مروري بر كاركرد راكت ها و نحوه عمل آنها به بهانه پرتاب راكت كاوشي ايران
افق هاي تازه در صنعت هوافضا
نحوه عمل راكت هاي كاوشي - تصوير سازي : داوود كاظمي
حميدرضا نمازي خواه
|
|
خبر پرتاب و آزمايش موفقيت آميز راكت فضايي ايران- كه از نوع راكت هاي كاوشي بود- افق هاي تازه و درخشاني را در پيشرفت صنعت هوافضا نشان مي دهد. اگر ايران به مرزهاي فضايي دست يابد، ديگر براي پرتاب ماهواره هايش احتياجي به كشورهاي ديگر ندارد. البته اين راكت با راكت هاي حمل ماهواره تفاوت هاي بسياري دارد، ولي اساس ساخت و طراحي آنها به هم نزديك است.
از زمان جنگ سرد تاكنون، همواره براي دستيابي به مرزهاي فضايي ميان كشورها به ويژه كشورهاي آمريكا و روسيه(شوروي سابق) رقابت سختي بوده و هر دو مي دانستند كه دستيابي و تسخير فضا، بهترين شيوه براي تهديد ديگر كشورهاست. به همين دليل تمامي پروژه هاي فضايي و يا اكثر آنها محرمانه انجام مي شد. حاصل آن، رقابت صدها ماهواره است كه امروزه در حال جاسوسي از كشورهاي ديگر هستند و حتي احتمالاً تسليحات نظامي كه در مدارهاي گوناگون آماده شليك به زمين و يا ماهواره هاي ديگر است.در هر حال دستيابي محققان داخلي به شيوه ساخت راكت هاي فضايي را(هر چند هنوز فاصله زيادي بين تكنولوژي ما و غرب وجود دارد) به فال نيك گرفته و منتظر ديدن اولين هوافضا پيماي ايراني خواهيم ماند.
راكت چيست؟
يك راكت، وسيله، موشك و يا هواپيمايي است كه با بيرون دادن گاز از ته خود به جلو حركت مي كند. راكت ها بيشتر براي مقاصد نظامي، حمل ماهواره ها به مدارها، سفرهاي فضايي و براي پژوهش ديگر سيارات استفاده مي شوند.كاربردهاي بسيار راكت ها در تسليحات نظامي باعث شده تا بيشتر افراد راكت ها را صرفاً يك وسيله نظامي بدانند. در اصطلاحات نظامي موشك به وسيله اي گفته مي شود كه از يك راكت و كلاهك تشكيل شده و قابليت هدف يابي يا تصحيح مسير را دارد. راكت تنها وظيفه حمل آن محموله و يا كلاهك تا هدف را به عهده دارد. كلاهك هاي نظامي توسط راكت ها اغلب در يك مسير منحني الشكل يا بالستيكي حركت مي كنند و وسايل ديگر مانند ماهواره هاي جاسوسي بيشتر در يك مسيرمداري حركت مي كنند.
تفاوت اصلي كه راكت را از ديگر وسايل هوايي متمايز مي سازد در نحوه ايجاد نيروي پيشران است. راكت ها بر خلاف موتورهاي ديگر، از هواي تزريقي استفاده مي كنند به اين صورت كه هر راكت يك يا چند مخزن اكسيژن (بسته به زمان پرواز و يا فاصله هدف ) را براي ايجاد انفجار در موتورش با خود حمل مي كند و ديگر از هواي خارج استفاده نمي كند. به چنين موتوري كه هوادم نباشد، راكت گفته مي شود. به دليل مهيا بودن اكسيژن كافي در كل مسير از پيش تعيين شده، راكت ها، سرعت بسيار بالايي نسبت به وسايل ديگر دارند و اين عامل موثر در استفاده از آنها براي ماموريت هايي كه عكس العمل سريع مي خواهند، است.در حال حاضر راكت تنها وسيله خروج از جو زمين و فرار از نيروي جاذبه موثر زمين است و بهترين وسيله براي انتقال محموله به مدارها، تغيير مدار يك ماهواره (كه احتياج به نيروي پيشران بسيار قوي دارد)، شتاب دادن به يك وسيله هوايي و در برخي اوقات براي كم كردن سرعت (با استفاده از نيروي مخالف براي فرود در مناطقي كه اتمسفر ندارند يا چگالي اتمسفرشان كم است مانند ماه، ستاره هاي دنباله دار و يا سيارات ديگر) در صنايع غيرنظامي استفاده مي شوند.در ماموريت هايي كه به سرعت هاي بسيار بالا احتياج دارند نيز از راكت ها استفاده مي شود. براي مثال در سرعت هاي ابرصوتي(5 برابر سرعت صوت) و يا سرعت هاي مداري كه به 25 ماخ هم مي رسند تنها راه حل استفاده از راكت است.
انواع گوناگون
راكت ها انواع مختلفي دارند، از راكت هاي دور بزرگ مانند راكت ساترن V در پروژه آپولو گرفته تا راكت هاي آبي كه در بعضي از اسباب بازي ها استفاده مي شود. اغلب راكت هاي كنوني از موتورهاي شيميايي احتراق داخلي استفاده مي كنند و پس از تزريق سوخت و اكسيژن در موتور، احتراق صورت مي گيرد كه از گسيل سريع گازهاي حاصله از اين انفجار به بيرون نيروي پيشران راكت مهيا مي شود. در موتور راكت شيميايي مي توان از سوخت جامد، سوخت مايع (مانند شاتل هاي فضايي) و يا سيستم دوگانه سوز (كه از هر دو نوع سوخت استفاده مي كنند) نام برد. برخي ديگر از راكت ها از موتورهاي بخار استفاده مي كنند بدين گونه كه بخار بسيار داغ از راكت خارج شده و باعث ايجاد نيرو مي شود. اين روش با وجود امنيت بيشتر و منابع فراوان سوخت نسبت به موتورهاي شيميايي، قدرت كمتري دارد.
راكت هاي كاوشي
راكت هاي كاوشي وسايلي هستند كه براي تحقيقات جوي و فشاري در ارتفاعات بالاي داخل جو استفاده مي شوند. اين راكت ها براي بررسي وضعيت هاي گوناگون لايه هاي جوي در ارتفاعات 50 تا 1500 كيلومتري و در ارتفاعي بالاتر از سقف ارتفاع بالن هاي هواشناسي و پايين تر از فاصله مداري ماهواره ها قرار مي گيرند. بيشترين ارتفاعي كه يك بالن دارد 40 كيلومتر و كمترين ارتفاع يك ماهواره 120 كيلومتر است. يك شكاف چند كيلومتري بين اين دو نوع وسيله تحقيقاتي وجود دارد كه توسط راكت هاي كاوشي پوشش داده مي شود.راكت هاي معمولي كاوشي متشكل از يك موتور احتراق داخلي سوخت جامد و محموله يا دستگاه هاي تحقيقاتي است كه پس از اتمام سوخت و رسيدن به هدف يا ارتفاع مناسب ديگر محموله يا دستگاه هاي تحقيقاتي بخش سقوط آزاد را در يك مسير بيضي شكل به سمت زمين طي مي كنند. زمان پروازي راكت هاي كاوشي كمتر از 40 دقيقه است.دليل استفاده فراوان از چنين راكت هايي براي تحقيقات، قيمت بسيار پايين آنها نسبت به راكت هاي هدايت شونده است. البته دلايل ديگري مانند زمان ساخت پايين (كمتر از 6ماه) و يا عدم قابليت بالن ها و ماهواره ها در چنين ارتفاعاتي نيز دال بر استفاده فراوان آنهاست
|