Ilmakehän kitka

Jarrumies

En tiedä kuuluuko tämä kysymys tälle palstalle, mutta en parempaakaan löytänyt. Ohjatkaa oikeaan, jos sellainen palsta on.

Asiani koskee avaruusalusten paluuta maahan eli maan ilmakehään tuloa ja tämän aiheuttamaa kitkaa, mikä puolestaan saattaa sytyttää koko aluksen tuleen.

Miksi alukset eivät käytä jarruraketteja, jolloin tulo maan ilmakehään voisi tapahtua turvallisesti vaikka 500 kilometrin tuntinopeudella?

Onko maan vetovoima niin suuri, että noin voimakkaan jatturaketin kuljettaminen avaruuteen on ylivoimaista? Maasta käsinhän maan vetovoiman voittaminen isoin raketein kuitenkin onnistuu.

17

2326

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • ilman kuumeneminen

      Pakonopeus maapallolta on kymmenen kilometrin luokkaa sekunnissa. Noin. Ja sama nopeus on maapallolle putoavalla avaruuskapineella.

      Sen nopeuden saavuttamiseen tarvitaan hirmuisesti polttoainetta ja samoin sen nopeuden jarruttamiseen tarvittaisiin paljon.

      Ilmakehä on luonnollinen jarru, kerätään siitä ilmasta vain pehmoinen tyyny alle. Kymmenen kilometrin sekuntinopeudessa ilma ei ehdi sivuun vaan puristuu kasaan ja normaalien kaasulakien mukaan kuumenee ja kuumentuneen kokoonpuristuneen ilman lämpösäteily sulattaa metallit. Paksujen eristetiilien keraaminen aine kestää suuria kuumuuksia ja vaikka niiden pinta sulaisikin, lämmönjohtuminen on hidasta joten sisäosat eivät paistu.

      • ...

        Vähän eksyn nyt alkuperäisestä aiheesta, mutta eikö se vuosi, pari takaperin tapahtunut sukkulan räjähtäminen (Challengerko se nyt oli?) johtunut tuon lämpökilven pettämisestä? Muistaakseni kilpeen oli halkeama tullut kun raketti lähti maasta ja se sitten ilmeisesti halkesi kahtia kun lämpöä tuli riittäväti?


      • hhh
        ... kirjoitti:

        Vähän eksyn nyt alkuperäisestä aiheesta, mutta eikö se vuosi, pari takaperin tapahtunut sukkulan räjähtäminen (Challengerko se nyt oli?) johtunut tuon lämpökilven pettämisestä? Muistaakseni kilpeen oli halkeama tullut kun raketti lähti maasta ja se sitten ilmeisesti halkesi kahtia kun lämpöä tuli riittäväti?

        tuollaista siinä tapahtui.Tosin lämpökilpi käsittääkseni koostuu monista pienistä osista.Muistaakseni niiden kiinnitys petti.


      • hhh kirjoitti:

        tuollaista siinä tapahtui.Tosin lämpökilpi käsittääkseni koostuu monista pienistä osista.Muistaakseni niiden kiinnitys petti.

        Sukkula taisi olla kolumbia. Lähdöstä joitakin sekunteja irtosi isohko kappale pääsäiliön eristettä ja osui sukkulan siiven etureunaan, aiheuttaen pitkähkön vaurion lämpötiiliin. Palatessa kuumentunut plasma soi siiven pinnan rikki ja alkoi sulattamaan rakenteita. Kohdalla sattui olemaan laskutelinekuilu jossa ensimmäiseksi havaittiin lämpötilan nousu. sukkulan tietokoneet yrittivät korjata yhä lisääntyvää kampeamista jonka puhkipalanut siipi aiheutti. lopulta sukkula alkoi pyöriä holtittomasti, ja ilmavirta repi koko aluksen kappaleiksi. Miehistöllä ei ollut mitään mahdollisuutta korjata tilannetta, vaikka avaruudessa olisi huomattu vaurion laajuus, ei olisi ollut muuta kuin yrittää alas.


