Skip to content
Λιγότερο απο 1 λεπτό Διάρκεια άρθρου: Λεπτά

ΑΝΑΛΥΣΗ: Πως λειτουργούν οι πύραυλοι; Η επιστήμη και η τεχνολογία προς το διάστημα

Του Γιώργου Λώλου, επίτιμου καθηγητή πυρηνικής και σωματιδιακής φυσικής, University of Regina, Καναδά

Εικόνα 1: Το κέντρο (cm) της μάζας της οβίδας ακολουθεί την αρχική βαλιστική τροχιά μετά την έκρηξη. Η κατανομή των θραυσμάτων είναι τέτοια ώστε η συνισταμένη της αρχικής ορμής να παραμένει σταθερά.
Εικόνα 2: Τα συστατικά μέρη ενός πυραύλου. 1. Υγρό Καύσιμο, 2. Οξειδωτικός Παράγοντας, 3. Αντλίες Καυσίμου και Οξειδωτικού, 4. Θάλαμος Ανάμειξης και Καύσης Καυσίμου και Οξειδωτικού, 5. Στένωσης της Ροής των αερίων υψηλής θερμοκρασίας, που καθορίζει την ώθηση (προωθητική ισχύ). 6. Εκτόνωση των αερίων.
Εικόνα 3: Σχηματικό της προωθητικής μηχανής Raptor.
Εικόνα 5: Σχηματικό Μηχανής Πυρηνικής/Θερμικής Προώθησης
Εικόνα 6: Σχηματική αναπαράσταση Πυρηνικής/Ηλεκτρικής Προώθησης
Εικόνα 7: Το δυναμικό του πεδίου βαρύτητας της Γης από το κέντρο της μέχρι το όριο της επιρροής της.
Εικόνα 8: Η ώθηση για πύραυλο ως συνάρτηση της ροής καυσίμου και πιέσεων.
O Konstantin Tsiolkovsky και μερικά από τα πρώτα σχέδια του για ένα πύραυλο, μια κρίσιμη αρχή που έφερε πολλά χρόνια αργότερα την δημιουργία των τεράστιων πυραυλικών φορέων για το διάστημα.
Εικόνα 9

Συμπέρασμα

Από τεχνικής πλευράς, οι πύραυλοι υγρών καυσίμων έχουν εξαντλήσει τα όρια επιδόσεων. Οι αντίστοιχοι με στερεά καύσιμα, όπως είναι η πλειονότητα των μικρότερων, ιδίως στρατιωτικών, πυραύλων, έχουν αρκετά χαμηλότερες ταχύτητες αερίων καύσεως και είναι λιγότερο αποδοτικοί αλλά δεν έχουν την απαίτηση της ταχύτητας διαφυγής. Έχουν, επίσης, το πλεονέκτημα της πολύ ευκολότερης διαχείρισης των πυραύλων. Ακόμη η ανάπτυξη διαστημικών πυραύλων για σχετικώς μακρινά ταξίδια, όπως για τον Άρη, με πρωταρχική προωθητική βάση πυρηνικούς αντιδραστήρες, είναι πολλά υποσχόμενη.

Η Πυρηνική/Θερμική μέθοδος έχει το πλεονέκτημα καλύτερης αποδόσεως από την Χημική/Θερμική και συντομότερο ταξίδι. Η Πυρηνική/Ηλεκτρική μέθοδος πλεονεκτεί στην υψηλότερη ταχύτητα και με μεγαλύτερη διάρκεια συνεχούς προώθησης. Έχει το μειονέκτημα όμως, ότι ένας συμβατικός πύραυλος πρέπει πρώτα να βάλει το διαστημόπλοιο σε τροχιά και εκεί θα αναγκαστεί να περάσει χρόνο σε διαδοχικές τροχιές μέχρι να αποκτήσει ικανή ταχύτητα ώστε να επιτύχει την ταχύτητα διαφυγής. Η λειτουργία πυρηνικών αντιδραστήρων όμως απαιτεί δραστικές μεταβολές στην διαμόρφωση του οχήματος, όπου πρέπει να υπάρχει απόσταση του αντιδραστήρα και των θαλάμων του πληρώματος, ενώ είναι απαραίτητη και η θωράκιση εναντίον της ακτινοβολίας γύρω από τον αντιδραστήρα, κάτι που φυσικά, προσθέτει έξτρα μάζα. Ένα άλλο πρόβλημα της πυρηνικής λύσης είναι ότι τα καύσιμα που χρησιμοποιούν ( Υδρογόνο ή Xe ή Kr ) δεν είναι δυνατόν να βρεθούν στον Άρη, οπότε θα πρέπει να μεταφερθούν εκεί, εκτός αν το μέγεθος των πυραύλων είναι τέτοιο που αρχίσουν το ταξίδι με αρκετό καύσιμο για επιστροφή.

Το πρωτότυπο άρθρο https://flight.com.gr/%CE%B1%CE%BD%CE%B1%CE%BB%CF%85%CF%83%CE%B7-%CF%80%CF%89%CF%82-%CE%BB%CE%B5%CE%B9%CF%84%CE%BF%CF%85%CF%81%CE%B3%CE%BF%CF%8D%CE%BD-%CE%BF%CE%B9-%CF%80%CF%8D%CF%81%CE%B1%CF%85%CE%BB%CE%BF%CE%B9-%CE%B7/ ανήκει στο ΔΙΑΣΤΗΜΑ – Πτήση .