Raket

Soyuz raketi start zamanı

Çox pilləli raketlərin quruluşunun növləri. Soldan sağa:
1. Bir pilləli raket;
2. İki pilləli raket eninə arakəsmə ilə;
3. İki pilləli raket uzununa arakəsmə ilə;
4. Yandıqdan sonra ayrılan, xarici yanacaq çənləri ilə.

Raket, nadir hallarda raket (it. rocchetta – fırlanan ox) — reaktiv qüvvə ilə işləyən uçan aparat. O, ətraf mühitdən asılı olmayaraq işləyir və hətta havasız şəraitdə təcillənə bilir. Raket sözü geniş mənada tətbiq olunur, o bayramlarda istifadə olunan kiçicik raketlərdən tutmuş kosmosa uçana qədər böyük bir spektri əhatə edir.

Öz idarə sisteminə malik raketlər fəzada mürəkkəb hərəkətlər edə bilir, onlar hətta uçan cismləri izləmək imkanına qadirdirlər. Atılan raketlərdən fərqli olaraq özü start götürənlər daha böyük təcillənmə vaxtına malikdirlər. Bu da gövdəyə düşən yükü azaldır. Nəticədə raketlərin gövdələrini yüngül hazırlamaq olur.

Tarixi

İlk raket tarixi mənbələrə əsasən 1266-cı ildə Çində mövcud olmuşdur. Monqollara qarşı müharibədə çinlilər Kay-Kenq adlı raketdən istifadə etmişlər. Burada kiçik həcmdə barıtla dolu mərmilər düşmənə tərəf atılırdı. Əsas məqsəd düşmən atlarını qorxutmaq idi. Avropada ilk raket 1555-ci ildə Hermanştatda istifadə olunmuşdur. Uçan gövdə burada artıq üç pillədən ibarət idi.

1926-cı ildə ABŞ-də Robert Qoddard özü hazırladığı maye yanacaqla işlədilən raketi sınaqdan keçirir.

1931-ci ildə alman alimi Yohannes Vinkler Avropada ilk maye yanacağı raketini uçuşa buraxır.

1935-ci ildə Sovetlər ölkəsində QİRD-09 və QİRD-X start götürür. Hər iki raket DOSSAVİAXİM təşkilatı tərəfindən hazırlanıb həyata keçirlir.

1942-ci ildə ilk idarə olunan böyük raket, V2 Almaniyadan uçuşa buraxılır və bununla ilk mərmi, kütləvi qırğın silahı daşıyan raket kimi tətbiq olunur.

1957-ci ildə modifkasiya olunmuş sovet kontinentlərarası raketi R-7 yer atmosferindən xaricə buraxılır və yerin peykini – Sputniki kosmosa çıxarır.

1961-ci ildə ilk dəfə olaraq Yuri Qaqarin ilk insan kimi raketdə kosmosa uçuş edir.

Quruluşu

Hər raket aşağıdakı hissələrdən təşkil olunur:

• Reaktiv mühərrik, yanacaq kamerasından, boru ucluqlar,
• Stabilləşdirici və idarəedici düyüm,
• Daşınan yük (mərmi, peyk, şəxsi heyət, geriyə qayıdış modulu).

Sadalanan hissələr bir qabıq altında birləşirlər. Bəzi hallarda ayrı-ayrı hissələrdən bir neçə dəfə istifadə olunur (çox pilləli raket).

Çox pilləli raket haqqında ilk dəfə olaraq Konstantin Siolkovski 1929-cu ildə "Kosmik raket qatarları" kitabında fikir soyləmişdir. Onu fikrincə uzunluğu 30 metr və diametri 3 metr olan yanacaqla dolu raketlər olan qatara bağlanırlar. Bunlardan birincisi qatarın yerdə təcillənməsi üçün tətbiq edilir. İkincisi onu havada, üçüncüsü isə kosmosda lazımi sürətlə hərəkət etdirmək üçün istifadə edilir. Hal hazırkı çox pilləli raketlər yerdə təcillənməyib vertikal uçsalarda burada Çialkovskinin ideyasından istifadə edilmişdir. Raket müəyyən hündürlüyə çatdıqda yanacaq yanır və çənin çəkisi artıq olur. Bunu aradan qaldırmaq üçün bir yox, bir neçə yanacaq çənindən istifadə edilir və onlar boşaldıqca gövdədən ayrılırlar.

