Проектная деятельность на уроках физики в старшей школе

Муниципальное бюджетное общеобразовательное                                                               учреждение «Средняя общеобразовательная  школа № 6»

 

 

 

Реактивное движение в современном мире.

 

 

.                                                                                                                                
Михай Виктор,
Муниципальное бюджетное общеобразовательное                                                                            учреждение «Средняя общеобразовательная                                                                       школа № 6»,  МБОУ «СОШ №6», 10-а класс

 

Шиман Татьяна Николаевна,

    Муниципальное бюджетное общеобразовательное                                                                  учреждение «Средняя общеобразовательная 

школа № 6»,  МБОУ «СОШ №6», учитель физики

 

 

 

 

 

 

 

2022 год

                                                               

Научная статья

 

Введение………………………………………………………………………………3

Глава 1. Определение реактивного движения.

1.      Что такое реактивное движение……………………………………………………..3

2.      Реактивное движение в природе……………………………………………….........3

 

Глава 2. Открытие реактивного движения.

1.      Первое упоминание реактивного движения……………………………………….4

2.      Кто открыл реактивное движение…………………………………………...……..5

 

Глава 3. Применение реактивного движения.

1.      Самолеты. ……………………………………………………………………………5

2.      Космические ракеты. ……………………………………………………………….7

3.      Боевые ракеты. ………………………………………………………………………9

4.      Фейерверки. …………………………………………………………………………13

 

Глава 4. Современные ракеты.

1.      Строение и принцип действия ракеты. ……………………………………….……15

2.      Применение. ……………………………………………………………………..…..21

Практическая часть.............................................................................................23

 

Заключение.………………………………………….……………………….….24

Источники.……………………………………………………………………….24

Буклет.

Презентация.

 

 

 

Введение

Человек всегдa хотел научиться летaть. Его мечтa исполнилaсь недавно – был построен самолёт. Но человек развивaется, и развивaются его мечты. Вместо облaков человек захотел подняться к звёздам. Эта мечта осуществима только благодаря существованию в природе реактивного движения.

В течение многих веков человечество мечтало о космических полётах. Писатели-фантасты предлагали самые разные средства для достижения этой цели. Реактивное движение помогло конструкторам и инженерам построить ракету. Изучение реактивного движения важно для прогресса науки.

 

Глава 1. Определение реактивного движения .

1.      Что такое реактивное движение.

Реактивное движение – движение тела, возникающее при отделении от него с какой-либо скоростью некоторой его части, в результате чего само тело приобретает противоположно направленный импульс.

2.      Реактивное движение в природе.

Реактивное движение (с точки зрения, примеров в природе) - движение, возникающее при отделении от тела с некоторой скоростью какой-либо его части.

Принцип реактивного движения основан на законе сохранения импульса изолированной механической системы тел:

То есть суммарный импульс системы частиц есть величина постоянная. При отсутствии внешних воздействий импульс системы равен нулю и изменить его возможно изнутри за счет реактивной тяги.

Реактивная тяга (с точки зрения, примеров в природе) - сила реакции отделяющихся частиц, которая приложена в точке центра истечения (у ракеты - центр среза сопла двигателя) и направлена противоположно вектору скорости отделяющихся частиц.

Реактивное движение можно обнаружить и в мире растений. В южных странах (и у нас на побережье Черного моря тоже) произрастает растение под названием "бешеный огурец". Многие морские животные пользуются для передвижения пользуются реактивным движением, среди них медузы, морские гребешки, осьминоги, кальмары, каракатицы, сальпы, некоторые виды планктона. Все они используют реакцию выбрасываемой струи воды, отличие состоит в строении тела, следовательно в способе забора и выброса воды.

Глава 2. Открытие реактивного движения.

1.       Первое упоминание реактивного движения

Древнегреческий математик и механик Герон создал Шар Герона, тем самым описав реактивное движение. Геро́нов шар — прототип паровой турбины, созданный в I веке Героном Александрийским и описанный им в трактате «Пневматика» под названием эолипил, что в переводе с греческого означает «шар бога ветров Эола»

Геронов шар состоит из нагретого котла и турбины в виде сферы на оси. По кругу шар имеет два патрубка (сопла), направленных противоположно. Из котла пар подается к шару через полую ось и вылетает из неё через сопла. Внутренняя энергия водяного пара превращается в механическую энергию вращения шара. Геронов шар является прообразом реактивных двигателей.

В течение многих веков турбина Герона оставалась технической забавой или игрушкой. Современные макеты геронова шара, построенные по чертежам Герона, способны совершать до 3500 оборотов в минуту.

 

2. Кто открыл реактивное движение.

Пожалуй, лавры первооткрывателя реактивного движения в «новом времени» можно присудить Николаю Кибальчичу, не только талантливому российскому изобретателю, но и по совместительству революционеру-народовольцу. Свой проект реактивного двигателя и летательного аппарата для людей он создал сидя в царской тюрьме. Позднее Кибальчич был казнен за свою революционную деятельность, а его проект так и остался пылиться на полках в архивах царской охранки.

Позднее работы Кибальчича в этом направлении были открыты и дополнены трудами еще одного талантливого ученого К. Э. Циолковского. С 1903 по 1914 год им было опубликовано ряд работ, в которых убедительно доказывалась возможность использования реактивного движения при создании космических кораблей для исследования космического пространство. Им же был сформирован принцип использования многоступенчатых ракет. И по сей день многие идеи Циолковского применяются в ракетостроении.

Глава 3. Применение реактивного движения

1.      Самолеты.

Современные самолёты внешне почти не отличаются от тех, которые перевозили пассажиров в 60-е годы ХХ столетия, когда появились первые сверхзвуковые самолёты – советский Ту-144 и англо-французский Concorde. Все они имеют классическую аэродинамическую форму, cхожее хвостовое оперение, оснащены двумя или четырьмя турбореактивными двигателями. Двигатели совершенствуются постоянно, чтобы снизить расход топлива и уровень шумности. За счёт применения новых материалов значительно облегчена конструкция самолёта. Авиалайнеры спроектированы так, чтобы была обеспечена высочайшая безопасность полёта.

Любой современный авиалайнер состоит из следующих частей:

1.      фюзеляж;

2.      крылья;

3.      силовые установки (двигатели);

4.      оперение;

5.      взлетно-посадочное устройство;

6.      системы управления.

Каждая из частей принимает участие в процессе полета лайнера. Кроме этих основных частей, есть еще тысячи разных систем, отвечающих за управление, безопасность, создание нормальных условиях для пассажиров и членов экипажа и т. д.

Главный элемент лайнера – это его двигатели, которые обеспечивают большую тягу, позволяющую разогнать машину до огромных скоростей. Именно за счет большой скорости самолет и взлетает. Итак, два двигателя разгоняют машину на взлетно-посадочной полосе, из-за чего самолет набирает высокую скорость. Затем закрылки на крыльях опускаются вниз. Они воспринимают большую нагрузку встречного воздуха, из-за чего возникает большая подъемная сила, которая и отрывает лайнер от земли. То есть, два двигателя разгоняют самолет, закрылки на крыльях позволяют изменить вектор тяги и направить лайнер вверх. Вот так в двух словах можно описать устройство самолета.

2.      Космические ракеты.

Ракета (от итал. rocchetta — маленькое веретено) аппарат с реактивным двигателем, использующим горючее и окислитель, находящиеся на самом аппарате.

 

Полёт ракеты не требует обязательного наличия окружающей воздушной или газовой среды и возможен не только в атмосфере, но и в вакууме. Словом ракета обозначают широкий спектр летающих устройств от праздничной петарды до космической ракеты-носителя.

 

Принцип действия ракеты очень прост. Ракета с большой скоростью выбрасывает вещество (газы), воздействуя на него с большой силой. Выбрасываемое вещество с той же, но противоположно направленной силой, в свою очередь, действует на ракету и сообщает ей ускорение в противоположном направлении. Если нет внешних сил, то ракета вместе с выброшенным веществом является замкнутой системой. Импульс такой системы не может меняться во времени. На этом положении и основана теория движения ракет.

Устройство ракеты:

• головная часть (космический корабль, приборный отсек);
• бак с окислителем и бак с топливом (в качестве топлива может использоваться, например, жидкий водород, а в качестве окислителя жидкий кислород);
• насосы, камера сгорания топлива;
• сопло (сужение камеры для увеличения скорости истечения продуктов сгорания)

Многоступе́нчатая раке́та — летательный аппарат, состоящий из двух или более механически соединённых ракет, называемых ступенями, разделяющихся в полёте. Многоступенчатая ракета позволяет достигнуть скорости большей, чем каждая из её ступеней в отдельности.

