రాకెట్
చక్రాల మీద నడిచే బండి కాని, గాలిలో ఎగిరే విమానం కాని, నీటిలో ప్రయాణం చేసే పడవ కానీ, రోదసిలోకి దూసుకుపోయే అవాయి (రాకెట్) కాని - మరే రకమైన యానం (vehicle) కాని ముందుకు వెళ్ళాలంటే దానిని వెనక నుండి ముందుకి తోసే కారకం (cause) ఉండాలి. ఇలా ముందుకి తోసే కారకాన్ని ఇంగ్లీషులో త్రస్ట్ (thrust) అంటారు; తెలుగులో తోపుడు అనొచ్చు. ఎద్దు బండిలో అయితే తోపుడుకి (push) బదులు లాగుడు (pull) ఉంటుంది. వాహనం ముందుకి కదలాలంటే లాగనయినా లాగాలి, తొయ్యనైనా తొయ్యాలి. ప్రొపెల్లర్ విమానంలో క్షేపణి (propeller) గిర్రున తిరిగి విమానాన్ని ముందుకి లాగుతుంది. జెట్ విమానంలో ఇంజను గాలిని జోరుగా వెన్కకకి వదలటం వల్ల విమానం ముందుకి తొయ్యబడుతుంది.
తారాజువ్వలు ఆకాశంలోకి రివ్వున లేవటానికీ, అవాయి (rocket) ఆకాశంలోకి దూసుకు పోవటానికీ సూత్రం నూటన్ ప్రవచించిన మూడవ గమన సూత్రం: ప్రతి చర్యకీ దానితో సమానమైనటువంటి, వ్యతిరిక్తమైన (opposite) ప్రతిచర్య (reaction) ఉంటుంది. కనుక నిండుగా ఉన్న రబ్బరు బుడగ మూతిని తెరచి వదలి పెడితే మూతి గుండా గాలి జోరుగా బయటకు రావటం 'చర్య' (action) అయితే గాలి వచ్చే దిశకి వ్యతిరేక దిశలో బుడగ దూసుకుపోవటం ప్రతిచర్య అవుతుంది. తారాజువ్వలో ఉన్న మందుగుండు సామానుకి చురక అంటించినప్పుడు జువ్వలోని రసాయనాలు భగ్గున మండి, వాయుపదార్ధాలు వ్యాకోచం చెందుతాయి. ఆ దహన ప్రక్రియలో పుట్టిన పదార్దాలు జోరుగా కిందికి వస్తే జువ్వ పైకి లేస్తుంది. ఇదే విధంగా అవాయిలో ఉన్న ఇంధనాలు మండినప్పుడు నిశ్వాస వాయువులు (exhaust gases) దిగువకి వస్తే అవాయి (రాకెట్)ఎగువకి పోతుంది.
ఈ రోజులలో రాకెట్లు మనకి అనేక విధాలుగా ఉపయోగపడుతున్నాయి. యుద్ధాలలో వాడే రాకెట్లని క్షిపణులు (missiles) అంటారు. కృత్రిమ గ్రహాలని కక్ష్యలో ప్రవేశపెట్టటానికి ఉపయోగించినప్పుడు వాటిని ప్రవేశ యానాలు (launch vehicles) అనొచ్చు.
రాకెట్ల చరిత్ర కెళితే 13వ శతాబ్దంలో కెళ్ళాలి. 20వ శతాబ్దంలో, ఇవి మానవుని చంద్రయానం వరకూ తీసుకెళ్ళాయి. 21వ శతాబ్దంలో, అంతరిక్ష వ్యాపార రంగాన్ని నిజం చేయబోతున్నాయి.
రాకెట్లను టపాకాయలు, మరియు ఆయుధాలలోనూ, లాంచ్ వాహనంగా కృతిమ ఉపగ్రహాలను అంతరిక్షంలో సంధించుటకు లాంచ్ వాహనం గానూ, మానవ అంతరిక్ష వాహనం, మరియు ఇతర గ్రహాలకు అంతరిక్ష వాహనం గానూ ఉపయోగిస్తారు. ఇవి పలాయన వేగాన్ని కలిగి భూమ్యాకర్షణశక్తిని ఛేదించుకొంటూ అంతరిక్షంలోకి చొచ్చుకొని పోయే ప్రత్యేక వాహనాలు.
