Что тянет снаряд вниз. Почему ракета взлетает? То есть, самолет всегда летит по прямой

Северная Корея испытала межконтинентальную баллистическую ракету «Хвасон-15», запуск носителя был признан успешным. Согласно сообщению Центрального телеграфного агентства Кореи, баллистическая ракета смогла подняться на высоту 4475 километров и упала в 950 километрах от места запуска. Вскоре после испытаний власти КНДР объявили о создании «государственных ядерных сил». 7 декабря МИД КНДР заявил о неизбежности войны на Корейском полуострове.

Разве баллистические ракеты могут летать так высоко?

Да. Баллистические ракеты летают по дуге, причем их двигатели работают только в самом начале старта, после чего носитель летит уже по инерции. Если говорить упрощенно, то стрельба такими ракетами складывается из трех параметров - угла запуска, высоты подъема и дальности: чем ближе к 90 градусам будет угол запуска, тем выше поднимется ракета и тем ближе к месту старта она упадет, и наоборот. Тут можно привести пример, знакомый каждому, кто когда-либо бросал камни: если камень подбросить вертикально, то он упадет вам на голову, а если под углом к земле - то на некотором расстоянии от вас. Чем острее угол, под которым вы бросаете камень, тем более пологая у него будет траектория полета и тем дальше он улетит от вас. С баллистическими ракетами почти так же.

Зачем запускать ракеты так высоко?

Это необходимо для испытания ракет. Предположим, некая страна разработала баллистическую ракету. Теперь ее надо испытать, но территория страны слишком мала, а запускать ракеты по соседям - рисковое дело. Тут-то и пригождается опыт с камнем: страна запускает баллистическую ракету по максимально крутой траектории таким образом, чтобы она упала либо на ее же территории, либо где-нибудь недалеко в нейтральных водах. Затем специалисты по полученным данным могут рассчитать максимальную дальность испытанной ракеты.

Именно так свои ракеты испытывает КНДР. Например, в мае 2017 года Северная Корея испытала ракету «Хвасон-12», которая смогла подняться на высоту 2,1 тысячи километров и упала в 787 километрах от точки старта. Испытанная позже «Хвасон-14» поднялась на высоту 3,7 тысячи километров и упала в 998 километрах от места старта. На основе этих данных эксперты предполагают, что при запуске по пологой траектории максимальная дальность «Хвасон-12» составит около пяти тысяч километров, а «Хвасон-14» - от 6,7 до 10 тысяч.

Как работают баллистические ракеты?

Принцип их работы относительно прост. Перед стартом в систему управления ракетой закладываются параметры полета и данные о цели, после чего носитель запускают. Сперва он разгоняется с помощью собственных двигателей и по мере разгона рулями задается его начальная траектория. Поднявшись на максимальную заданную программой высоту, носитель отсоединяет головную часть с боевым блоком (в зависимости от ракеты - ядерным или обычным) и падает на землю. Головная же часть по инерции пролетает еще некоторое расстояние, одновременно ориентируясь на цель, а затем под действием притяжения начинает падать. Боевые части наиболее современных ракет в самом начале падения подталкиваются собственными двигателями, а также раскручиваются вдоль оси боковыми движками, чтобы стабилизировать боевой блок по принципу пули.

Как далеко могут лететь баллистические ракеты?

Сегодня существует несколько видов баллистических ракет, которые условно делятся по дальности запуска: тактические (дальность полета не более 400 километров), малой дальности (от пятисот до тысячи километров), средней дальности (от одной до 5,5 тысячи километров) и межконтинентальные (более 5,5 тысячи километров). В них используются разные по мощности и конструкции двигатели, они имеют разное количество ступеней и разную стоимость производства. Ракеты малой и средней дальности запрещены совместным договором России и США, вступившим в силу в 1988 году. Договор был заключен для того, чтобы стороны не могли размещать ракеты близко к территории и военным базам друг друга, сокращая тем самым время нанесения ракетных ударов до нескольких минут. На другие страны такой договор не распространяется. Межконтинентальные ракеты тоже можно использовать для нанесения ударов на небольшом расстоянии, но такое их применение равносильно стрельбе из пушки по воробьям.