Впервые идея использования многоступенчатых ракет была выдвинута американским инженером Робертом Годдардом в 1914 году, и был получен патент на изобретение. В 1929 г. К.Э. Циолковский выпустил в свет свою новую книгу под заглавием «Космические ракетные поезда». Этим термином К. Циолковский назвал составные ракеты или, вернее, агрегат ракет, делающих разбег по земле, потом в воздухе и, наконец, в космическом пространстве. Поезд, составленный, например, из 5 ракет, ведётся сначала первой — головной ракетой; по использовании её горючего, она отцепляется и сбрасывается на землю. Далее, таким же образом, начинает работать вторая, затем третья, четвёртая и, наконец, пятая, скорость которой будет к тому времени достаточно велика, чтобы унестись в межпланетное пространство. Последовательность работы с головной ракеты вызвана стремлением заставить материалы ракет работать не на сжатие, а на растяжение, что позволит облегчить конструкцию. По Циолковскому, длина каждой ракеты — 30 метров. Диаметры — 3 метра. Газы из сопел вырываются косвенно к оси ракет, чтобы не давить на следующие ракеты. Длина разбега по земле — несколько сот километров.

Несмотря на то, что в технических деталях ракетостроение пошло во многом по другому пути (современные ракеты, например, не «разбегаются» по земле, а взлетают вертикально, и порядок работы ступеней современной ракеты — обратный, по отношению к тому, о котором говорил Циолковкий), сама идея многоступенчатой ракеты и сегодня остаётся актуальной.

В 1935 году Циолковский написал работу «Наибольшая скорость ракеты», в которой утверждал, что при уровне технологии того времени достичь первой космической скорости (на Земле) можно только с помощью многоступенчатой ракеты. Это утверждение сохраняет свою справедливость и сегодня: все современные носители космических аппаратов — многоступенчатые.

3.       Боевые ракеты.

Ракетное оружие — оружие дальнего боя, в котором средства поражения доставляются к цели с помощью ракет — беспилотных летательных аппаратов, оснащённых реактивным двигателем; совокупность различных ракетных комплексов, предназначенных для поражения наземных, воздушных или морских целей. Ракетное оружие обладает чрезвычайно большим диапазоном функционального использования и, как следствие, широкими конструктивными особенностями (от носимого ракетного вооружения до сложных ракетных комплексов и систем всех видов и назначений).

Основные характеристики — дальность пуска (минимальная и максимальная), размер и тип боевой части (фугасные, осколочные, зажигательные, объёмно-детонирующие, химические, бактериологические, ядерные), точность попадания в цель, тип системы управления, тип двигателя, скорость полета, масса, габаритные размеры, класс.

Первые сведения о ракетном оружии датируются XI веком (см. рисунок). Тогда в Китае был применён прототип современной ракеты состоявшей из бумажной гильзы (1), набитой пороховым составом (2) и привязанной к стрелке (3) так, что дно гильзы смотрело в одну сторону с остриём стрелы. После зажигания состава, бросали стрелу рукой или луком, а пороховые газы, производя давление на дно гильзы, способствовали реактивному движению стрелы.

Схема китайской ракеты XI века

1800-е годы — начало применения английских ракет Конгрива (разработаны по образцу трофейных индийских).

Первыми ракетами, которые предназначались для использования в оперативном порядке, была серия ракет, разработанная нацистской Германией во время Второй мировой войны. Наиболее известными из них являются ракеты Фау-1 (V-1) и Фау-2 (V-2), в которых использовался механический автопилот, позволявший направлять ракету по заранее выбранному маршруту. Фау-2 (дальность поражения до 320 км), применялись немецкой стороной для обстрела городов Англии и Бельгии.

Менее известными были серии противокорабельных и зенитных ракет, обычно основанные на простой системе радиоуправления (командного наведения), направляемой оператором. Однако эти ранние системы во Второй мировой войне были построены только в небольших количествах.