రసాయన రాకెట్లు, తమలో అత్యంత శక్తిని పోగుచేసుకొని, సులభంగా విడుదల చేసే స్థాయిని కలిగి వుంటాయి, కాని ఇవి ఎక్కువ అపాయవంతమైనవి. చాలా పకడ్బందీగా డిజైన్ చేసి, పరీక్షించి అపాయస్థాయిలను తగ్గించి మరీ తయారు చేస్తారు.
క్రీ.పూ. 400 లో 'ఆలస్ గెల్లియస్' వ్రాతలప్రకారం 'గ్రీకు పైథాగోరియన్' "అర్చిటాస్" ఒక కలపతో తయారుచేసిన పక్షిని, ఆవిరిని ఉపయోగించి ఎగురవేశాడు. దీని చిత్రంగాని, ప్లాన్ నమూనా గాని ఎటువంటి ఇతర శాస్త్రీయ ఆధారాలు లభించలేదు.
తుపాకి మందు లభ్యమైన కాలంలో ఘన రాకెట్ల తయారీ ప్రారంభమైనది. 9వ శతాబ్దంలో చైనీయులు, అల్కెమీ రసాయనశాస్త్రవేత్తలు తుపాకి మందు కనిపెట్టి, రాకెట్ల తయారీకి నాంది పలికారు. వీటి ఆధారంగానే బాంబులు, తారాజువ్వలు, టపాకాయ రాకెట్లు తయారీ చేశారు.
లిజాంగ్ చక్రవర్తి కాలంలో ఈ తుపాకి మందును ఉపయోగించి, 1264 లో 'గ్రౌండ్ రాట్' అనబడే టపాకాయను తయారుచేశారు.
రాకెట్ పరిజ్ఞానాన్ని మొదటి సారిగా మంగోలులు ఉపయోగించారు. చంఘీజ్ ఖాన్ మరియు ఉగెదాయి ఖాన్లు రష్యా, తూర్పు మరియు మధ్య ఐరోపాను కైవసం చేసుకొన్నప్పుడు ఉపయోగించారు. ఆ సమయంలో ఐరోపా వాసులకు రాకెట్ పరిజ్ఞానం మొదటిసారిగా తెలిసింది. మంగోలులకు ఈ రాకెట్ పరిజ్ఞానం చైనీయుల నుండి లభించింది. ఈ రాకెట్ పరిజ్ఞానం కొరియాకు వ్యాపించింది. కొరియన్లూ సుదూర పరిధి గల రాకెట్లను ఉపయోగించగలిగారు. ఈ రాకెట్లకు, మందుగుండును తగిలించి, ప్రత్యర్థులపై వదిలేవారు.
అదనంగా, ఈ పరిజ్ఞానం ఉస్మానియా సామ్రాజ్యం నకునూ వ్యాపించింది. 1453 లో ఉస్మానియా సుల్తానులు, కాన్స్టాంటినోపిల్ను స్వాధీనం చేసుకొన్నప్పుడు, ఈ రాకెట్లను వాడారు. యూరోప్ కు ఈ పరిజ్ఞానం ఈవిధంగా వ్యాపించింది.
నాసా వారు రాకెట్ల చరిత్రను ముద్రిస్తూ ఈ విధంగా పేర్కొన్నారు: '1268 లో ఏడవ శిలువ యుద్ధాలు జరిగిన కాలంలో, ఫ్రెంచ్ రాజు లూయీస్-9 సైన్యంపై, అరబ్బులు రాకెట్లను ఉపయోగించారు'.
'రాకెట్' అనే పేరుకు మూలం, ఇటలీ భాషా పదం "రోచ్చెట్టా", అనగా ఓ "చిన్న ప్రేలుడు". టపాకాయలు పేల్చినపుడు, కలిగే చిన్న శబ్దం.
""సంపూర్ణ ఫిరంగీ కళ"" అనే పుస్తకాన్ని 1650 లో కజీమీర్జ్ సీమీనొవిక్జ్ అనునతను ప్రచురించాడు. దీన్ని అనేక భాషలలో అనువదించారు. దీనిని ఐరోపా వాసులు, ప్రాథమిక ఆర్టిల్లరీ మాన్యువల్ గా ఉపయోగించారు. దీనిలో చాలా విస్తారంగా రాకెట్ల గురించి చర్చ జరిగింది.
