ερωτηση .. πως επιτυγχανουμε επιταχυνση στο κενο ?

[ale george]

αυτη την ερωτηση εχω χρονια στο μυαλο μου και βεβαια αναφερομαι στα διαστημοπλοια ,δορυφορους, κλπ, και πως αυτα επιτυγχανουν να επιταχυνουν στο κενο του διαστηματος.ισως σε καποιους φανει αστεια ερωτηση αλλα θα θελα πολυ να μαθω.

[lepouras]

από την στιγμή που δεν υπάρχει αέρας(άρα τριβή) και μια ροχάλα να ρήξεις :lool:θα σε σπρώξει προς την αντίθετη κατεύθυνση.
δηλαδή πετάς στο καινό κάτι με μάζα για να μπορέσεις να δημιουργήσεις αντίρροπες δυνάμεις.(δράση και αντίδραση)
όσο μεγαλύτερη είναι η μάζα που εκτοξεύεις τόσο μεγαλύτερη και η αντίδραση που θα πάρεις. οπότε εξαρτάτε από την μάζα και την ταχύτητα αυτής που πετάς.
υπάρχουν αρκετοί τρόποι που μπορούν να κινηθούν.
στις απλές ρυθμίσεις(λίγο αριστερά λίγο δεξιά) μπορείς να την πετύχεις και με εκτόνωση αερίων(χωρίς καύση).πχ με μια φιάλη οξυγόνου.
από εκεί και πέρα θα πρέπει να αντιμετωπίσεις την βαρυτική έλξη του κάθε πλανήτη.
πχ αν ένας δορυφόρος είναι σε τροχιά γύρο από την γη, για να μπορέσει να απομακρυνθεί πρέπει να υπερνικήσει την βαρυτική έλξη που τον συγκρατεί σε τροχιά. εκεί θέλει την καύση(που συμπεριλαμβάνει και οξυγόνο) ώστε να πετύχει εκτόξευση αερίων με πολύ μεγάλη ταχύτητα. το ίδιο και αν θέλει πχ να πάει στον Αρη.
φυσικά η μέγιστη ταχύτητα που θα καταφέρει να φτάσει θα εξαρτηθεί και από το την ταχύτητα που μπορεί να εκτοξεύσει τα αέρια από την τουρμπίνα του.
όταν την επιτύχει δεν χρειάζεται να συνεχίσει να το κάνει συνέχεια για να διατηρηθεί η ταχύτητά του οπότε σταματά. πλέων μπορούν να επιτύχουν αρκετά μεγάλες ταχύτητες με προώθηση ιόντων. δηλαδή χοντρικά φορτίζει ηλεκτρικά τα αέρια της καύσης και με ηλεκτρομαγνητικό πεδίο τα εκτοξεύει με μεγαλύτερη ακόμα ταχύτητα. ποιο οικονομικό από θέμα όγκου καυσίμων με τεράστια διαφορά σε σύγκριση με τους παραδοσιακού.
αυτού του είδος οι κινητήρες κάνουν μόνο για το διάστημα και δεν έχουν απόδοση στην γη.
από τον όγκο της καύσης θα εξαρτηθεί μόνο το σε πόσο χρόνο θα φτάσει στην μέγιστη ταχύτητα που μπορεί να δώσει ο συγκεκριμένος κινητήρας και όχι το μέγεθος της ταχύτητας που μπορεί να αναπτύξει.

τέλος υπάρχουν και κόλπα στα μεγάλα ταξίδια(πχ τώρα για τον Πλούτονα) που εκμεταλλεύονται την βαρυτική έλξη των διαφόρων πλανητών και περνώντας δίπλα τους στην κατάλληλη γωνία εκτοξεύονται με ακόμα μεγαλύτερη ταχύτητα από αυτούς..
όλα αυτά χοντρικά και με ίσως λίγο αποτυχημένες ορολογίες. αλλά ελπίζω να έπιασες το νόημα.