      • ... kirjoitti:

        Vähän eksyn nyt alkuperäisestä aiheesta, mutta eikö se vuosi, pari takaperin tapahtunut sukkulan räjähtäminen (Challengerko se nyt oli?) johtunut tuon lämpökilven pettämisestä? Muistaakseni kilpeen oli halkeama tullut kun raketti lähti maasta ja se sitten ilmeisesti halkesi kahtia kun lämpöä tuli riittäväti?

        Challengerissä petti polttoainetankin tiiviste, ja Kolumbiassa rungon lämpökilpi.


      • Moanique kirjoitti:

        Challengerissä petti polttoainetankin tiiviste, ja Kolumbiassa rungon lämpökilpi.

        Tarkennus äläpäs Moanique suutu,osasimpa kirjoitta nikkisi oikein. Challengerissä petti kiinteänpolttoaineen apuraketin kuminen O-rengas (kaksi kappaletta), jolloin saumasta vuoti palokaasuja juuri pääsäiliötä kohti. Aikansa vuodettuaa pääsäiliö paloi puhki syttyi ja räjähti, tuhoten luonnollisesti sukkulan. apuraketit jäivät toimintakuntoiseksi, toisen vuodosta huolimatta ja jatkoivat matkaan.


    • Jarrumies

      Keskustelu meni sivuraiteelle hieman. Riitikö siis lopulliseksi vastaukseksi se, että jarruraketteja varten tarvittaisiin liian paljon polttoainetta matkaan?

      Mutta eikö avaruudessa jarruttaminen vaadi vähemmän energiaa kuin ilmakehässä kiihdyttäminen?

      Onko nopeuden nostaminen ilmakehässä 500 km/h:sta 20000 km/h:hon yhtä vaikeaa kuin nopeuden hiljentäminen avaruudessa 20 000 km/h:sta 500 km/h:hon?

      • liittyvät

        toisiinsa avaruudessa jarruttaminen ja ilmakehässä
        kiihdyttäminen?
        Jos kappaleen nopeus pudotetaan nollaan ilmakehän
        ulkopuolella ja annetaan kappaleen pudota
        vapaasti, niin eiköhän lopputuloksena ole
        täystuho.


      • Sukkulan lähtiessä kuulee termin maksimipaineen kohta ylitetty, jolloin sukkulan moottorit pistetään täysille, siis kun ilmakehä on jäämässä taakse ja sukkula kiihdyttää vielä yli 100 km korkeudessä vauhtia. jarrutus maksimi on alspäin tullessa noin 60-70km kohdellä siis syvemmällä ilmakehässä.Kyllä sukkulalla on aika pitkä poltto laskeutumisen aloituksessa.(Challenger räjähti lähtö tohinassa muistaakseni noin 35sek. lähdöstä, korkeutta oli noin 16km ja nopeus oliko se vasta 3000km/h. Siellä on jo aika ohut ilma, kiihdytys oli vasta alussa).


      • Jarrumies
        liittyvät kirjoitti:

        toisiinsa avaruudessa jarruttaminen ja ilmakehässä
        kiihdyttäminen?
        Jos kappaleen nopeus pudotetaan nollaan ilmakehän
        ulkopuolella ja annetaan kappaleen pudota
        vapaasti, niin eiköhän lopputuloksena ole
        täystuho.

        Kovasti kysyn hankalia, koska suoraa vastausta ei kukaan tunnu saavan aikaan.

        Edellisen kommentoijan pyynnöstä lisää tarkennuksia kysymykseeni.

        En ole käskenyt lopettaa aluksen jarrutusta, kun se tulee ilmakehään. Siis miksi ei pidetä vauhtia koko laskeutumisen ajan niin alhaisena, että ilmakehän kitka/kuumuus ei häiritse/ole vaarana laskeutumisen ajan? Miksi ei tulla hiljakseen maapallolle vaan hirmuvauhtia tuleen syttymistä peläten? Tähän hommaan kaipasin jarruraketteja, jotka siis toimisivat sekä avaruudessa että ilmakehässä että myös siinä rajalla.