1792,లో లోహపు కవచాలు గల రాకెట్లను టిప్పూ సుల్తాన్ తన సైనికాదళంలో విజయవంతంగా ఉపయోగించాడు. బ్రిటిష్ వారితో జరిగిన స్వతంత్ర పోరాటాలలో ప్రముఖమైన మైసూరు యుద్ధాలులో వీటిని సమర్థవంతంగా ఉపయోగించాడు. వీటి గురించి తెలుసుకొన్న బ్రిటిష్ వారు, తరువాత వీటి సాంకేతిక పరిజ్ఞానాన్ని తెలుసుకొని, రాకెట్ రంగంలో తమ ప్రయోగాలను ప్రారంభించారు.
ప్రారంభ రాకెట్లు కచ్చితత్వాన్ని కలిగి లేవు. కారణం వీటి సాంకేతికత అంతంతమాత్రమే. రాను రాను విజ్ఞానం పెరిగేకొద్దీ, కచ్చితత్వము, వేగము, ఉపయోగాలూ పెరిగిపోయాయి.
చరిత్ర గాథల ప్రకారం వాన్ హూ, చైనాలో 1232 కాలంలో నల్లమందుతో నిండిన 47 రాకెట్ల సమూహాన్ని ఉపయోగించి మానవ-సహిత రాకెట్టును ఉపయోగించారు. లేదా 16వ శతాబ్దంలో.. దీని ప్రథమ దశలోనే ఒక పెద్ద ప్రేలుడు సంభవించిందని, దాని తరువాత పైలట్ కానరాలేదని వర్ణింపబడింది..
ఉస్మానియా టర్కీ, 1633 లో, లగారి హసన్ ఖలబీ ఓ శంఖు ఆకార రాకెట్ లో ఎగిసాడు. దీనికి రెక్కలు కూడా ఉన్నాయి. ఇతను టోప్-కపి ప్యాలస్ నుండి లంగించాడు. ఇతను సురక్షితంగా భూమిపై వాలాడు కూడా. దీని వల్ల ఇతడికి సైన్యంలో ఓ పెద్ద పదవికూడా లభించింది. ఈ "నింగికెగరడం", ఉస్మానియా చక్రవర్తి మురాద్ 4 కుమార్తె జన్మించిన సందర్భంగా కూడా ఓ కార్యక్రమం జరిగింది. ఈ కార్యక్రమంలో ఓ ఉయ్యాల, దానికి రెక్కలు, దానికి 7 రాకెట్లు, 70 కి.గ్రా. ల మందుగుండును ఉపయోగించి ప్రయోగించారు. ఇది 200 సెకన్లు 300 మీటర్ల ఎత్తున ఎగిరి తిరిగీ సురక్షితంగా చేరింది. దీనిపై సుల్తాన్ ఎన్నో బహుమానాలు ప్రకటించాడు.
1920 లో, రాబర్ట్ గాడర్డ్ అనే శాస్త్రవేత్త "అత్యంత ఎత్తుకు ఎగిరేందుకు మార్గాలు" అనే పుస్తకం ప్రచురించాడు.,
గొడ్డార్డ్, ద్రవ ఇంధన రాకెట్ ఇంజన్లకు, సూపర్ సానిక్ నాజల్ లను చేర్చి నవీన రాకెట్ల యుగానికి నాంది పలికాడు. ఈ నాజళ్ళు వేడి వాయువులను కంబష్షన్ ఛేంబర్ ను కూలర్ గా మారుస్తాయి, హైపర్ సానిక్, వాయు జెట్ ను రెండింతలు జేసి, ఇంజన్ స్తోమతను 2% నుండి 64% పెంచుతాయి.. ప్రారంభ రాకెట్లు, తగిన స్తోమత లేనివి, కారణం, ఎక్జాస్ట్ వాయువుల వల్ల వేడిమి, శక్తి కొరగాకుండాపోయేవి. 1926 లో, రాబర్ట్ గొడ్డార్డ్, ప్రపంచపు మొదటి ద్రవ-ఇంధన రాకెట్టును ఔబర్న్, మెసాచుసెట్స్ లో ప్రయోగించాడు.