[leosedf]

Βέβαια το soyuz και το λεοφωρίο της NASA πλησιάζοντας στο διάστημα στο τέλος της καύσης των κινητήρων έχουν ήδη 28 χιλιάδες χιλιόμετρα την ώρα πάνω τους (ανάλογα με το τι φεύγει έχει και την ανάλογη ταχύτητα). Χωρίς εμπόδια κρατούν την ταχύτητα τους.
Ο ISS π.χ. βρίσκεται σε διαρκή πτώση προς τη γη με 28800χλμ/ω και τα λιγοστά μόρια αερίων που υπάρχουν εκεί του κόβουν τη φόρα ανά κάποιο χρονικό διάστημα με αποτέλεσμα να πέφτει σε ύψος, με ένα reboost διορθώνεται η τροχιά. Ένα ψιτ του κινητήρα από πίσω δηλαδή.

[ale george]

κατ αρχην ευχαριστω πολυ για την απαντηση,το προβλημα ειναι οτι οταν βρισκεσαι στο κενο οσα αερια (μαζα)και να πετας,εκτοξευεις,δεν υπαρχει αερας αρα αντισταση, για να σε προωθησει στην αντιθετη φορα .εκει ειναι το θεμα που δεν καταλαβαινω.το να χρησιμοποιεις τη βαρυτητα των πλανητων το καταλαβαινω ,και καταληγω στο πως? , η δραση, αντιδραση ισχυει στο κενο ??

[leosedf]

Δεν ξέρω αν το γνωρίζεις αλλά οι πύραυλοι κουβαλάνε δικό τους καύσιμο (και αέρα μπορείς να το πεις).
Όπως υγρό οξυγόνο και υδρογόνο, η οξυγόνο και κηροζήνη κλπ.


https://www.youtube.com/watch?v=0iAGrdITIiE

[ironda19]

Στο διάστημα δημιουργούν την αντίσταση που λες τα ίδια τα αέρια (καυσαέρια) που εκτοξεύει.

[Spark]

πλεον σύγχρονος τρόπος προώθησης στο διαστημα ειναι η επιτάχυνση ιοντων ή ion propulsion - ion wind, με υψηλή τάση


https://www.youtube.com/watch?v=pDO4uhqehK0

[leosedf]

Πειραματικός, δεν έχει μπει σε εφαρμογή ποτέ.

[ale george]

Στο διάστημα δημιουργούν την αντίσταση που λες τα ίδια τα αέρια (καυσαέρια) που εκτοξεύει.εχει μια λογικη αυτο,αλλα και παλι δε νομιζω πως ισχυει, μιας και εχουν την ιδια πορεια και δυναμη.

[bchris]

Βρε συ Γιωργο, που ειναι το δυσκολο?
Για καθε δυναμη, υπαρχει μια ιση δυναμη με αντιθετη φορα.
Τα (καυσ)αερια πανε προς τα πισω, το σκαφος παει μπροστα.

[nestoras]

αυτη την ερωτηση εχω χρονια στο μυαλο μου και βεβαια αναφερομαι στα διαστημοπλοια ,δορυφορους, κλπ, και πως αυτα επιτυγχανουν να επιταχυνουν στο κενο του διαστηματος.ισως σε καποιους φανει αστεια ερωτηση αλλα θα θελα πολυ να μαθω.


Θεώρημα Ώθησης Ορμής. (https://www.google.gr/?gfe_rd=cr&ei=lYCyVfLaOseq8wfwmZf4CQ#q=%CE%B8%CE%B5%CF%8E%CF% 81%CE%B7%CE%BC%CE%B1+%CF%8E%CE%B8%CE%B7%CF%83%CE%B 7%CF%82+%CE%BF%CF%81%CE%BC%CE%AE%CF%82)

Σε αυτό το θεώρημα βασίζεται η προώθηση των πυραύλων. Δεν απαιτείται η ύπαρξη αέρα...
Σκέψου να είσαι πάνω σε ένα καροτσάκι και να πετάς πέτρες προς τα πίσω. Είτε έχει κενό είτε έχει αέρα το καροτσάκι θα κινηθεί προς την αντίθετη πλευρά από την οποία πετάς τις πέτρες.