• Reaktiv mühərrik

Yüksək təcil tələb olunduğundan raketlərdə mühərrik kimi kimyəvi üsulla işləyən reaktiv mühərriklərdən istifadə olunur. Bu mühərriklərdə maye, bərk və ya hibrid raket yanacaqları geniş yayılmışdır. Yanacaq ilə oksidləşdirici arasında kimyəvi reaksiya yanacaq kamerasında baş verir. Nəticədə yanan qaz xaricə püskürdülən reaktiv şırnaq yaradır. Bu axın ucluqların köməyi ilə daha da gücləndirilir və raketdən xaric edilir. Qazların təcillənməsi nəticəsində itələyici qüvvə yaranır. Təsvir olunan kimyəvi üsulla işləyən raket mühərriki kosmosa uçuş zamanı lazım olan yüksək sürəti yaratmaq üçün tətbiq edilir. Kosmosda uçuş zamanı isə ətraf mühit yerdəkindən fərqli, daha sadə oluduğundan başqa mühərriklərdən istifadə etməyə şərait yaradır. Məsələn, maye oksigen və kerosinlə işləyən raketlərdə mühərriki elə bir başa gövdənin içərisində düzəltmək mümkün olur. Burada yanacaq gövdə nisbəti 20/1-ə bərabər olur. Oksigen və hidrogenlə işləyən mühərriklərdə isə nisbət daha az 10/1-ədir.

Nüvə enerjisi əsasında işləyən mühərriklərdən raketlərdə təhlükəsizlik baxımından tətbiq olunmurlar. Elektrik mühərriklər yalnız vakumda işləyirlər. Onlardan süni peyklərdə və zondlarda istifadə olunur.

• İdarəedici sistem

İdarəetmə sistemlərinə görə raketlər (elektronik) idarə olunan və olunmayan kimi iki növə bölünürlər. İdarə olunmayanlar atma bucağı ilə hədəfə yönəldilir və uçuş zamanı aerodinamik olaraq tənzimlənir. Bunun üçün gövdədə yerləşmiş vintvari kanal, lövhə və ya da qanadlar vasitəsilə həyata keçirilir. Yönəldici qanadlar həmişə raketin arxa hissəsində, ağırlıq mərkəzindən dalda yerləşdirilir. İdarə olunan raketlərdə uçuş zamanı istiqamətə nəzarət edilir və bununla hər zaman o dəqiqləşdirilir. Bu avtomatik və ya yerdə yerləşdirilmiş idarə stansiyasından aparıla bilir. İstiqamət korreksiyası raketin gövdəsində yerləşdirilmiş giroskop cihazının köməyi ilə aparılır. Bu sistem hal-hazırda GPS sistemləri ilə əlaqəli şəkildə işləyirlər.

• Daşınan yük

Üz qabıq yanacağa qənaət məqsədilə nisbətən yüngül olmalıdır. Buna görə də, raketlər bir neçə pilləli hazırlanırlar. Onlar hündürlükdən asılı olaraq bir-birinin ardınca ayrılaraq ümumi çəkini yüngülləşdirirlər. Açılma növbəti pillənin alışması ilə baş verir.

Atmosferdə uçmaq üçün qabıq aerodinamik formaya malik olmalıdr. Bundan əlavə o düşən termiki yükə də tab gətirməlidir.

Pilotlu kosmik gəmiləri orbitə çıxarmaq üçün raketlərin konstruksiya olunması zamanı insanların təhlükəsiz və etibarlı şəkildə kosmosa və geriyə qayıtması təmin edən elementlər nəzərdə tutulur. Buraya insan həyatı üçün gərək olan qida və ləvazimatlarla təchiz olunmuş kameraları misal göstərmək olar.

Fiziki əsasları

Müxtəlif işləmə prinsiplərinə malik olsalar da bütün raketlərin fiziki əsası eynidir. Onlar Nyutonun III qanununa əsaslanır. Mühərrikdə yanma zamanı əmələ gələn qaz kütləsi raketdən kənara vurularaq raketdə itələyici qüvvə yaradır. Kütlənin azalması impuls yaradır. Raketin kütləsi və yanacağı arasındakı əlaqə 1903-cü ildə rus alimi Çialkovskinin tərtib etdiyi düstur əsasında hesablanır.

Çialkovski düsturu istiqaməti dəyişməyən, heç bir xarici təsirə məruz qalmayan uçan aparatın raket mühərriki tərəfindən yaradılan sürətini hesablamağa imkan verir. Bu sürət xarakteristik sürət adlanır:

$V=I\cdot \ln \left({\frac {M_{1}}{M_{2}}}\right)$,

burada:

$V$ — bütün yanacağın yanmasından sonra uçan aparatın əldə etdiyi sürət;

$I$ — raket mühərrikinin xüsusi impulsu (saniyədə yanacaq israfı ilə güc arasındakı münasibət);

$M_{1}$ — uçan aparatın ilkin çəkisi (faydalı yük +konstruksiya +yanacaq ).

