaka ktorej je možné zabezpečiť pohyb ako vo vzduchu, tak aj v bezvzduchovom priestore. A čím väčšia je hmotnosť a rýchlosť prúdiacich plynov, tým väčšiu silu spätného rázu naše rameno cíti, čím silnejšia je reakcia pištole, tým väčšia je reaktívna sila.
Aplikácia prúdového pohonu v technike
Po mnoho storočí ľudstvo snívalo o vesmírnom lete. Spisovatelia sci-fi navrhli rôzne prostriedky na dosiahnutie tohto cieľa. V 17. storočí sa objavil príbeh francúzskeho spisovateľa Cyrana de Bergeraca o lete na Mesiac. Hrdina tohto príbehu sa dostal na Mesiac v železnom vozíku, cez ktorý neustále hádzal silný magnet. Priťahovaný k nemu vozík stúpal stále vyššie nad Zem, až kým nedosiahol Mesiac. A barón Munchausen povedal, že vyliezol na Mesiac po stonke fazule.
Koncom prvého tisícročia nášho letopočtu vynašla Čína prúdový pohon, ktorý poháňal rakety – bambusové trubice naplnené strelným prachom, využívali sa aj ako zábava. Jeden z prvých automobilových projektov bol aj s prúdovým motorom a tento projekt patril Newtonovi
Autorom prvého projektu prúdového lietadla na svete určeného na ľudský let bol ruský revolucionár N.I. Kibalchich. Popravili ho 3. apríla 1881 za účasť na atentáte na cisára Alexandra II. Svoj projekt rozvinul vo väzení po odsúdení na smrť. Kibalchich napísal: „Vo väzení, pár dní pred svojou smrťou, píšem tento projekt. Verím v uskutočniteľnosť môjho nápadu a táto viera ma podporuje v mojej hroznej situácii... Pokojne sa postavím smrti s vedomím, že môj nápad nezomrie so mnou.“
Myšlienku využitia rakiet na vesmírne lety navrhol začiatkom tohto storočia ruský vedec Konstantin Eduardovič Ciolkovskij. V roku 1903 vyšiel v tlači článok kalužského učiteľa gymnázia K.E. Ciolkovskij "Skúmanie svetových priestorov pomocou reaktívnych nástrojov." Táto práca obsahovala najdôležitejšiu matematickú rovnicu pre astronautiku, teraz známu ako „Tsiolkovského vzorec“, ktorá popisovala pohyb telesa s premenlivou hmotnosťou. Následne vyvinul dizajn raketového motora na kvapalné palivo, navrhol viacstupňový dizajn rakety a vyjadril myšlienku možnosti vytvorenia celých vesmírnych miest na nízkej obežnej dráhe Zeme. Ukázal, že jediným zariadením schopným prekonať gravitáciu je raketa, t.j. zariadenie s prúdovým motorom, ktoré využíva palivo a okysličovadlo umiestnené na samotnom zariadení.
Prúdový motor je motor, ktorý premieňa chemickú energiu paliva na kinetickú energiu prúdu plynu, pričom motor naberá otáčky v opačnom smere.
Myšlienku K.E. Tsiolkovského realizovali sovietski vedci pod vedením akademika Sergeja Pavloviča Koroleva. Prvý umelý satelit Zeme v histórii bol vypustený raketou v Sovietskom zväze 4. októbra 1957.
Princíp prúdového pohonu nachádza široké praktické uplatnenie v letectve a kozmonautike. Vo vesmíre neexistuje médium, s ktorým by teleso mohlo interagovať a tým meniť smer a veľkosť svojej rýchlosti, preto sa na vesmírne lety môžu používať iba prúdové lietadlá, teda rakety.
Raketové zariadenie
Pohyb rakety je založený na zákone zachovania hybnosti. Ak je v určitom okamihu akékoľvek teleso odhodené z rakety, získa rovnaký impulz, ale nasmerovaný opačným smerom.
Každá raketa, bez ohľadu na jej dizajn, má vždy plášť a palivo s okysličovadlom. Raketový plášť zahŕňa užitočné zaťaženie (v tomto prípade kozmickú loď), prístrojový priestor a motor (spaľovaciu komoru, čerpadlá atď.).
Hlavnou hmotou rakety je palivo s okysličovadlom (oxidačné činidlo je potrebné na udržanie spaľovania paliva, pretože vo vesmíre nie je žiadny kyslík).
Palivo a okysličovadlo sa privádzajú do spaľovacej komory pomocou čerpadiel. Palivo sa pri spaľovaní mení na plyn s vysokou teplotou a vysokým tlakom. V dôsledku veľkého tlakového rozdielu v spaľovacej komore a vo vonkajšom priestore vychádzajú plyny zo spaľovacej komory silným prúdom cez špeciálne tvarované hrdlo nazývané dýza. Účelom trysky je zvýšiť rýchlosť prúdu.
Pred štartom rakety je jej hybnosť nulová. V dôsledku interakcie plynu v spaľovacej komore a všetkých ostatných častí rakety dostane plyn unikajúci cez dýzu nejaký impulz. Potom je raketa uzavretým systémom a jej celková hybnosť musí byť po štarte nulová. Preto celý plášť rakety, ktorý je v ňom, dostane impulz rovnajúci sa veľkosti impulzu plynu, ale opačného smeru.
Najmasívnejšia časť rakety, určená na štart a zrýchlenie celej rakety, sa nazýva prvý stupeň. Keď prvý masívny stupeň viacstupňovej rakety pri zrýchlení vyčerpá všetky zásoby paliva, oddelí sa. Ďalšie zrýchľovanie pokračuje druhým, menej masívnym stupňom a pridáva k rýchlosti predtým dosiahnutej pomocou prvého stupňa ešte viac rýchlosti a potom sa oddeľuje. Tretí stupeň pokračuje vo zvyšovaní rýchlosti na požadovanú hodnotu a prenáša užitočné zaťaženie na obežnú dráhu.
Prvým človekom, ktorý letel vo vesmíre, bol občan Sovietskeho zväzu Jurij Alekseevič Gagarin. 12. apríla 1961 Na satelite Vostok obletel zemeguľu.
Sovietske rakety ako prvé dosiahli Mesiac, obleteli Mesiac a odfotografovali jeho stranu neviditeľnú zo Zeme a ako prvé dosiahli planétu Venušu a dopravili na jej povrch vedecké prístroje. V roku 1986 dve sovietske kozmické lode Vega 1 a Vega 2 podrobne preskúmali Halleyovu kométu, ktorá sa k Slnku približuje raz za 76 rokov.