Приспособленное первоначально для запуска с самолётов (в боях у озера Хасан и на Халхин-Голе) 20 августа 1939 года японский истребитель Накаджима Ки-27 подвергся нападению советского истребителя Поликарпова И-16 капитана Н. Звонарева, который выпустил ракетный залп с расстояния около километра, после чего Ки-27 рухнул на землю. Группа истребителей Поликарпова И-16 под командованием капитана Н. Звонарева использовала ракеты РС-82 против японских самолетов, сбив в общей сложности 16 истребителей и 3 бомбардировщик. В дальнейшем оно переместилось на наземные пусковые установки — советские и немецкие войска массово и с большим успехом применяли установки залпового огня «Катюша» и «Nebelwerfer». Реактивные установки залпового огня состояли также на вооружении войск Англии и США.

Головка наведения ракеты

Но особо широкое развитие ракетные вооружения получили после Второй мировой войны, сильно потеснив (а кое-где и вытеснив) ствольное артиллерийское, стрелковое вооружение и авиацию. В 1948 году дальность полета советских ракет Р-1 достигла 270 км. К 1959 году советская ракета Р-7А достигла дальности полета в 13 тыс. км. В 1969 году в США появились ракеты Першинг-1А, способные поражать цели дальностью в 740 км. В 1983 году состоялось испытание советской ракеты РТ-2ПМ, дальностью полета в 11 тыс. км.

Ракеты делят на классы — «земля-земля», «земля-воздух», «воздух-земля», «воздух-воздух», «воздух-корабль» (относится к более общему классу «воздух-поверхность») и т. д.

В России (и ранее в СССР) ракеты класса «земля-земля» разделяют также по назначению на тактические, оперативно-тактические и стратегические. В других странах по назначению ракеты класса «земля-земля» делят на тактические и стратегические или по категории дальности (то есть малой дальности, средней дальности и т. д.).

Ракеты «земля-земля» по виду траектории полёта бывают баллистическими или крылатыми (аэродинамическими).

Боевое ракетное оружие принято классифицировать по следующим параметрам:

·        принадлежности к видам ВС — сухопутные войска, морские войска, воздушные силы

·        радиусу действия (максимальной дальности от места применения до цели) — большой дальности (дальность пуска — более 5500 км), средней дальности (1000-5500 км), оперативно-тактической дальности (300—1000 км), тактической дальности (менее 300 км)

·        физической среде применения — от места старта (земля, воздух, надводное, подводное, подледное)

·        способу базирования — стационарное, подвижное (мобильное)

·        характеру полёта — баллистическое, аэродинамическое (крылатые ракеты), аэробаллистическое, подводное

·        среде полета — воздушное, подводное, космическое

·        типу управления — управляемое, неуправляемое, автоуправление

·        целевому назначению — противотанковое (противотанковые ракеты), противосамолетное (зенитная ракета), противокорабельное, противорадиолокационное, противокосмическое, противолодочное (против подводных лодок)

В международных соглашениях с 1987 года применяется другая классификация ракет по дальности полёта.

4.      Фейерверки.

Ритуальные церемонии с кострами и факельными шествиями совершались задолго до начала новой эры у разных народов мира. Как правило, они были связанны с посевными работами или военными походами. Одним из первых прообразов петарды можно считать метание снарядов с греческим огнем — это горючая смесь на основе селитры. Они использовались для военных целей, под напором воздуха столб огня вырывался из специальных длинных трубок и поражал противника.

Точная дата изобретения фейерверков не известна, но историки предполагают, что это произошло в I веке до новой эры в Древнем Китае в период правления династии Хань. Прообраз современного салюта появился в Поднебесной благодаря простой случайности. Однажды в костер попал зеленый стебель бамбука. Его сок при нагреве превратился в пар, заполнил закупоренную полую часть растения и через какое-то время стебель с треском взорвался. На окружающих это произвело очень сильное впечатление, поэтому с тех пор в Китае во время праздников и религиозных ритуалов стали сжигать бамбук «Пао Чак». Считалось, что взрывы и громкие хлопки могут отпугивать злых духов.

Таким образом, сотни лет эта традиция сохранялась и укреплялась пока в той же Поднебесной не изобрели порох. Это произошло в IX веке. Считается, что впервые его получили даосские монахи, пытаясь найти эликсир вечной молодости и бессмертия. С тех пор салюты стали делать из смеси угля, серы и селитры. При этом сама вспышка такой смеси имела философский подтекст. Считалось, что взаимодействие холодной селитры (женское начало — инь) и горячей серы (мужское начало — ян) может помочь найти путь к просветлению и бессмертию.