        Aiemmin vastattiin, että vaatisi liian paljon polttoainetta tämä tämmöinen jarruttaminen. Näinkö siis on?


      • liikuttamiseen
        Jarrumies kirjoitti:

        Kovasti kysyn hankalia, koska suoraa vastausta ei kukaan tunnu saavan aikaan.

        Edellisen kommentoijan pyynnöstä lisää tarkennuksia kysymykseeni.

        En ole käskenyt lopettaa aluksen jarrutusta, kun se tulee ilmakehään. Siis miksi ei pidetä vauhtia koko laskeutumisen ajan niin alhaisena, että ilmakehän kitka/kuumuus ei häiritse/ole vaarana laskeutumisen ajan? Miksi ei tulla hiljakseen maapallolle vaan hirmuvauhtia tuleen syttymistä peläten? Tähän hommaan kaipasin jarruraketteja, jotka siis toimisivat sekä avaruudessa että ilmakehässä että myös siinä rajalla.

        Aiemmin vastattiin, että vaatisi liian paljon polttoainetta tämä tämmöinen jarruttaminen. Näinkö siis on?

        tarvitaan aivan yhtä paljon energiaa, jos se nostetaan esimerkiksi 100 km korkeuteen, kuin jos
        se pudotetaan 100 km korkeudesta ja jarrutetaan
        nollaan maan pinnalle.


      • mietippä
        Jarrumies kirjoitti:

        Kovasti kysyn hankalia, koska suoraa vastausta ei kukaan tunnu saavan aikaan.

        Edellisen kommentoijan pyynnöstä lisää tarkennuksia kysymykseeni.

        En ole käskenyt lopettaa aluksen jarrutusta, kun se tulee ilmakehään. Siis miksi ei pidetä vauhtia koko laskeutumisen ajan niin alhaisena, että ilmakehän kitka/kuumuus ei häiritse/ole vaarana laskeutumisen ajan? Miksi ei tulla hiljakseen maapallolle vaan hirmuvauhtia tuleen syttymistä peläten? Tähän hommaan kaipasin jarruraketteja, jotka siis toimisivat sekä avaruudessa että ilmakehässä että myös siinä rajalla.

        Aiemmin vastattiin, että vaatisi liian paljon polttoainetta tämä tämmöinen jarruttaminen. Näinkö siis on?

        Miksi lentokone ei pane potkureita pyörimään taaksepäin ja laskeudu niiden varassa maahan, vaan panee potkurit tyhjäkäynnille ja laskeutuu liitäen antaen ilman jarruttaa menoa ? ?


    • masterofreal

      1. Jarrutuksessa tarvittaisiin noin suunnilleen yhtäpaljon polttoainetta kuin nousuusa -> Poltoaineen vieminen avaruuteen olisi erittäin kallista (varmaa 1 milj. €/ kg)(vertaa esim sukkulan polttoainesäiliötä ja apuraketteja hyötykuormaan).

      2. Koska kuitenkin lähestyttäisiin alkuvaiheessa ilmakehää suurella nopeudella, niin rakettimoottorin rakenne pitäisi olla sellainen että se kestäisi kuumuuden. Jos taas nopeus jarrutettaisiin nollaan maan pinnan suhteen ensin, olisi se erittäin epätaloudellista, eivankuin leijuttaisi avaruusalusta.

      3. Polttoaina avaruusaluksessa on turvallisuusriski (varsinkin laskussa) ja mitä ilmeisemmin suurempi sellainen kuin syöksyminen ilmakehään.

      • Jarrumies

        Sieltä tuli hyvä vastaus! Ja pisti ukkoa täällä miettimään.

        Sen verran tarkentaisin, etten haluaisi tositilanteessa pistää nopeutta missään vaiheessa nollaan, vaan pudottaisin sen ajoissa sellaiseksi, että ilmakehän kitkasta ei olisi missään vaiheessa lämpövaaraa.