[Spark]

δειτε στο 11:40 και μετά

https://www.youtube.com/watch?v=zdkWGsnzTXk

[leosedf]

https://www.youtube.com/watch?v=C46dT7uStXk
https://www.youtube.com/watch?v=vLph3wLyTo4
Λίγο πιο αποδοτικοί από ιόντων.

[ironda19]

https://www.youtube.com/watch?v=C46dT7uStXk
https://www.youtube.com/watch?v=vLph3wLyTo4
Λίγο πιο αποδοτικοί από ιόντων.

χαχαχαχαχα. Στο πρώτο βίντεο πρέπει να του χάλασε ο μετακαυστήρας

[leosedf]

Το δούλευε στο ρελαντί για έλεγχο δαχτυλιδιού.

Ας βολευτούμε με αυτούς προς το παρών. https://www.youtube.com/watch?v=AGWnhBv8wS4

[ale george]

Θεώρημα Ώθησης Ορμής. (https://www.google.gr/?gfe_rd=cr&ei=lYCyVfLaOseq8wfwmZf4CQ#q=%CE%B8%CE%B5%CF%8E%CF% 81%CE%B7%CE%BC%CE%B1+%CF%8E%CE%B8%CE%B7%CF%83%CE%B 7%CF%82+%CE%BF%CF%81%CE%BC%CE%AE%CF%82) Σε αυτό το θεώρημα βασίζεται η προώθηση των πυραύλων. Δεν απαιτείται η ύπαρξη αέρα... Σκέψου να είσαι πάνω σε ένα καροτσάκι και να πετάς πέτρες προς τα πίσω. Είτε έχει κενό είτε έχει αέρα το καροτσάκι θα κινηθεί προς την αντίθετη πλευρά από την οποία πετάς τις πέτρες. απ το λυκειο ειχα να διαβασω τα του Νευτων . δηλαδη η προωθηση δεν βασιζεται στην αντισταση του αερα .. μαλλον η απαντηση ξεπερνα τα ορια της αντιληψης μου για τωρα.ευχαριστω ολους για ολες τις απαντησεις.θα συνεχισω να το ψαχνω ,ισως μια μερα το καταλαβω.

[Ακρίτας]

απ το λυκειο ειχα να διαβασω τα του Νευτων . δηλαδη η προωθηση δεν βασιζεται στην αντισταση του αερα .. μαλλον η απαντηση ξεπερνα τα ορια της αντιληψης μου για τωρα.ευχαριστω ολους για ολες τις απαντησεις.θα συνεχισω να το ψαχνω ,ισως μια μερα το καταλαβω.

Αρχή Διατήρησης της Ορμής, το λέγαμε εμείς στο "Πρακτικό" (...παλιά). Η ορμή είναι ένα μέγεθος που σχετίζεται με την μάζα και την ταχύτητα. Ψάξε το λίγο και θα το καταλάβεις, δεν είναι δύσκολο.

Και για όσους έχουν μαζοχιστικές τάσεις:

http://users.sch.gr/chrissimop/files/method/alyk/alyk_met_ado.pdf

[georgegr]

http://armscontrol.eu/wp-content/uploads/2014/11/%CE%9A%CE%B9%CE%BD%CE%B7%CF%84%CE%AE%CF%81%CE%B5%C F%82-%CF%80%CF%85%CF%81%CE%B1%CF%8D%CE%BB%CF%89%CE%BD-%CE%BA%CE%B1%CE%B9-%CF%80%CF%81%CE%BF%CF%89%CE%B8%CE%B7%CF%84%CE%B9%C E%BA%CE%AC-%CF%80%CF%85%CF%81%CE%B1%CF%85%CE%BB%CE%B9%CE%BA%C F%8E%CE%BD-%CF%83%CF%85%CF%83%CF%84%CE%B7%CE%BC%CE%AC%CF%84%C F%89%CE%BD.pdf