1920 కాలంలో, అమెరికా, ఆస్ట్రియా, బ్రిటన్, చెకోస్లోవేకియా, ఫ్రాన్స్, ఇటలీ, జెర్మనీ మరియు రష్యాలో అనేక రాకెట్ పరిశోధనా సంస్థలు వెలిసాయి. 1920 మధ్య కాలంలో, వీమర్ రిపబ్లిక్, జెర్మనీ శాస్త్రజ్ఞులు, ద్రవ ప్రొపెల్లెంట్ లను ఉపయోగించి, ఎత్తులకు ఎగిరేందుకు, దూరంవరకు సాగేందుకు కావలసిన సాపేక్షతలను కలిగిన రాకెట్లను శోధించగలిగారు. ఔత్సాహిక ఇంజనీర్లను కలిగిన ఒక సమూహము, జర్మన్ రాకెట్ సొసైటీకి చెందినవారు, 1927లో మరియు 1931లో, ఆక్సిజన్ మరియు గాసోలిన్ లను ఉపయోగించి, ద్రవ ప్రొపెల్లెంట్ రాకెట్ ను ప్రవేశపెట్టారు.
1943 లో, వీ-2 రాకెట్ నిర్మాణం ప్రారంభమైంది. ఈ వీ-2 రాకెట్లు తమ కార్యకలాపాల పరిధి 300 కి.మీ. (185 మైళ్ళు) ను కలిగి, 1000 కి.గ్రా. (2204 పౌండ్ల) వార్ హెడ్ లను మోసుకెళ్ళే స్తోమతను కలిగి వుండేవి. ఇవి దాదాపు 90 కి.మీ. ఎత్తువరకూ వెళ్ళగలిగే స్థాయినీ కలిగి వుండేవి. ఈ రాకెట్ కు మరియు నవీన రాకెట్లకు తేడా వీటి టర్బో పంపులు మరియు గైడెన్స్ సిస్టమ్. వీటిని అల్లైడ్ సైన్యాలపై ప్రయోగించారు, ముఖ్యంగా ఇంగ్లాండ్ పై. సాంకేతిక నాణ్యతా పరంగా ఇవి అంత పటుత్వం కలిగి లేవు. వీటి పరిధి కొన్ని సార్లు కొద్ది మీటర్లే, ఇంకొన్ని సార్లు ఇవి ప్రయోగించిన ప్రదేశాలలోనే పేలియోయేవి. ఈ రాకెట్ల దాడి కారణంగా ఇంగ్లాండులో 2,754 మంది ప్రజలు మరణించారు మరియు 6,523 మంది గాయపడ్డారు.
"ప్రాజెక్ట్ అమెరికా" నాజీ జెర్మనీ, "జలాంతర్గామి చే సంధింపబడ్డ బాలిస్టిక్ మిసైల్" లను అభివృద్ధి మరియు మెరుగు పరచడానికి ప్రయత్నించింది. ఈ ప్రోగ్రాం అనుసారం న్యూయార్క్ మరియు ఇతర అమెరికా నగరాలపై బాంబుల వర్షం కురిపించడం.
నాజీ జర్మనీలో గైడెడ్ మిసైల్ ప్రోగ్రాంకు సమానంగా, రాకెట్లను ఏర్ క్రాఫ్ట్ లలో కూడా ఉపయోగించారు, ఈ విధానంలో "రాపిడ్ హారిజాంటల్ టేక్ ఆఫ్" మరియు "వెర్టికల్ టేక్ ఆఫ్" కొరకు రాకెట్లను ఉపయోగించారు.
రెండవ ప్రపంచ యుద్ధం ఆఖరులో, రష్యా, బ్రిటన్ మరియు అమెరికా లు, జెర్మనీకి చెందిన రాకెట్ పరిజ్ఞానాన్ని తస్కరించి, తమ తమ దేశాలలో ఈ విజ్ఞానాన్ని పెంపొందిచుటకు పోటీపడ్డాయి. రష్యా మరియు బ్రిటన్ లు కొద్దిగా లాభపడితే, అమెరికా మాత్రం చాలా లాభపడింది. అమెరికా ఇంకో ముందడుగు వేసి, నాజీపార్టీ, జెర్మనీకి చెందిన రాకెట్ పరిజ్ఞాన శాస్త్రవేత్తలను (వాన్ బ్రాన్ తో సహా) "ఆపరేషన్ పేపర్ క్లిప్" పేరుతో బంధించి తమ దేశానికి తీసుకుపోయింది.. వీరు అమెరికాలో, అమెరికా కోసం పనిచేశారు, ఏ రాకెట్లైతే బ్రిటన్ పై సంధించారో, ఆ రాకెట్లనే, ప్రయోగాత్మకంగా, రాకెట్ పరిజ్ఞానాన్ని పెంపొందించుటకు ఉపయోగించారు.