        Mutta se minulle siis on uusi tieto, että avaruudessa jarruttelu ja kiihdyttely vie lähes yhtä paljon polttoainetta kuin maan ilmakehässäkin tapahtuva. Luulin, että siellä selvitään selvästi vähemmällä.


      • &&&&&
        Jarrumies kirjoitti:

        Sieltä tuli hyvä vastaus! Ja pisti ukkoa täällä miettimään.

        Sen verran tarkentaisin, etten haluaisi tositilanteessa pistää nopeutta missään vaiheessa nollaan, vaan pudottaisin sen ajoissa sellaiseksi, että ilmakehän kitkasta ei olisi missään vaiheessa lämpövaaraa.

        Mutta se minulle siis on uusi tieto, että avaruudessa jarruttelu ja kiihdyttely vie lähes yhtä paljon polttoainetta kuin maan ilmakehässäkin tapahtuva. Luulin, että siellä selvitään selvästi vähemmällä.

        "Mutta se minulle siis on uusi tieto, että avaruudessa jarruttelu ja kiihdyttely vie lähes yhtä paljon polttoainetta kuin maan ilmakehässäkin tapahtuva. Luulin, että siellä selvitään selvästi vähemmällä."
        Vaikka kappale on painoton on sillä aina massa ja tämän massan kiihdyttämiseen tarvitaan energiaa.
        Jarrutuksessa avaruudessa ei voida käyttää hyväksi ilmanvastusta vaan pysäytys energia pitää saavuttaa muilla vaihtoehdoilla, eli apuraketeilla.


    • Anonyymi

      Kiinnostaisi tietää, miten suuri kiihtyvyys eli g-voima vaikuttaa astronautteihin silloin, kun alus palaa ilmakehään?

      • Anonyymi

        Tekoäly:

        Ilmakehään palatessa avaruusalus kokee suuren kiihtyvyyden. Tämä aiheuttaa voimakkaan g-voiman astronautteihin, mikä vastaa noin 4-9 kertainen maan vetovoima. Tämä voima voi vaikuttaa fyysisesti astronautteihin, ja siksi heidän on tärkeää olla asianmukaisesti valmistautuneita ja fyysisesti hyvässä kunnossa.

        Jejee
        Jee


    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Huomenta ihana

      Kauniskasvoinen ihanuus 😘 saan sut vielä
      Ikävä
      39
      6895
    2. Hei rakas...

      Miten on työpäivä sujunut? Rakastan sinua 💗
      Ikävä
      32
      3888
    3. Ei tämä etene ikinä

      Kun kumpikaan ei enää ota yhteyttä. Mä en ainakaan uskalla.
      Ikävä
      45
      3270
    4. Edelleen sitä on vaikea uskoa

      Että olisit oikeasti rakastunut muhun
      Ikävä
      34
      2844
    5. Vitsi mihin menit. Heti takasin.

      Mä näin sut tuu takasin! Oli kiire, niin en ehtiny sin perään!
      Ikävä
      16
      2662
    6. Toiveikas vai toivoton

      torstai? Ajatuksia?
      Ikävä
      37
      2228
    7. Mukavaa päivää

      Mun rakkauden kohteelle ❤️ toivottavasti olet onnellinen
      Ikävä
      16
      2176
    8. Koko ajan olet

      Senkin suhteen kiusannut. Halut on ihan mielettömät olleet jo pitkään
      Ikävä
      37
      2082
    9. Voi ei! Jari Sillanpää heitti keikan Helsingissä - Hämmästyttävä hetki lavalla...

      Ex-tangokuningas on parhaillaan konserttikiertueella. Hän esiintyi Savoy teatterissa äitienpäivänä. Sillanpää jakoi kons
      Suomalaiset julkkikset
      48
      2037
    10. Miksi et irrota otettasi

      Suhteeni?
      Ikävä
      37
      1952
    Aihe