Бамбуковые стебли начиняли пороховой смесью под названием «Хо Яо», что переводится как «химический пожар». Их поджигали или бросали в костер, после чего они взрывались с оглушительным грохотом и искрами. По указу императора Поднебесной, изготовлением горючей смеси могли заниматься только монахи, которых вполне можно считать первыми в мире пиротехниками. В XII веке порох начали смешивать с различными металлами и небесные огни стали разноцветными. Каждый цвет — красный, синий, зеленый и белый, имел свое символическое значение. Впоследствии экспериментаторы пришли к тому, что бамбук — не самый лучший материал для создания красочных салютов. Его заменили на скрученные из плотной бумаги трубки с фитилем.

 

Глава 4. Современные ракеты.

1.      Строение и принцип действия ракеты.

Двигатели – важнейшая составная часть ракеты-носителя. Они создают силу тяги, за счет которой ракета поднимается в космос. Но когда речь идет о ракетных двигателях, не стоит вспоминать те, что находятся под капотом автомобиля или, например, крутят лопасти несущего винта вертолета. Ракетные двигатели совсем другие.

Реактивный ракетный двигатель в процессе работы выбрасывает вещество (так называемое рабочее тело) в одном направлении, а сам движется в противоположном направлении. Чтобы понять, как это происходит, не обязательно самому летать на ракете. Самый близкий, «земной», пример – это отдача, которая получается при стрельбе из огнестрельного оружия. Рабочим телом здесь выступают пуля и пороховые газы, вырывающиеся из ствола. Другой пример – надутый и отпущенный воздушный шарик. Если его не завязать, он будет лететь до тех пор, пока не выйдет воздух. Воздух здесь – это и есть то самое рабочее тело. Проще говоря, рабочее тело в ракетном двигателе – продукты сгорания ракетного топлива.

Топливо ракетных двигателей, как правило, двухкомпонентное и включает в себя горючее и окислитель. В ракете-носителе «Протон» в качестве горючего используется гептил (несимметричный диметилгидразаин), а в качестве окислителя – тетраксид азота. Оба компонента чрезвычайно токсичны, но это «память» о первоначальном боевом предназначении ракеты. Межконтинентальная баллистическая ракета УР-500 – прародитель «Протона», – имея военное предназначение, до старта должна была долго находиться в боеготовом состоянии. А другие виды топлива не позволяли обеспечить долгое хранение. Ракеты «Союз-ФГ» и «Союз-2» используют в качестве топлива керосин и жидкий кислород. Те же топливные компоненты используются в семействе ракет-носителей «Ангара», Falcon 9 и перспективной Falcon Heavy Илона Маска. Топливная пара японской ракеты носителя «H-IIB» («Эйч-ту-би») – жидкий водород (горючее) и жидкий кислород (окислитель). Как и в ракете частной аэрокосмической компании Blue Origin, применяемой для вывода суборбитального корабля New Shepard. Но это все жидкостные ракетные двигатели.

Применяются также и твердотопливные ракетные двигатели, но, как правило, в твердотопливных ступенях многоступенчатых ракет, таких как стартовый ускоритель ракеты-носителя «Ариан-5», вторая ступень РН «Антарес», боковые ускорители МТКК Спейс шаттл.

Полезная нагрузка, выводимая в космос, составляет лишь малую долю массы ракеты. Ракеты-носители главным образом «транспортируют» себя, то есть собственную конструкцию: топливные баки и двигатели, а также топливо, необходимое для их работы. Топливные баки и ракетные двигатели находятся в разных ступенях ракеты и, как только они вырабатывают свое топливо, то становятся ненужными. Чтобы не нести лишний груз, они отделяются. Кроме полноценных ступеней применяются и внешние топливные емкости, не оснащенные своими двигателями. В процессе полета они также сбрасываются.

Существует две классические схемы построения многоступенчатых ракет: c поперечным и продольным разделением ступеней. В первом случае ступени размещаются одна над другой и включаются только после отделения предыдущей, нижней, ступени. Во втором случае вокруг корпуса второй ступени расположены несколько одинаковых ракет-ступеней, которые включаются и сбрасываются одновременно. В этом случае двигатель второй ступени также может работать при старте. Но широко применяется и комбинированная продольно-поперечная схема.