యుద్ధం తరువాత, ఈ రాకెట్లను, ఇతర ఉపయోగాలకొరకు వాడారు. ఉదాహరణకు, ఆకాశ ఎత్తులకు ఎగరడానికి, రేడియో టెలీమెట్రీ కొరకు, వాతావరణ అధ్యయనం. అమెరికాకు లొంగిపోయిన వాన్ బ్రాన్ మరియు ఇతర జర్మనీ శాస్త్రవేత్తలు, అమెరికాలోని ఇతర శాస్త్రవేత్తలతో కలసి అమెరికా ఉపయోగాలకొరకు పనిచేశారు.
సోవియట్ యూనియన్లో స్వతంత్రంగా రాకెట్లపై పరిశోధనలు ప్రారంభమైనవి. చీఫ్ డిజైనర్ అయిన సెర్గీ కొరెలెవ్ ఆధ్వర్యంలో ఈ పరిశోధనలు ఊపందుకొన్నవి.. జర్మనీ టెక్నీషియన్ల సహాయంతో, వీ-2 రాకెట్ల డూప్లికేట్ లను తయారుచేసి, ఆర్-1, ఆర్-2, మరియు ఆర్-5 రాకెట్లు మరియు మిసైల్స్ అభివృద్ధి పరచసాగారు. జర్మన్ డిజైన్ లను నిలుపుదల చేసి 1940, జర్మనీ వర్కర్లకు వెనక్కు పంపారు. అలెక్సీ మిహైలోవిచ్ ఇసయెవ్ చే తయారుచేయబడ్డ కొత్త ఇంజన్లను ఉపయోగించి మొదటి ఐ.సీ.బీ.యం. ఆర్-7 లు తయారు చేశారు. ఈ ఆర్-7 ల సహాయంతోనే మొదటి కృత్రిమ ఉపగ్రహం, మొదటి అంతరిక్ష యాత్రికుడు, అంతరిక్షంలో ప్రవేశపెట్టారు. నేటికినీ ఈ ఆర్-7 లే ఉపయోగిస్తున్నారు. ఈ విజయవంతమయిన కార్యక్రమాలు ఇంకనూ పరిశోధనలకు ఊపిరినిచ్చాయి.
ప్రచ్ఛన్న యుద్ధం కారణాన, 1960 దశకం ఈ పరిశోధనలను వేగాన్నిచ్చింది. సోవియట్ యూనియన్ వోస్టోక్, సోయుజ్, ప్రోటాన్ మరియు అమెరికాకు చెందిన ఎక్స్-15 మరియు ఎక్స్-20 డైనా-సోర్ ఎయిర్ క్రాఫ్ట్, జెమినీ, ఇవన్నీ ముందుకొచ్చాయి. ఈ దేశాలే గాక, బ్రిటన్, జపాన్, ఆస్ట్రేలియా మొదలగునవి కూడా పరిశోధనలు సాగించాయి. 60 దశకంలో మానవసహిత 'చంద్రుడిపై యాత్ర' సాటర్న్-5 ద్వారా సుగమమైంది.
ఈ రోజుల్లో రాకెట్లు, సైనిక ఆయుధ ఉపయోగాలకు ప్రసిద్ధి చెందినవి. యుద్ధమైదానాలలో వీ-2 రాకెట్లు, గైడెడ్ మిసైల్లుగా ఉపయోగపడుతున్నవి. భూ ఉపరితలాలపై అటాక్ చేయుటకు ఈ రాకెట్లను, హెలీకాప్టర్ల మరియు తేలిక యుద్ధ విమానాల ద్వారా ఉపయోగిస్తున్నారు. ఈ రకపు రాకెట్లు మెషీన్ గన్ ల కంటే చాలా శక్తివంతమైనవి. 1950లో 'ఆకాశం నుండి ఆకాశం లోకి' ప్రయోగించబడే రాకెట్లు "ఎయిర్-2" 'జినీ' అణ్వాయుధ రాకెట్లుగా తయారయ్యాయి. కానీ 1960 లో ఇవి 'ఆకాశం నుండి ఆకాశంలో' ప్రయోగించబడే రాకెట్లుగానే ఎక్కువగా ఉపయోగంలోకి తేబడ్డాయి.
