Eixida
| