DOMŮ       POSTŘEHY       ČLÁNKY       SRANDIČKY       VTIPY       OBRÁZKY       MULTIMÉDIA       EDITORAL  


č l á n k y




celkem: 94 článků
naposledy: 26. března 2014


Vývoj raket

    Vůbec první zmínka o raketách pochází ze čtvrtého století před naším letopočtem, kdy řecký učenec Archytas Tarentský údajně postavil jednoduchý parní raketový motor a objevil tak princip raketového pohonu.
    První skutečné rakety, zvané šípy létajícího ohně, spatřily světlo světa v Číně na počátku třináctého století. Ačkoli o létání se ještě nedalo mluvit - nejvíce se tyto rakety podobaly dnešním ohňostrojům - byl to skutečně zásadní objev. Zanedlouho byly využity k vojenským účelům. V roce 1232 je Číňané použili v boji s Mongoly při obléhání Pekingu a okolo patnáctého století zdokonalili jejich vypouštění. Okolo roku 1300 se díky Arabům dostaly do Evropy. Vývoj válečných raket pokračoval dál. Existují zmínky o jejich nasazení v Itálii v roce 1379 během obléhání města Chioggia. V osmnáctém století byly nasazeny v bojích mezi Indy a Angličany, největší přelom zaznamenal vývoj vojenských raket na počátku dvacátého století.
    Za celou dobu konstrukce různých raket se však nikomu nepodařilo využít je k létání. Jedinou výjimkou byl okolo roku 1500 čínský mandarín Wan Chu. Prý se chtěl vznést do vzduchu pomocí kluzáku poháněného sedmačtyřiceti raketami naplněnými střelným prachem. Při startu však došlo k výbuchu a odvážný letec zahynul. Teprve v roce 1903 zveřejnil ruský učitel aritmetiky Konstantin Eduardovič Ciolkovskij studii Výzkum vesmíru reaktivními přístroji, kde nejen teoreticky zdůvodnil možnost použití raket při letech do vesmíru, ale také navrhoval použít jako palivo kapalný vodík a kyslík.
    Teorií raketových letů se zabýval americký vědec Robert Hutchings Goddard. Ten také roku 1919 přišel s myšlenkou, že by rakety mohly vynášet do stratosféry vědecké přístroje, dokonce by mohly dolétnout i k Měsíci. Nedal se odradit skepticismem a posměchem svých kolegů a roku 1926 provedl praktické pokusy s raketou poháněnou kapalným palivem. Byla dlouhá necelého půl metru a vážila přes 4,5 kilogramu. Pohybovala se rychlostí 96 km/h, dosáhla výšky 17 metrů a dopadla necelých šedesát metrů od místa startu. V Evropě vzlétla první kapalinová raketa v roce 1931. Poháněl jí kapalný metan a kyslík a dosáhla výšky 300 metrů. Jejím tvůrcem byl Němec Johannes Winkler.
    Po skončení první světové války a následných omezeních ve výzbroji se německá armáda začala zajímat o využití nových zbraní, tedy i raket. Německý fyzik Hermann Julius Oberth zveřejnil v roce 1923 matematicky úplný popis raketových letů. Velké množství prostředků se do tohoto výzkumu investovalo teprve s nástupem nacistů. V Peenemünde byly pod vedením Wernhera von Brauna vyvinuty známé V2, první balistické rakety s dlouhým doletem. První V2 (Vergeltungswaffen 2 = zbraně odplaty) byla vypuštěna 3. října 1942. V roce 1944 jimi byly bombardovány Paříž a Londýn, na který dopadlo více než 1100 střel. Raketa byla čtrnáct metrů dlouhá a mohla nést více než sedm set kilogramů zátěže. Její dolet byl asi 320 kilometrů a mohla létat ve výšce 80 kilometrů. V2 vzlétla po skončení války ve Spojených státech, kam byl Braun převezen spolu s další stovkou vědců. Pokračovali zde v práci, jejímž výsledkem byly rakety Saturn, které vynesly do vesmíru lodě programu Apollo. Sovětští vědci se zase zmocnili tajných dokumentů ukrytých v Peenemünde, čímž odstartovali rychlý vývoj raket založených na německých zkušenostech. Závod se ještě zrychlil po roce 1961, kdy se americký prezident John F.Kennedy zavázal, že Spojené státy vyšlou do konce desetiletí člověka na Měsíc. Investice do výzkumu byly tehdy obrovské, každým rokem dosáhly výše čtyř procent rozpočtu. Úspěch přišel s historickým datem 20. července 1969, kdy posádka Apolla 11 přistála na Měsíci. Velitelský modul dopravila do vesmíru loď Saturn 5, nejvýkonnější z amerických nosných raket. Dosáhla rychlosti 38 000km/h. Na dráhu Měsíce dokázala vynést 45 tun nákladu, což se dá srovnat s hmotností karavely Niňa, nejmenší lodě Kolumbovy flotily.