Получается, Северная Корея теперь в «ядерном клубе»?

Да, но только КНДР там уже давно - по меньшей мере с 2004 года, когда власти страны объявили о первом испытании ядерного оружия.

Что конкретно означает создание «государственных ядерных сил», знают только в создавшей их Северной Корее. Вероятнее всего, речь идет о формировании рода или вида войск, на вооружении которого стоит ядерное оружие. Такие войска находятся в постоянной боевой готовности, чтобы в любой момент нанести упреждающий или ответный ядерный удар по территории противника.

«Ядерным клубом» условно называют страны, сумевшие разработать, создать и испытать ядерное оружие. Официально в «ядерный клуб» сегодня входят Россия, США, Великобритания, Франция, Китай, Пакистан, Индия и Северная Корея. В клуб также может входить и Израиль; власти этой страны до сих пор не подтверждали, но и не отрицали наличия у государства ядерного оружия. В разное время в разработке ядерного оружия подозревали еще 11 стран мира, включая Египет, Мексику и Швецию.

Ракеты поднимаются в космическое пространство за счет сжигания жидких или твердых топлив. После воспламенения в высокопрочных камерах сгорания эти топлива, обычно состоящие из горючего и окислителя, выделяют огромное количество тепла, создавая очень высокое давление, под действием которого продукты сгорания движутся в сторону земной поверхности через расширяющиеся сопла.

Так как продукты сгорания истекают из сопел вниз, ракета поднимается вверх. Это явление объясняется третьим законом Ньютона, в соответствии с которым для каждого действия существует равное по величине и противоположное по направлению противодействие. Поскольку двигателями на жидком топливе легче управлять, чем твердотопливными, их обычно используют в космических ракетах, в частности, в показанной на рисунке слева ракете Сатурн-5. Эта трехступенчатая ракета сжигает тысячи тонн жидкого водорода и кислорода для вывода космического корабля на орбиту.

Для быстрого подъема вверх тяга ракеты должна превышать ее вес примерно на 30 процентов. При этом, если космический корабль должен выйти на околоземную орбиту, он должен развить скорость около 8 километров в секунду. Тяга ракет может доходить до нескольких тысяч тонн.

Пять двигателей первой ступени поднимают ракету на высоту 50-80 километров. После того как топливо первой ступени будет израсходовано, она отделится и включатся двигатели второй ступени.
Примерно через 12 минут после старта вторая ступень доставляет ракету на высоту более 160 километров, после чего отделяется с пустыми баками. Также отделяется ракета аварийного спасения.
Разгоняемая единственным двигателем третьей ступени, ракета переводит космический корабль «Аполлон» на временную околоземную орбиту, высотой около 320 километров. После непродолжительного перерыва двигатели включаются снова, увеличивая скорость космического корабля примерно до 11 километров в секунду и направляя его в сторону Луны.

Двигатель F-1 первой ступени сжигает топливо и выводит продукты сгорания в окружающую среду.

После запуска на орбиту космический корабль «Аполлон» получает разгонный импульс в сторону Луны. Затем третья ступень отделяется и космический корабль, состоящий из командного и лунного модулей, выходит на 100-километровую орбиту вокруг Луны, после чего лунный модуль совершает посадку. Доставив побывавших на Луне космонавтов на командный модуль, лунный модуль отделяется и прекращает свое функционирование.

С какой скоростью летит ракета в космос.?