$M_{2}$ — uçan aparatın son kütləsi (faydalı yük + konstruksiya);

Raket daşıyıcılar

Space Shuttle raketinin uçuşu

Raket daşıyıcılar reaktiv (raket) prinsipi ilə işləyən, insanların və müəyyən lazımi yükün kosmosa çıxarılması üçün istifadə olunan apparatdır. Yük həmişə xüsusi qabıqla əhatə olunur. Bu onun start və uçuş zamanı xarici təsirlərdən qorunmasına xidmət edir.

Raket daşıyıcılar bir və çox dəfəlik olaraq fərqlənirlər. Onları həm də, pillələrin sayına görə təsnifatlandırırlar. Ən geniş yayılmışı birdəfəlik, çox pilləli raket daşıyıcılarıdır. Bu tiplərdən Rusiyada, Avropada, Çində istifadə olunur. Bir neçə pillədə olması və elementlərin sadə olması bu tip raketlərin yüksək etibarlığa malik olmasına imkan verirlər. Bundan əlavə olaraq bu raketlərdən uçuşu zamanı ayrılan aralıq pillələrin düşməsi üçün ərazi olması vacibdir.

Kosmosa ilk yük çıxaran raket Korolyovun rəhbərliyi altında hazırlanmış sovet raketi R7 (1957) olmuşdur. Hal-hazırda ən güclü raket daşıyıcısı kimi amerikanın "Speys Şattl" ("Space Shuttle") raketi hesab olunur. Onun yükqaldırma qabiliyyəti 29 tondur. Ən güclü rus raketi isə "Proton" sayılır (yük qaldırma gücü 22t). Əvvəllər daha güclü raketlər sınaqdan keçirilsələr də, onlar praktikada öz tətbiqini tapa bilməmişlər.

Raket silahlar

Exocet gəmi əleyhinə raket uçuş zamanı

FIM-92 Stinqer raketi ilə nişanalma zamanı

Raket silahı məhvedici vasitənin lazımı məqsədə çatdırılması üçün tətbiq olunan silah növüdür. reaktiv mühərriklə işləyən, yönəldici sistemə malik pilotsuz mərmilər, yerdə, göydə, dənizdə hədəfləri vurmaq üçün tətbiq edilən müxtəlif raket komplekslərinin toplusunu buna misal göstərmək olar.

Raket silahının tərkib hissələrinə aşağıdakılar daxildir:

• İdarəetmə sisteminə malik mərmilər üçün raket daşıyıcılar,
• Buraxma qurğuları,
• Texniki təchizat vasitələri, nəqletmə və saxlama.

Daşıyıcı sistemlərinə görə bölünürlər:

• “Yer hədəfi əleyhinə”
  • “Yer-yer”
  • “Tank əleyhinə”
• “Hava hədəvi əleyhinə”
  • “Yer-göy”
  • “Göy-göy”
  • “Raket əleyhinə”
• “Dəniz hədəfi əleyhinə”
• “Süni peyk əleyhinə” və s.

Kiçik ölçülü raketlər daşıyıcısız olub əsgərlər tərəfindən daşına bilirlər. Məsələn “Stinqer” (“Stinger”) raketini əsgər boynunda oturtmaqla havada uçan təyyarəni vura bilmək imkanına malikdir.

Raket silahların hədəfi axtarma sisteminin təsir əhatəsi başqa uçan aparatlara nisbətən məhdud olduğundan, kombinasiya edilmiş sistemlərdən də istifadə edirlər. İlkin olaraq raket təxmini olaraq hədəf istiqamətində buraxılır və sonra havada onunla idarəetmə sistemi arasında informasiya əlaqəsi nəticəsində hərəkət trayektoriyası korreksiya edilir. Sonuncu mərhələdə raketin öz sisteminin köməyi ilə hədəf dəqiq nişanlanır.

İlk dəfə raket silahı Verner fon Braunun rəhbərliyi altında alman mütəxəssisləri tərəfindən hazırlanıb V2 adı altında İkinci dünya müharibəsində tətbiq olunmuşdur.

Mənbə

• Volkhard Bode, Gerhard Kaiser: Raketenspuren. Peenemünde 1936-1996 – Eine historische Reportage mit aktuellen Fotos. Christoph Links Verlag – LinksDruck GmbH, Berlin 1996, ISBN 3-86153-112-7
• Gerhard Reisig: Raketenforschung in Deutschland. Wie die Menschen das All eroberten. Agentur Klaus Lenser, Münster 1997, ISBN 3-89019-500-8
• Michael J. Neufeld: Die Rakete und das Reich. Wernher von Braun, Peenemünde und der Beginn des Raketenzeitalters. Henschel Verlag, Berlin 1999, ISBN 3-89487-325-6