Raketalar dinamikasi
Raketalar dinamikasi — reaktiv dvigatelli uchish apparatlari harakatini oʻrganish bilan shugʻullanadigan fan. Raketalar dinamikasining nazariy asoslari 19-asr oxiri, 20-asr boshlarida yaratiddi, 20-asr 40-yillari oxiridan jadal rivojlana boshladi. Boʻlimlari: 1) raketalarning ogʻirlik markazi harakatini oʻrganish; bunda trayektoriyalarga oid masalalar nazariyasi yaratiladi; 2) raketalar harakatini ogirlik markaziga nisbatan oʻrganish; bunda kosmik kemalarni kosmosda tutashtirish, raketalarni boshqarish, moʻljalga toʻgʻrilash va boshqa masalalar hal qilinadi; 3) eksperimental Raketalar dinamikasi; bunda raketalar harakatini tadqiq qilishning eksperimental usullari oʻrganiladi. Raketalar dinamikasida optik va radiotexnik asboblar, kompyuterlar qoʻllaniladi, ehtimoliy jarayonlar nazariyasidan foydalaniladi.
Raketalar dinamikasining asosiy vazifalaridan biri — dvigateli ishlab turgan raketalarning harakat qonunlarini oʻrganish. Raketa uchayotganda yonilgʻi yonishi tufayli massasi ancha kamayadi. Mas, bir bosqichli raketalar tezlik olish (start) paytida dastlabki ogʻirligining 90% ini yoʻqotadi. Dvigateli ishlab turgan raketalarning harakat qonunlari oʻzgaruvchan massali jismlar mexanikasi tenglamalari orqali ifodalanadi.
Manbalar
uz.wikipedia.org
Sun'iy intellekt javobi:
Raketalar dinamikasi – bu raketalarning harakatini, ularni boshqarish va trayektoriyasini o‘rganadigan mexanika bo‘limidir. Bu soha raketaning yo‘nalishini, tezligini, tezlanishini va joylashuvini aniqlashga qaratilgan bo‘lib, uning harakat qonunlarini muhim hisoblaydi.
Raketalar dinamikasining asosiy tushunchalari:
-
Harakat qonunlari:
Raketalar dinamikasi asosan Nyutonning harakat qonunlariga tayanadi. Masalan, raketa tezligini o‘zgartirish uchun unga ta'sir qiluvchi kuchlar muhim ahamiyatga ega.
-
Raketaning tortishish kuchi va teskari tortishish:
Raketa otish paytidagi ustun kuch - bu dvigatel tomonidan ishlab chiqarilgan teskari tortishish kuchi (reaktiv kuch), u raketaning harakatlanishini ta'minlaydi.
-
Tashqi kuchlar:
Raketaga ta'sir qiluvchi tashqi kuchlarga Yer tortishi, havo qarshiligi (drag) va boshqa fazoviy kuchlar kiradi. Ular raketaning trayektoriyasini o‘zgartiradi.
-
Massaning o‘zgarishi:
Raketalar dinamikasining o‘ziga xos jihatlaridan biri shundaki, raketaning massa doimiy emas, chunki u yonilg‘i sarflaydi. Bu esa harakat tenglamalarini murakkablashtiradi.
-
Harakat tenglamalari:
Raketalar uchun tez-tez ishlatiladigan tenglama – Tsiolkovskiyning raketa tenglamasi, u quyidagicha ifodalanadi:
[
\Delta v = v_e \ln \frac{m_0}{m_f}
]
Bu yerda:
- (\Delta v) — raketaning o‘zgargan tezligi,
- (v_e) — chiqish tezligi (egzoz gazlari tezligi),
- (m_0) — boshlangan massa (yoqilg‘i bilan birga),
- (m_f) — oxirgi massa (yoqilg‘isiz).
Raketalar dinamikasining ahamiyati
Raketalar dinamikasi NASA, SpaceX kabi kosmik agentliklar va harbiy muassasalar uchun juda muhimdir, chunki u loyihalashdan tortib parvozlarni boshqarishgacha bo‘lgan jarayonlarda qo‘llaniladi. Bu soha yordamida raketaning optimal yonilg‘i sarfi, maksimal tezlik va kerakli trayektoriya hisoblanadi.
Qo‘shimcha sohalar:
- Ballistika: Raketa uchish trayektoriyasini tahlil qiladi.
- Aerodinamika: Raketaga ta'sir qiluvchi havo oqimi va qarshilik kuchlarini o‘rganadi.
- Nazorat tizimlari: Raketani boshqarish va yo‘nalishini aniqlash uchun ishlatiladi.
Xulosa qilib aytganda, raketalar dinamikasi — fazoda harakat qiluvchi raketalarning barcha harakatlarini tahlil qiluvchi va boshqaruvchi muhim ilmiy soha hisoblanadi.