абстрактная наука-пораждает иллюзии у зрителя
Если на околоземную орбиту то 8 км в сек.
Если за пределы то 11 км в сек. Примерно так.
33000 км/ч
Точный – со скоростью 7,9 км/секунд выходя она (ракета) будет врашатся вокруг земли, если со скоростью 11 км/ секунд то это уже парабола, т. е. она чуть дальше поедить, есть вероятность что может и не верннутся
3-5км/с, учитывайте скорость вращения земли вокруг солнца
Рекорд скорости космического аппарата (240 тыс. км/ч) был установлен американо-германским солнечным зондом Гелиос-Б, запущенным 15 января 1976 г.
Самая высокая скорость, с которой когда либо передвигался человек (39897 км/ч), была развита основным модулем Аполлона 10 на высоте 121,9 км от поверхности Земли при возвращении экспедиции 26 мая 1969 г. На борту космического корабля были командир экипажа полковник ВВС США (ныне бригадный генерал) Томас Паттен Стаффорд (род. в Уэтерфорде, штат Оклахома, США, 17 сентября 1930 г.), капитан 3-го ранга ВМФ США Юджин Эндрю Сернан (род. в Чикаго, штат Иллинойс, США, 14 марта 1934 г.) и капитан 3-го ранга ВМС США (ныне капитан 1-го ранга в отставке) Джон Уотте Янг (род. в Сан Франциско, штат Калифорния, США, 24 сентября 1930 г.).

Из женщин наивысшей скорости (28115 км/ч) достигла младший лейтенант ВВС СССР (ныне подполковник-инженер, летчик-космонавт СССР) Валентина Владимировна Терешкова (род. 6 марта 1937 г.) на советском космическом корабле Восток 6 16 июня 1963 г.
8 км/сек, чтобы преодолеть притяжение Земли
в чрной дыре можно разагнатся до субсветовой скоросте
Чушь, бездумно усвоеная со школы.
8 или точнее 7,9 км/с – это первая космическая скорость – скорость горизонтального движения тела непосредственно над поверхностью Земли, при которой тело не падает, а остается спутником Земли с круговой орбитой на этой самой высоте, т. е. над поверхностью Земли (и это без учета сопротивления воздуха) . Таким образом ПКС – это абстрактная величина, связывающая между собой параметры космического тела: радиус и ускорение свободного падения на поверхности тела, и не имеющая никакого практического значения. На высоте 1000 км скорость кругового орбитального движения будет уже другой.
Ракета наращивает скорость постепенно. Например Ракета-носитель Союз имеет через 117.6 с после старта на высоте 47.0 км имеет скорость 1.8 км/с, на 286.4 с полета на высоте 171.4 км, 3.9 км/с. Примерно через 8.8 мин. после старта на высоте 198.8 км скорость КА составляет 7.8 км/с.
А вывод орбитального корабля на околоземную орбиту из верхней точки полета ракеты-носителя осуществляется уже активным маневрированием самого ОК. И скорость его зависит от параметров орбиты.
Вс это бред. Важную роль играет не скорость, а сила тяги ракеты. При высоте в 35км начинается полноценный разгон до ПКС (первая космическая скорость) до 450км высоты, постепенно придавая курс направлению вращения Земли. Таким образом сохраняется высота и сила тяги во время преодоления плотных слов атмосферы. В двух словах – не нужно расгонять одновременно горизонтальную и вертикальную скорости, значительное отклонение в горизонтальном направлении происходит на 70% нужной высоты.
на какой
высоте летит космический корабль.

Памятливый45 > почему в 20-м веке уровень технологии не позволял ракетам взлетать с неподготовленной поверхности

Вот это отжыг!

Памятливый45 > Давайте обсудим один из аспектов причины, почему для ракеты в 20-м веке был абсолютно необходим стартовый стол или (для тактических ракет) специальное статовое устройство.

Так, я весь в предвкушении. Как только Тупой начинает излагать своё видение аспектов, моя клавиатура в ужасе содрогается, предвидя очередной поток слёз на неё.