 

 

Стартовавшая в феврале этого года с космодрома в Плесецке ракета-носитель легкого класса «Рокот» является трехступенчатой с поперечным разделением ступеней. А вот РН «Союз-2», запущенная с нового космодрома «Восточный» в апреле этого года, – трехступенчатая с продольно-поперечным разделением.

Интересную схему двухступенчатой ракеты с продольным разделением представляет собой система Спейс шаттл. В ней и кроется отличие американских шаттлов от «Бурана». Первая ступень системы Спейс шаттл – боковые твердотопливные ускорители, вторая – сам шаттл (орбитер) с отделяемым внешним топливным баком, который по форме напоминает ракету. Во время старта запускаются двигатели как шаттла, так и ускорителей. В системе «Энергия – Буран» двухступенчатая ракета-носитель сверхтяжелого класса «Энергия» была самостоятельным элементом и помимо вывода в космос МТКК «Буран» могла быть применена и для других целей, например для обеспечения автоматических и пилотируемых экспедиций на Луну и Марс.

Может показаться, что как только ракета вышла в космос, то цель достигнута. Но это не всегда так. Целевая орбита космического аппарата или полезного груза может быть гораздо выше линии, от которой начинается космос. Так, например, геостационарная орбита, на которой размещаются телекоммуникационные спутники, расположена на высоте 35 786 км над уровнем моря. Вот для этого и нужен разгонный блок, который, по сути, является еще одной ступенью ракеты. Космос начинается уже на высоте 100 км, там же начинается невесомость, которая является серьезной проблемой для обычных ракетных двигателей.

Одна из основных «рабочих лошадок» российской космонавтики ракета-носитель «Протон» в паре с разгонным блоком «Бриз-М» обеспечивает выведение на геостационарную орбиту полезных грузов массой до 3,3 т. Но первоначально вывод осуществляется на низкую опорную орбиту (200 км). Хотя разгонный блок и называют одной из ступеней корабля, от обычной ступени он отличается двигателями.

 Для перемещения космического аппарата или корабля на целевую орбиту или направления его на отлетную или межпланетную траекторию разгонный блок должен иметь возможность выполнить один или несколько маневров, при совершении которых изменяется скорость полета. А для этого необходимо каждый раз включать двигатель. Причем в периоды между маневрами двигатель находится в выключенном состоянии. Таким образом, двигатель разгонного блока способен многократно включаться и выключаться, в отличие от двигателей других ступеней ракет. Исключением являются многоразовые Falcon 9  и New Shepard, двигатели первых ступеней которых используются для торможения при посадке на Землю.

Ракету, которая выводит на орбиту космический корабль с экипажем, практически всегда можно отличить по внешнему виду от той, которая выводит грузовой корабль или космический аппарат. Чтобы в случае возникновения аварийной ситуации на ракете-носителе экипаж пилотируемого корабля остался жив, применяется система аварийного спасения (САС). По сути, это еще одна (правда, небольшая) ракета в головной части ракеты-носителя. Со стороны САС выглядит как башенка необычной формы на вершине ракеты. Ее задача – в экстренной ситуации вытянуть пилотируемый корабль и увести его от места аварии.

В случае взрыва ракеты на старте или в начале полета основные двигатели системы спасения отрывают ту часть ракеты, в которой находится пилотируемый корабль, и уводят ее в сторону от места аварии. После чего осуществляется парашютный спуск. В случае же если полет проходит нормально, после достижения безопасной высоты система аварийного спасения отделяется от ракеты-носителя. На больших высотах роль САС не так важна. Здесь экипаж уже может спастись благодаря отделению спускаемого аппарата космического корабля от ракеты.

2.      Применение.

Ракеты существуют для того, чтобы что-то выводить в космос. В частности, космические корабли и космические аппараты. В отечественной космонавтике это транспортные грузовые корабли «Прогресс» и пилотируемые корабли «Союз», отправляемые к МКС. Из космических аппаратов в этом году на российских ракетах-носителях отправились в космос американский КА Intelsat DLA2  и французский КА Eutelsat 9B, отечественный навигационный КА «Глонасс-М» №53 и, конечно, КА «ЭкзоМарс-2016», предназначенный для поиска метана в атмосфере Марса.