[giannakis1983]

Καλησπέρα. Φιλε Γιώργο να φανταστείς οτι σε περιβάλλον ατμόσφαιρας υπάρχει ηαντίσταση από την ατμόσφαιρα (αερας για την γη) ..
Αφενός απο την τριβή του αντικειμενου σε αυτή , αφετέρου απο την πίεση της ιδιας ατμόσφαιρας (1 bar) που οταν αρχήσει να κινήται το αντικείμενο προς μια κατέυθυνση θα υπάρχει πχ 1,5 bar πίεση στην πλευρά κίνησης του.
Δηλαδή 0,5 bar πίεση αντίθετη από την κινηση του αντικειμένου.Επιπροσθέτος θα υπάρχει -0,5 bar στην αντίθετη πλευρά το οποιο θα προκαλεί το φαινόμενο της οπισθέλκουσας που στην ουσία "τραβάει"το αντικείμενο προς τα πίσω.
Γιαυτό αρχήσαμε να ψάχνουμε τις αεροδυναμικές ...
Γιαυτο και οι διαστημικοι σταθμοι ξεκινάνε με πυράυλους και μετά απλωνουν τα πανελ και τα λοιπα στο διαστημα....
Αλλιως θα τα εκτοξέυαμε ανοιχτά απο την γη και δεν θα υπήρχε κανένα πρόβλημα...

[kplgr]

Γιώργο, μην σε μπερδεύει το γεγονός ότι το σύστημα που σε ενδιαφέρει δεν βρίσκεται εντός (κάποιας) ατμόσφαιρας.
Οι νόμοι του Νεύτωνα, και πιο συγκεκριμένα ο τρίτος νόμος για την δική μας περίπτωση, ισχύουν πάντα και παντού (για όσους είναι φυσικοί, αφήστε το ασχολίαστο αυτό..)

Όπως βλέπω, είσαι από Πειραιά οπότε να στο φέρω στο λίγο πιο ..θαλασσινό το παράδειγμα!

Φτάνεις με την βάρκα σου στην προβλήτα, εντοπίζεις την ...Κούλα ας πούμε, και πας να βγείς.. Παίρνεις φόρα, ανασκουμπώνεσαι, ανεβαίνεις κουπαστή, κοιτάς δεξιά-αριστέρα, ξανακοιτάς δεξιά μήπως έρχεται καμια μηχανή με 1000 (:biggrin:) και πας για το μεγάλο βήμα.. Και ξαφνικά θυμάσαι ότι δεν έδεσες πάνω στην βιασύνη να προφτάσεις την Κούλα! Τι θα γίνει μόλις πάς να κάνεις το βήμα..;

(Στην καλύτερη περίπτωση, όπως θα "φύγεις" εσύ προς τα εμπρός θα "φύγει" και η βάρκα προς τα πίσω αλλά θα προλάβεις να φτάσεις την προβλήτα, ενω στην χειρότερη περίπτωση θα φύγει τόσο πίσω που δεν θα φτάσεις ποτέ να πατήσεις στην προβλήτα.. μπλουμ! :001_tt2:)

Στην ίδια αρχή βασίζεται ο τύπος προώθησης που χρησιμοποιούν τα αντικείμενα τα οποία δεν βρίσκονται σε επαφή με κάποιο στερεό σώμα (όπως για παράδειγμα ένα αυτοκίνητο με τον δρόμο, ή εσύ με το πάτωμα).

Ο στόχος είναι να εκτοξεύσουν μάζα προς την αντίθετη κατεύθυνση από αυτή που θέλουν να ακολουθήσουν, ώστε με βάση τον 3ο νόμο του Νεύτωνα (ή το θεώρημα ορμής-ώθησης, αν προτιμάς..) να επιταχυνθούν πρός την αντίθετη κατέυθυνση από αυτή που θα εκτοξευθεί η μάζα.