Памятливый45 > Все тактические ракеты выходят из трубы гранатомёта,

Гениально! Но к такому мы уже привыкли, до слёз пока не пробирает.

Памятливый45 > В авиации эту проблему решили на заре 20-века, оснастив самолёт горизонтальным оперением. После этого самолёт всегда стремился, при отсутсвии воли у пилота, следовать в горизонтальном направлении.

Ещё гениальнее! Тупой, вам надо открыть свою тему в Авиационном. Вот и название есть: "Тупой о стремлениях самолёта". Надо же и авиаторов осчастливить, ато там както скучно. А не все из того раздела сюда заглядывают.

Памятливый45 > Для примера приведу историю с нашим МиГ-23, которого в середине 80-х годов покинул, не помню по какой причине лётчик. Газеты сообщали, что самолёт, оставшись без пилота продолжил горизонтальный полёт, завершившийся в Голландии с завершением керосина.

Что интересно, слово "автопилот" Тупой не в состоянии запомнить никак. И даже просто прочитать. В тексте он его видит, но прочитать и понять смысл не может. Потому что слишком много букв. Тогда во всех газетах буквально измозолили глаза что самолёт летел на автопилоте. Но Тупой не смог дочитать до этого места. Ни асилил.
Поэтому о существовании автопилотов на самолётах Тупой не знает до сих пор. (И никогда не узнает потому что он тупой). Ну а уж о существовании их же на ракетах не говоря уж о лунном модуле вообще НННШ. Потому что очень тупой.

Памятливый45 > Так вот поэтому тактические ракеты стремились сразу направить по параболе в цель.

Эээ... Так почему "поэтому"? Потому что:
Памятливый45 > Все тактические ракеты выходят из трубы гранатомёта, с рельса гвардейского миномёта со скоростью, достаточной для аэродинамической стабилизации ракеты.
Или потому что за рулём МиГа сидел замполит?

Памятливый45 > А МБР или РН оснащали сложной и дорогостоящей системой навигации, которая позволяла завершив стадию вертикального полёта наклонять вектор скорости в заданном направлении.

А их почему? Тоже потому что из гранатомёта? Или какие иные резоны?

Памятливый45 > Тут уже старт должен быть строго ориентированным и более того, информация об атмосферной флуктуации должна присутствовать в программе полёта ракеты.

Вот это уже конгениально! Я начинаю рыдать...

Памятливый45 > Чего же будет нехватать ракетчикам (но не салютчикам естественно) в способе управления при запуске ракеты с неподготовленной поверхности?

Так, так, так... и?

Памятливый45 > Знания собственных координат и ориентации в момент когда ракета приобретёт скорость, достаточную для аэродинамической стабилизации.

Это шедевр! Вот оказывается чего не хватает на неподготовленой поверхности!

Памятливый45 > Чего же нехватало в конструкции ракет 20-века для старта с неподготовленной поверхности?
Памятливый45 > Не аэродинамических средств стабилизации ориентации полёта ракеты.

Ну вот... Только что не хватало координат, а теперь уже неаэродинамических "средств стабилизации". Причём при запуске с "подготовленной поверхности" Тупому их очевидно хватает, как и координат.

Памятливый45 > (Карданное управление вектором тяги (Армадилло), двигатели ориентации и стабилизации (Лунный модуль), газодинамические рули (ФАУ-2).)

Забавно что о карданном управлении вектором тяги Тупой узнал только от Армадильо. Ну и это прогресс, мог ведь и вообще не узнать. Не знает же он например до сих пор о рулевых камерах.
Но это не главное. Главное что он уверен что газодинамических рулей (как у ФАУ-2) ракетам 20-го века не хватало. Ох как не хватало...

Памятливый45 > Может быть уважаемые участники Форума найдут и другие причины почему в 20- мвеке не было ракет, способных взлетать с неподготовленной поверхности.

