Сокращения: NASA (National Aeronautics and Space Administration) — космическое агентство США; ESA (European Space Agency) — Европейское космическое агентство.
Главное: толкни назад — полетишь вперёд
Третий закон Ньютона: на каждое действие есть равное и противоположное противодействие. Двигатель ракеты с силой выбрасывает массу назад, и это толкает ракету вперёд. ESA говорит так: ракета «выбрасывает массу назад» (ESA, NASA).
Попробуйте дома: надуйте воздушный шарик и отпустите. Воздух летит в одну сторону, шарик — в другую. Это и есть ракета в миниатюре.
От старта до орбиты
Пример: ракета Falcon 9 в пилотируемых полётах NASA. Время — после отрыва от стартового стола. Точные цифры немного меняются от полёта к полёту.
🚀
Отрыв от стола0 с · скорость 0 км/ч (0 м/с)
Максимальный скоростной напор (Max-Q)около 1 мин Момент, когда встречный воздух давит на ракету сильнее всего: она уже быстрая, а воздух ещё плотный. Дальше воздух редеет, и нагрузка падает.
Выключение двигателей первой ступени (MECO, main engine cutoff) и разделение ступенейоколо 2,5 мин Первая ступень отделяется, дальше работает двигатель второй ступени.
Выход на орбитуоколо 8,5–9 мин · около 7,8 км/с (7 800 м/с), это примерно 28 000 км/ч Вторая ступень выключает двигатель: скорость достаточна, чтобы «падать» вокруг Земли, а не на неё.
Acronyms: NASA (National Aeronautics and Space Administration), the US space agency; ESA (European Space Agency).
The big idea: push back, go forward
Newton’s third law: for every action there is an equal and opposite reaction. A rocket engine throws mass out the back with great force, and that pushes the rocket forward. ESA puts it simply: a rocket relies on “throwing mass out the back” (ESA, NASA).
Try it at home: blow up a balloon and let it go. The air rushes one way and the balloon flies the other. That is a tiny rocket.
From the pad to orbit
Example: a Falcon 9 rocket on NASA crew flights. Times are after liftoff and vary a little from flight to flight.
🚀
Liftoff0 s · speed 0 km/h (0 m/s)
Max-Q (maximum dynamic pressure)about 1 min The moment the air pushes hardest on the rocket: it is already fast, but the air is still thick. After this the air thins and the strain drops.
MECO (main engine cutoff) and stage separationabout 2.5 min The first stage drops away and the second stage engine takes over.
Reaching orbitabout 8.5–9 min · about 7.8 km/s (7,800 m/s), roughly 28,000 km/h The second stage shuts down: the rocket is fast enough to keep falling around Earth instead of onto it.