ఆర్థికపరంగా చూస్తే, రాకెట్లు అంతరిక్ష విజ్ఞానాలు, మరీ ముఖ్యంగా కృత్రిమ ఉపగ్రహాలు సంధించుటకు, వీటివల్ల ప్రజల రోజువారీ జీవితాలతో ముడిపడియుండే అనేక విషయాలు ఉదాహరణ గ్లోబల్ పొజిషనింగ్ సిస్టం, కమ్మ్యూనికేషన్ల ఉపగ్రహాలూ మరియు వాతావరణ ఉపగ్రహాలు ప్రయోగించుటకునూ అత్యంత ఉపయోగకారులుగా సేవలందిస్తున్నాయి.
రాకెట్లు పలురకాలు, వీటిని వీటి ఇంజన్లను బట్టి, వీటి రకాలను నిర్ణయిస్తారు. వీటి పరిధులు, వీటి ఆకారాలను బట్టి వుంటాయి. ఉదాహరణకు చిన్న మాడల్ రాకెట్ నుండి అపోలో కార్యక్రమాలలో ఉపయోగించు సాటర్న్ 5 లాంటి అతి పెద్ద రాకెట్లు, మరియు ఇతర రాకెట్ల వాహనాలైన, రాకెట్ కార్లు మరియు రాకెట్ ప్లేన్లు.
నవీన రాకెట్లు, రాసాయన శక్తుల రాకెట్లు, సాధారణంగా 'అంతర్గత జ్వలనా ఇంజన్'లను కలిగి వుంటాయి.,
ఆవిరి రాకెట్లు, రసాయన-రహిత రాకెట్లకు ఉదాహరణలు. ఈ రాకెట్లు అత్యంత వేడినీటిని తమ నాజల్ ద్వారా విడుదల చేస్తాయి. దీనివలన కలుగు తక్కువ వత్తిడివలన, అత్యంతవేగవంతమైన ఆవిరిని విడుదలచేసి రాకెట్ ను వేగాన్ని ఇస్తాయి. ఇవి ప్రమాదరహితమైనవి, మరియు చౌకమూను. భూతలవాహనాలలో ఈ రాకెట్లను విరివిగా ఉపయోగిస్తున్నారు. వీటిని అంతర్-గ్రహ రాకెట్ల ఉపయోగానికి కూడా వాడడానికి సిఫారసు చేస్తున్నారు. హైడ్రోజన్ ఆధార విధానాల కంటే ఈ ఆవిరి ఆధార విధానాలే చౌక.
రాకెట్లు, 'ప్రతిచర్య ఇంజన్లు లేదా ప్రతిచర్య పనిముట్లు' లాగా, తమ స్వంత 'ప్రొపెల్లెంట్'లను కలిగివుంటాయి. వీటిని, భూమి, నీరు, లేదా గాలి, లాంటి పదార్థాలు లేని చోట్ల, మరియు శక్తులైనటువంటి, ఆకర్షణ శక్తి, అయస్కాంత శక్తి, కాంతి మొదలగునవి లేనిచోట్ల మాత్రమే వాడవలెను. అనగా శూన్య ప్రదేశంలో వాడవలెను. ఈ స్థితిలోనే ప్రొపల్షన్ ఆమోదయోగ్యమగును.
అయిననూ, కొన్ని సందర్భాలలో రాకెట్లు ఉపయోగకరం :
సైనిక ఆయుధాలలో, రాకెట్లను వార్ హెడ్ లేదా పేలోడ్ లుగా తమ లక్ష్యాలను తాకించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఒక రాకెట్ మరియు దాని వార్-హెడ్ లేదా పేలోడ్ లను సమగ్రంగా క్షిపణి అని వ్యవహరిస్తారు. ఈ క్షిపణి వ్యవస్థకు గైడెడ్ సిస్టం కలిగివుంటుంది.
శబ్ద రాకెట్లు సాధారణంగఅ, పరికరాలను మోసుకెళ్ళడానికి ఉపయోగిస్తారు, ఇవి భూ ఉపరితలానికి పై ఎత్తులో, నుండి రీడింగ్ లను కలిగివుంటాయి. ఇవి యెగిరే ఎత్తులు, వాతావరణ బెలూన్లు మరియు కృత్రిమ ఉపగ్రహాల ఎత్తులకు మధ్యలో వుంటాయి.