Уважаемые участники форума их знают и раз 10 пытались их донести до Тупого. Но увы, Тупой их никогда не узнает, потому что он тупой. Невероятно, сказочно тупой.
Тупой, вопрос почему ракеты взлетают со стартовых устройств не интересен. Гораздо интереснее другой вопрос: как можно быть таким невероятно немыслимо тупым? Почему вы не хотите его раскрыть уважаемым участникам форума?

Памятливый45 > Но врядли аппологеты сталибы делать такие предложения, если бы задумались над тем: в нижней части движения ракеты по направляющим, или в самой верхней части будет стоять тот зацеп, ухватившись за который ракета, поволокёт за собой стартовый коплекс.
Памятливый45 > Ну как не вспомнить болото, лошадь и бравого аппологета отрастившего длинную косичку.

Мммм... Дааа... Не оправдал Тупой моих надежд. Не развеселил новыми гениальными открытиями типа забивания флага молотком. А под конец вообще расстроил очередной невероятно убогой попыткой сострить...

Если вы часто летаете или часто наблюдаете за самолетами на сервисах вроде , то наверняка задавали себе вопросы, почему самолет летит именно так, а не иначе. В чем логика? Давайте попробуем разобраться.

Почему самолет летит не по прямой, а по дуге?

Если смотреть на траекторию полета на дисплее в салоне или дома на компьютере, то она выглядит не прямой, а дугообразной, выгнутой в сторону ближайшего полюса (северного в северном полушарии, южного в южном). На самом же деле самолет на протяжении практически всего маршрута (и чем он длиннее, тем это справедливее) старается лететь именно по прямой. Просто дисплеи плоские, а Земля круглая, и проекция объемной карты на плоскую видоизменяет ее пропорции: чем ближе к полюсам, тем более изогнутой окажется «дуга». Проверить это очень просто: возьмите глобус и натяните по его поверхности нитку между двумя городами. Это и будет кратчайший маршрут. Если же теперь перенести линию нитки на бумагу, у вас получится дуга.

То есть, самолет всегда летит по прямой?

Самолет летит не как ему заблагорассудится, а по воздушным трассам, которые прокладываются, конечно, таким образом, чтобы минимизировать расстояние. Трассы состоят из отрезков между контрольными точками: в их качестве могут использоваться как радиомаяки, так и просто координаты на карте, которым присвоены пятибуквенные обозначения, чаще всего легко произносимые и поэтому запоминающиеся. Вернее, произносить их нужно побуквенно, но, согласитесь, запомнить сочетания вроде DOPIK или OKUDI проще, чем GRDFT и UOIUA.

При прокладке машрута для каждого конкретного полета используются различные параметры, в том числе тип самого самолета. Так, например, для двухдвигательных самолетов (а они активно вытесняют трех- и четырехдвигательные) действуют нормы ETOPS (Extended range twin engine operational performance standards), которые регламентируют планирование маршрута таким образом, чтобы самолет, пересекая океаны, пустыни или полюса, находился при этом в пределах определенного времени полета до ближайшего аэродрома, способного принять данный тип ВС. Благодаря этому при отказе одного из двигателей он сможет гарантированно дотянуть до места совершения аварийной посадки. Разные самолеты и авиакомпании сертифицированы на разное время полета, оно может составлять 60, 120 и даже 180 и в редких случаях 240 (!) минут. Между тем планируется сертифицировать Airbus A350XWB на 350 минут, а Boeing-787 на 330; это позволит отказаться от четырехдвигательных самолетов даже на маршрутах вроде Сидней-Сантьяго (это самый протяженный в мире коммерческий маршрут, проходящий над морем).

По какому принципу самолеты движутся в районе аэропорта?