Возможности по выводу полезной нагрузки у ракет разные. Масса полезной нагрузки РН легкого класса «Рокот», предназначенной для выведения космических аппаратов на низкие околоземные орбиты (200 км), – 1,95 т. РН «Протон-М» относится к тяжелому классу. На низкую орбиту он выводит уже 22,4 т, на геопереходную – 6,15 т, а на геостационарную – 3,3 т. «Союз-2» в зависимости от модификации и космодрома способен вывести на низкую околоземную орбиту от 7,5 до 8,7 т, на геопереходную орбиту – от 2,8 до 3 т и на геостационарную – от 1,3 до 1,5 т. Ракета предназначена для запусков со всех площадок Роскосмоса: Восточного, Плесецка, Байконура и Куру, используемого в рамках совместного российско-европейского проекта. Применяемая для запуска транспортных и пилотируемых кораблей к МКС, РН «Союз-ФГ» имеет массу полезного груза от 7,2 т (с пилотируемым кораблем «Союз») до 7,4 т (с грузовым кораблем «Прогресс»). В настоящее время это единственная ракета, применяемая для доставки космонавтов и астронавтов на МКС.

Полезная нагрузка, как правило, находится в самой верхней части ракеты. Для того чтобы преодолеть аэродинамическое сопротивление, космический аппарат или корабль помещается внутрь головного обтекателя ракеты, который после прохождения плотных слоев атмосферы сбрасывается.

Практическая часть.

Для демонстрации реактивного движения я проведу опыт. Для него мне понадобится маленький макет ракеты с камерой для топлива и соплом. Далее я воспользуюсь емкостью с водой и опущу туда наш корабль. Как мы можем наблюдать он не изменяет своего положения. В качестве топлива мы используем мыльную воду. С помощью пипетки аккуратно опускаем каплю мыльной воды в топливный отсек. Как мы могли пронаблюдать ракета начала движение в противоположном направлении от сопла.

Это происходит, потому что мыльная вода обладает способностью растекаться в чистой воде. Когда она попадает в топливный отсек единственное место, куда она может двигаться это через сопло наружу. Мыльная вода давит на стенки ракеты и заставляет его двигаться в противоположном направлении.

Заключение.

В результате проделанной работы я изучил принципы реактивного движения и нашел информацию по данной теме. Кроме того, я расширил знания по физике. Раньше я думал, что реактивное движение используется только при строительстве ракет, а теперь я узнал, что оно используется и в самолетостроении, и в фейерверках, и даже в ракетных ранцах, позволяющих парить над землей и выполнять разнообразные трюки. Можно сказать, что реактивное движение совершило целый переворот в авиации и переоценить его значение невозможно. Самолеты перевозят тысячи людей, затратив минимум времени, а на ракетах космонавты изучают другие планеты. Кроме того, реактивное движение встречается и в живой природе.

Источники.

1.      http://www.mirpodelki.ru/index.php?id=33

2.      http://kia-soft.narod.ru/interests/rockets/rk1/rk1.htm

3.      http://kosmosl.ru/index.php/2010-06-18-06-54-45/72-2010-06-18-08-40-02

4.      http://otvet.mail.ru/question/30484788.ISBN 5-902872-08-1

5.      http://referatwork.ru/refs/source/ref-114718.html

6.      http://ru.wikipedia.org/wiki/%C4%E2%E8%E6%E5%ED%E8%E

7.      толковый словарь русского языка:80 000слов и фразеологических выражений/Российская академия наук. Институт русского языка им.В.В. Виноградова.-4-е изд.,дополнительное.-М.:ООО “Издательство ЭЛПИС”,2003-944стр

8.      http://www.mirpodelki.ru/index.php?id=348.

9.      http://www.sky-blog.net/nauka/Modeli-raket.htm

10.  http://www.vevivi.ru/best/Reaktivnoe-dvizhenie-v-prirode-i-tekhnike-ref131696.html

11.  краткая научная энциклопедия. Под редакцией Е. Б. Аузан. Слово 1994 год.-159с. С .88-принцип действия ракеты с. 109

12.  Цветков В.И. Ц27 Космос. Полная энциклопедия/Ил. Н. Красновой.-М.:Экскимо,2008-248  -история ракет с. 86