అత్యంత వేగాలైన (Mach ~10+) వలన, రాకెట్లు పలాయన వేగాలతో సమానంగా వేగాలను కలిగివుంటాయి. నిర్ణీత కక్ష్యలలో స్పేస్ క్రాఫ్ట్ లను సంధించేందుకు ఉపయోగపడుతాయి. స్పేస్-క్రాఫ్ట్ లను వేగవంతంగా కదిలించేందుకు, కక్ష్యలలో ప్రవేశపెట్టేందుకు ఉపయోగిస్తారు.
టపాకాయల రాకెట్లు, 'మాడల్-రాకెట్లు' వినోద కార్యక్రమాలకు ఉపయోగించే రాకెట్లు దీనికి ఉదాహరణలు.
రాకెట్ లోని ముఖ్య భాగాలు, ప్రొపెల్లెంట్ ట్యాంక్, ఒకటి లేదా ఎక్కువ రాకెట్ ఇంజన్లు, నాజల్లు, డైరెక్షన్ స్టెబిలైజేషన్ డివైస్లు, ఆట్టిట్యూడ్ జెట్లు, గింబాల్లు, మొదలగునవి. రాకెట్లను ఏరోడైనమిక్ విధానాలతో నడుపుతారు.
ఇవి పుట్టించే శబ్దాలు హైపర్ సోనిక్ శబ్దాలు. వీటి షాక్ తరంగాలు, వీటి ఆకారాలపై ఆధారపడి వుంటాయి. దగ్గరి పరిధిలో, పెద్ద రాకెట్ శబ్ద తీవ్రతలు చంపివేస్తాయి.
స్పేస్ షటిల్ 200 (dB (A)) ల కంటే ఎక్కువ శబ్దాన్ని, తన బేస్ వద్ద జనియిస్తుంది. ఒక సాటర్న్ 5 యొక్క సంధించడాన్ని, సరియైన దూరం నుండి సీస్మోమీటర్ నుండి గమనిస్తారు.
ప్రతీ రాకెట్టూ వాటిలో ఉంచిన ఇంధనాలు మండించడం ద్వారా ఏర్పడిన వాయువుల మీదే ఆధారపడతాయి.రాకెట్ యొక్క కదలికా బలం, ఆ రాకెట్ యొక్క ఇంజన్ మీద ఆధారపడి ఉంటుంది.ఆ ఇంజనే ఇంధనాలను మందించడం ద్వారా వచ్చే వాయువులను అతి వేగంగా వెనుక వైపు నుండి వెలువరించడం ద్వారా రాకెట్ ను ముందుకు నడిపిస్తుంది.
అన్ని వైపులా మూసి ఉన్న ఒక పాత్రలో ఉండే ఒత్తిడి అన్ని వైపులా సమంగా ఉంటుంది.ఆ పాత్రకి క్రిందివైపు ఒక రంధ్రం చేస్తే ఆ పక్క అసలు ఒత్తిడే ఉండదు. దీనితో మిగతా వైపుల ఉన్న ఒత్తిడి మొత్తం ఆ రంధ్రానికి వ్యతిరేక దిశలో పనిచేస్తుంది. లోపల ఇంధనం మండించగా వచ్చిన వాయువులు తప్పించుకోటానికి ఒక మార్గంగా ఈ రంధ్రం ఉపయోగపడుతుంది.ఈ రంధ్రానికి బదులు ఒక నాజిల్ (పద్ధతిగా మలచబడిన సన్నని గొట్టము)ఉన్నట్లైతే ఆ పక్క వెలుపలికి వచ్చే వాయువుల వేగం కొన్నిరెట్లు ఎక్కువవుతుంది. న్యూటన్ మూడవ సిద్ధాంతము ప్రకారం ఇలా వేగంగా వెలుపలికి వచ్చేవాయువులు వాటి వ్యతిరేక దిశలో కొంత ఒత్తిడి కలిగిస్తాయి. ఈ ఒత్తిడే ఆ వస్తువును ఎంతో వేగంగా ముందుకు నడిపిస్తుంది.
రాకెట్ పై పనిచేసే బలాల అధ్యయనాన్ని ఆస్ట్రో డైనమిక్స్ అని వ్యవహరిస్తారు.