Εντός της ατμόσφαιρας (ή στο νερό..) τα πράγματα είναι έυκολα, γιατί υπάρχει η δυνατότητα να χρησιμοποιηθεί ο αέρας (η το νερό) το οποίο περιβάλλει το (αερο)σκάφος προκειμένου να επιτευχθεί ο στόχος. Φαντάσου ότι για τους κινητήρες τύπου jet, η ώθηση ουστιατικά προκαλείται από την εκτόξευση (προς τα πίσω) τον καυσαερίων τους, και μιλάμε για αεροσκάφη που επιτυγχάνουν ταχύτητες συγκρίσιμες (η πολλαπλάσιες) με την ταχύτητα του ήχου..

Στο διάστημα, όπου δεν υπάρχει κάποιο ρευστό διαθέσιμο για να γίνει αυτή η ιστορία, αναγκαστικά τα σκάφη έχουν κουβαλήσει μαζί τους συμπιεσμένο αέριο, το οποίο και χρησιμοποιούν για να μπορέσουν να ελέγξουν την ταχύτητα τους (ή και για να κανουν ..μανούβρες). Απλά όπως καταλαβαίνεις κάποια στιγμή το απόθεμα αυτό θα τελειώσει, και επομένως θα μείνει ακυβέρνητο το όποιο σκάφος..

Απλά το "κλου" της υπόθεσης είναι ότι στο διαστήμα, λόγω της μη ύπαρξης τριβών, ακόμη και μία πολύ μικρή ποσότητα αερίου που εκτοξεύεται κατάλληλα μπορεί να επιφέρει αρκετή/μεγάλη αλλαγή στην ταχύτητα ενός αντικειμένου.

[kostas_dh]

Καλησπέρα. Φιλε Γιώργο να φανταστείς οτι σε περιβάλλον ατμόσφαιρας υπάρχει ηαντίσταση από την ατμόσφαιρα (αερας για την γη) ..
Αφενός απο την τριβή του αντικειμενου σε αυτή , αφετέρου απο την πίεση της ιδιας ατμόσφαιρας (1 bar) που οταν αρχήσει να κινήται το αντικείμενο προς μια κατέυθυνση θα υπάρχει πχ 1,5 bar πίεση στην πλευρά κίνησης του.
Δηλαδή 0,5 bar πίεση αντίθετη από την κινηση του αντικειμένου.Επιπροσθέτος θα υπάρχει -0,5 bar στην αντίθετη πλευρά το οποιο θα προκαλεί το φαινόμενο της οπισθέλκουσας που στην ουσία "τραβάει"το αντικείμενο προς τα πίσω.
Γιαυτό αρχήσαμε να ψάχνουμε τις αεροδυναμικές ...
Γιαυτο και οι διαστημικοι σταθμοι ξεκινάνε με πυράυλους και μετά απλωνουν τα πανελ και τα λοιπα στο διαστημα....
Αλλιως θα τα εκτοξέυαμε ανοιχτά απο την γη και δεν θα υπήρχε κανένα πρόβλημα...

Σε κανέναν τύπο από όλα τα είδη οπισθέλκουσας δεν υπάρχει η πίεση της ατμόσφαιρας. Ίσως την μπερδεύεις με την πυκνότητα του αέρινου μέσου (gaseous medium) που στην περίπτωση που αναφέρεις είναι η ατμόσφαιρα.

[γάτος]

Πειραματικός, δεν έχει μπει σε εφαρμογή ποτέ.


Χρόνια τώρα.....
(μπορεί να μην έχει επικρατήσει ή να μην χρησιμοποιείτε για να φτάσει στην τροχιά του, μιλάμε για γεωστατικούς δορυφόρους, αλλά υπάρχει...)

http://cs.astrium.eads.net/sp/spacecraft-propulsion/showcase/artemis.html

[ale george]

μολις ειδα αυτο ,παρατηρήστε οτι χανετε ο ηχος στο κενο , επισης δεν κανει εξισοροπηση με αεριο η τζετ αλλα με μηχανισμο γιο γιο . https://www.youtube.com/watch?v=JakicLZgN-o#t=168