    Ačkoli jsou dnešní rakety technicky velice složité, princip jejich fungování je relativně jednoduchý. Raketa spaluje pevné nebo kapalné palivo při vysoké teplotě (více než 2800 stupňů Celsia). Přitom vznikají plyny, které velkou rychlostí unikají z trychtýřovitých vývodů. Celé těleso pak poslouchá Newtonův třetí pohybový zákon o akci a reakci. Existují dva hlavní typy raket - jedny jsou poháněny pevným palivem, druhé kapalným. Rakety s pevnými palivy se za padesát let vývoje změnily jen málo. Stále se používají stejné druhy paliv - z nitrocelulózy, nitroglycerinu, směsi okysličovadla a pevného uhlovodíkového paliva. Jejich hlavní výhodou je výkonnost a nenáročnost. Fungují stejně dobře ve vesmíru jako v zemské atmosféře. Hlavní nevýhoda spočívá v tom, že průběh spalování se po zážehu nedá nijak ovlivnit. Rakety s kapalným palivem patří mezi nejpoužívanější. Jsou vybaveny oddělenými zásobníky pro palivo a kapalný, hluboce podchlazený kyslík, který je nutný pro oxidaci - spalování. Obě dvě složky jsou sváděny dohromady pomocí čerpacího zařízení do prostoru, kde dochází ke spalování. Jsou to rakety s vyšším výkonem a snadnější kontrolou, ale na druhé straně jsou také složitější, nákladnější a nebezpečnější. Palivo se do nich musí dodávat až před startem, jeho skladování by totiž bylo riskantní.
    Největším pokrokem vylo mnohonásobné zvýšení kapacity motorů. Například motory lodi projektu Apollo měly schopnost vyvinout tah 680 000 kilogramů. Američané i Rusové brzy objevili způsob, jak výkon motorů ještě umocnit. Začali je stavět po jednotlivých stupních s vlastní řídící jednotkou. Spotřebuje-li se v jednom stupni palivo, je odhozen. Tím se sníží hmotnost lodi a nabytá rychlost se zvýší se zážehem motorů dalšího stupně. Rychlost je při letech do kosmu vůbec nejdůležitější veličinou. Na rovníku dosahuje zemská rotace rychlosti 1600 kilometrů za hodinu. Může ji využít každá raketa, která startuje z tohoto místa.
    V posledních letech hledají vědci levné a spolehlivé rakety. Mezi nejlepší stále patří ruské modely NK-33 a NK-43, které byly vyvíjeny v době, kdy Sovětský svaz usiloval o průzkum Měsíce. Podle George Muellera, vedoucího vesmírných projektů Apollo, jich Rusové postavili během patnácti let možná až pět set. Asi dvě stě jich bylo zničeno při pokusech, jejichž cílem bylo zdokonalení raket. Ruské raketové motory mají i z ekonomického hlediska další přednosti. Na čtyři a půl litru paliva mají o dvacet procent vyšší výkon než americký Saturn 5 - na rozdíl od jeho vodíkových motorů se v ruských raketách používá jiné kapalné palivo. Cílem vědců je sestrojit rakety, jejichž části by byly opakovaně použitelné, už jen kvůli alarmujícímu množství vesmírného odpadu. NASA eviduje osm tisíc kusů vesmírného haraburdí, které člověk zanechal v kosmu. Ve skutečnosti však nad našimi hlavami krouží nepřeberné množství (asi 150 000 kusů) meších částí odpadu. Pokud by narazily do kosmické lodi, která se pohybuje rychlostí 27 353km/h, způsobí nepředvídatelné škody. K podobné nehodě už došlo.
    Jednou z nejnovějších kosmických plavidel, která se testují ve Spojených státech, nese označení X-33. Dopadnou-li zkoušky úspěšně, spatří světlo světa zcela nový vesmírný dopravní prostředek, prozatím nazvaný VentureStar. Měl by startovat vertikálně jako raketa a přistávat jako běžné letadlo. Na rozdíl od současných raketoplánů vzlétajících spolu s palivovou nádrží, která je později odhozena, však bude vybaven zcela novým motorem. Díky němu se dostane do vesmíru bez dalších přídavných nádrží. Cena kilogramu zátěže vynesené plavidlem VentureStar na oběžnou dráhu by měla klesnut z dvaceti na dva tisíce dolarů. Jiným ojedinělým přístupem se může pochlubit Rocketplane, stroj o málo větší než stíhací letoun. Po startu z runwaye dosáhne výšky devíti kilometrů, kde se setká s tankerem a dočerpá tekutý kyslík. Poté zapne raketové motory a vylétne do kosmu. Jeho zvětšená verze by mohla přepravit cestující z Londýna do Los Angeles za čtyřicet minut. Značné částky investuje do konstrukce raket i Japonsko. Rakety typu H-II a H-IIA jsou považovány za vzor spolehlivosti. K jejich hlavním přednostem patří i nízké náklady.

Přidáno 15.1.2003


Designed and powered by  Elfkam  © 2001 - 2007