Εισαγωγή στους πυραύλους
Στο πρώτο κεφάλαιο, συζητάμε με κάποια λεπτομέρεια την ιστορία του πυραύλου και το πού, το πότε και από ποιον έγιναν μερικές από τις βασικές ανακαλύψεις και εξελίξεις. Επίσης παρουσιάζουμε συνοπτικά τις παραμέτρους της αποστολής. Οι πύραυλοι συνήθως παραδίδουν το ωφέλιμο φορτίο σε μια βαλλιστική τρο...
Αποθηκεύτηκε σε:
| Κύριος συγγραφέας: | |
|---|---|
| Άλλοι συγγραφείς: | |
| Γλώσσα: | el_GR |
| Δημοσίευση: |
2022
|
| Θέματα: | |
| Διαθέσιμο Online: | http://hdl.handle.net/11610/23854 |
| Ετικέτες: |
Προσθήκη ετικέτας
Δεν υπάρχουν, Καταχωρήστε ετικέτα πρώτοι!
|
| Περίληψη: | Στο πρώτο κεφάλαιο, συζητάμε με κάποια λεπτομέρεια την ιστορία του πυραύλου και το πού, το πότε και από ποιον έγιναν μερικές από τις βασικές ανακαλύψεις και εξελίξεις. Επίσης παρουσιάζουμε συνοπτικά τις παραμέτρους της αποστολής. Οι πύραυλοι συνήθως παραδίδουν το ωφέλιμο φορτίο σε μια βαλλιστική τροχιά. Για να κατανοήσουμε τι πρέπει να κάνει ένας πύραυλος για να παραδώσει ένα ωφέλιμο φορτίο, μελετάμε τις τροχιές τους χρησιμοποιώντας ένα μαθηματικό μοντέλο. Επιπλέον, υπολογίζουμε και συζητάμε τις τροχιές τους χρησιμοποιώντας τους Νόμους Κίνησης του Νεύτωνα και την Παγκόσμια Βαρύτητα. Τέλος, στην Ενότητα 1.5, επανεξετάζουμε την τροχιά του βαλλιστικού πυραύλου με τα εργαλεία που εκτέθηκαν στις προηγούμενες ενότητες του τρέχοντος κεφαλαίου. Συνειδητοποιούμε ότι μια τροχιά πυραύλου είναι στην πραγματικότητα ελλειπτική τροχιά.
Στο δεύτερο κεφάλαιο, μελετάμε πώς λειτουργούν πραγματικά οι πύραυλοι. Στην Ενότητα 2.1 αναπτύσσουμε την έννοια της ώθησης από τους νόμους κίνησης του Νεύτωνα, οι οποίοι με τη σειρά τους μας βοήθησαν να ορίσουμε τον ρυθμό ροής μάζας και να μελετήσουμε την επίδρασή του στους πυραύλους. Λαμβάνουμε επίσης την εξίσωση ώθησης του πυραύλου, η οποία είναι χρήσιμη για το σχεδιασμό ενός κινητήρα πυραύλων. Μια πιο εκτενής έρευνα για την ώθηση μας οδήγησε να κατανοήσουμε μια άλλη βασική παράμετρο του σχεδιασμού του κινητήρα πυραύλων που ονομάζεται ειδική ώθηση. Στην Ενότητα 2.2, υπολογίζουμε τη συγκεκριμένη ώθηση και συζητάμε γιατί αυτή η παράμετρος είναι σημαντική κατά την περιγραφή της απόδοσης ενός πυραυλοκινητήρα. Ο ρυθμός ροής βάρους συζητείται επίσης. Είναι σαφές τώρα ότι με την ώθηση, την ειδική ώθηση και τον ρυθμό ροής βάρους ένας επιστήμονας ή μηχανικός πυραύλων έχει πολλές πληροφορίες για να κατανοήσει τις δυνατότητες ενός δεδομένου πυραυλοκινητήρα. Στην Ενότητα 2.4, παρουσιάζουμε την περίφημη εξίσωση πυραύλων Tsiolkovsky. Η εξίσωση του πυραύλου μας επιτρέπει να κατανοήσουμε πώς λειτουργεί ένας πύραυλος σε μια πλήρη τροχιά πτήσης από την αρχή της πτήσης όταν οι δεξαμενές καυσίμου του είναι γεμάτες μέχρι το τέλος της όταν όλο το προωθητικό έχει καεί και οι δεξαμενές είναι άδειες. Στην Ενότητα 2.5 συζητάμε αναλυτικά το Staging. Αντιλαμβανόμαστε ότι σε ορισμένες περιπτώσεις είναι καλύτερο να έχουμε πολλαπλά στάδια πυραυλοκινητήρων για πιο αποτελεσματικό σχεδιασμό συστήματος. Τέλος, στην Ενότητα 2.6 συζητάμε τη δυναμική πτήσης και τον τρόπο ελέγχου της στάσης ενός πυραυλικού οχήματος κατά τη διάρκεια της πτήσης. Δείχνουμε επίσης πώς να υπολογίζουμε παραμέτρους όπως το κέντρο βάρους και το κέντρο πίεσης καθώς και να σχολιάσουμε τη σημασία τους για τους επιστήμονες και τους μηχανικούς πυραύλων.
Στο τρίτο κεφάλαιο, κάνουμε ένα πρώτο βήμα στη μηχανική πυραύλων. Στην Ενότητα 3.1 παρουσιάζουμε τα βασικά εξαρτήματα του πυραυλοκινητήρα όπως το ακροφύσιο συγκλίνουσας-αποκλίνουσας και ο θάλαμος καύσης. Στη συνέχεια αναπτύσσουμε εργαλεία που θα μας επιτρέψουν όχι μόνο να κατανοήσουμε τι συμβαίνει μέσα σε έναν πυραυλοκινητήρα, αλλά και πώς να σχεδιάσουμε έναν. Επίσης, στην Ενότητα 3.2, μαθαίνουμε τις σημαντικές θερμοδυναμικές ιδιότητες διαστολής των ιδανικών αερίων που είναι πραγματικά η επιστήμη πίσω από τη μηχανική πυραυλοκινητήρων. Μαθαίνουμε επίσης ότι η διατήρηση μιας ισεντροπικής ροής μέσα στον κινητήρα μας δίνει τη δυνατότητα να κάνουμε σχεδιαστικούς υπολογισμούς της φυσικής διάστασης του κινητήρα. Τελευταίο αλλά εξίσου σημαντικό, στην Ενότητα 3.3 και στην Ενότητα 3.4, προχωράμε την ισεντροπική διαδικασία και τις θερμοδυναμικές ιδιότητες ένα βήμα παραπέρα και αναπτύσσουμε την εξίσωση για το μέγεθος του θαλάμου καύσης, του συγκλίνοντος ακροφυσίου, του λαιμού και του αποκλίνοντος ακροφυσίου. |
|---|