§ 25 Реактивное движение. Ракеты
Реактивное движение основано на действии закона сохранения импульса. Когда из воздушного шарика выходит струя воздуха, выбрасываемый газ получает импульс в одном направлении, а сам шарик — в противоположном. Общий импульс при этом остаётся неизменным, поэтому шарик начинает двигаться назад.
Такой тип движения возникает, когда тело ускоряется за счёт отделения от него части вещества, выбрасываемого с большой скоростью.
Этот принцип работает не только с газами, но и с жидкостями. Например, сегнерово колесо вращается благодаря истечению воды из его трубок. Многие морские животные — осьминоги, кальмары, каракатицы — передвигаются реактивным способом: они резко выталкивают воду и движутся в сторону, противоположную направлению выброса.
На этом же принципе основана работа ракет. Ракета состоит из корпуса, топлива и окислителя. При сгорании топлива возникают горячие газы, которые выбрасываются наружу через сопло, создавая тягу. Чем выше скорость вылета газов, тем быстрее может разогнаться ракета.
Чтобы достичь больших скоростей, применяют многоступенчатые ракеты. Когда у ступени заканчивается топливо, её сбрасывают — масса ракеты уменьшается, и следующая ступень, включившись, обеспечивает дальнейшее ускорение.
Теоретические основы реактивного движения были впервые подробно разработаны Константином Эдуардовичем Циолковским (1857–1935). Он вывел ключевую формулу для расчёта скорости ракеты и предложил идею многоступенчатой конструкции, став основоположником космонавтики.