Во-первых, все зависит от того, с какой полосы в данный момент происходят взлеты в аэропорту вылета и на какую садятся в аэропорту прибытия. Если вариантов несколько, то для каждого из них существует по несколько схем выхода и захода: если объяснять на пальцах, то каждую из точек схемы самолет должен проследовать на определенной высоте на определенной (в пределах ограничений) скорости. Выбор полосы зависит от текущей загрузки аэропорта, а также, в первую очередь, ветра. Дело в том, что и при взлете, и при посадке ветер должен быть встречным (или дуть сбоку, но все равно спереди): если ветер дует сзади, то самолету для поддержания нужной скорости относительно воздуха придется иметь слишком большую скорость относительно земли – может и длины полосы не хватить для разбега или торможения. Поэтому в зависимости от направления ветра самолет при взлете и посадке движется или в одну сторону, или в другую, и полоса имеет два взлетных и посадочных курса, которые, будучи округлены до десятков градусов, используются для обозначения полосы. Например, если в одну сторону курс 90, то в другую будет 270, и полоса будет называться «09/27». Если же, как это часто бывает в крупных аэропортах, параллельных полос две, они обозначаются как левая и правая. Например, в Шереметьево 07L/25R и 07R/25L, соответственно, а в Пулково – 10L/28R и 10R/28L.

В некоторых аэропортах полосы работают только в одну сторону – например, в Сочи с одной стороны – горы, поэтому взлетать можно только в сторону моря и заходить на посадку только со стороны моря: при любом направлении ветра он будет дуть сзади или при взлете, или при посадке, так что пилотов гарантированно ждет небольшой экстрим.

Схемы полетов в зоне аэропорта учитывают многочисленные ограничения – например, запрет на нахождение ВС непосредственно над городами или специальными зонами: это могут быть как режимные объекты, так и банальные коттеджные поселки Рублевки, жителям которой не очень нравится шум над головой.

Почему в одну сторону самолет летит быстрее, чем в другую?

Это вопрос из разряда «холиварных» – пожалуй, больше копий сломано только вокруг задачки с самолетом, стоящим на движущейся ленте – «взлетит или не взлетит». Действительно, на восток самолет летит быстрее, чем на запад, и если из Москвы в Лос-Анджелес добираешься за 13 часов, то обратно можно за 12.

То есть, быстрее лететь с запада на восток, чем с востока на запад.

Гуманитарий думает, что Земля-то крутится, и когда летишь в одну из сторон, то точка назначения приближается, ибо планета успевает провернуться под тобой.

Если вы слышите такое объяснение, срочно дайте человеку учебник географии за шестой класс, где ему объяснят, что, во-первых, Земля вращается с запада на восток (т.е. по этой теории должно быть все наоборот), а во-вторых, атмосфера вращается вместе с Землей. Иначе можно было бы подняться в воздух на воздушном шаре и висеть на месте, ожидая проворота до того места, где нужно приземлиться: бесплатные путешествия!

Технарь пытается объяснить этого явления силой Кориолиса , которая действует на самолет в неинерциальной системе отсчета «Земля-самолет»: при движении в одну из сторон его вес становится больше, а в другую, соответственно, меньше. Вот только беда в том, что разница в весе самолета, создаваемая силой Кориолиса, весьма мала даже по сравнению с массой полезного груза на борту. Но это еще полбеды: с каких пор масса влияет на скорость? Вы же на автомобиле можете ехать 100 км/ч и один, и впятером. Разница будет только в расходе топлива.

Истинная причина того, что самолет на восток летит быстрее, чем на запад, заключается в том, что ветры на высоте нескольких километров чаще всего дуют именно с запада на восток, и так что в одну сторону ветер получается попутным, увеличивающим скорость относительно Земли, а в другую – встречным, замедляющим. Почему ветры дуют именно так – спросите Кориолиса, например. Кстати, изучение высотных струйных течений (это сильные ветра в виде относительно узких воздушных потоков в определенных зонах атмосферы) позволяет прокладывать маршруты таким образом, чтобы, попав “в струю”, максимально увеличить скорость и сэкономить топливо.