ఎగిరే రాకెట్లు ప్రాథమికంగా ఈ క్రింది శక్తుల వల్ల ప్రభావితం అవుతాయి:
In addition, the inertia/centrifugal pseudo-force can be significant due to the path of the rocket around the center of a celestial body; when high enough speeds in the right direction and altitude are achieved a stable orbit or escape velocity is obtained.
During a rocket launch, there is a point of maximum aerodynamic drag called Max Q. This determines the minimum aerodynamic strength of the vehicle.
The thrust of a rocket is often deliberately varied over a flight, to provide a way to control the airspeed of the vehicle so as to minimise aerodynamic losses but also so as to limit "g"-forces that would otherwise occur during the flight as the propellant mass decreases, which could damage the vehicle, crew or payload.
Below is an approximate equation for calculating the gross thrust of a rocket:
where:
Since, unlike a jet engine, a conventional rocket motor lacks an air intake, there is no 'ram drag' to deduct from the gross thrust. Consequently the net thrust of a rocket motor is equal to the gross thrust.
The formula_7 term represents the momentum thrust, which remains constant at a given throttle setting, whereas the formula_8 term represents the pressure thrust term. At full throttle, the net thrust of a rocket motor improves slightly with increasing altitude, because the reducing atmospheric pressure increases the pressure thrust term.
As can be seen from the thrust equation the effective speed of the exhaust, Ve, has a large impact on the amount of thrust produced from a particular quantity of fuel burnt per second. The thrust-seconds (impulse) per unit of propellant is called Specific Impulse (Isp) or effective exhaust velocity and this is one of the most important figures that describes a rocket's performance.
Vacuum Isp
Due to the specific impulse varying with pressure, a quantity that is easy to compare and calculate with is useful. Because rockets choke at the throat, and because the supersonic exhaust prevents external pressure influences travelling upstream, it turns out that the pressure at the exit is ideally exactly proportional to the propellant flow formula_9, provided the mixture ratios and combustion efficiencies are maintained. It is thus quite usual to rearrange the above equation slightly:
and so define the "vacuum Isp" to be:
Where:
And hence:
The delta-v capacity of a rocket is the theoretical total change in velocity that a rocket can achieve without any external interference (without air drag or gravity or other forces).
The delta-v that a rocket vehicle can provide can be calculated from the Tsiolkovsky rocket equation:
where:
Delta-v can also be calculated for a particular manoeuvre; for example the delta-v to launch from the surface of the Earth to Low earth orbit is about 9.7 km/s, which leaves the vehicle with a sideways speed of about 7.8 km/s at an altitude of around 200 km. In this manoeuvre about 1.9 km/s is lost in air drag, gravity drag and gaining altitude.
తరచుగా, రాకెట్ కు కావలసిన వేగాన్ని (డెల్టా-వీ) ఒక్క ఇంజన్ ద్వారా పొందలేము, ఎందుచేతనంటే ప్రొపెల్లెంట్, ట్యాంకేజి, ఆకృతి, గైడెన్స్, కవాటములు మరియు ఇంజన్లు, బరువులను మోసుకొని 'టేక్-ఆఫ్' చేయలేవు. బరువుల నిష్పత్తి ప్రకారం మాత్రమే టేక్-ఆఫ్ చేయగలవు.
రాకెట్ స్టేజింగ్
రాకెట్లు స్వతహాగా అపాయకరమైనవి. సైనిక ఉపయోగాలలోనూ తగినంత నమ్మకం కలిగినవి కావు.
వీటిలో అత్యంత రసాయనిక శక్తి, రాకెట్ ప్రొపెల్లెంట్లకు ఉపయోగమైనది, (మహా ప్రేలుళ్ళను కలుగజేసే ప్రేలుడు పదార్థాల కన్నా ఎక్కువ శక్తివంతమైన) ఈ శక్తి వలన దుర్ఘటనల రేటు చాలా ఎక్కువ. అయిననూ ప్రమాదాల బారిన పడి మరణించినవారి సంఖ్య తక్కువే, కారణం అత్యంత జాగరూకతలు వహించి, ప్రయోగించడం.సాధారణ రాకెట్లు జాబితా :వినోదపు రాకెట్లు
వినోదపు పైరోటెక్నిక్ రాకెట్లు
యుద్ధసామగ్రి
పరిశోధనల కొరకు రాకెట్లు
తదితరములు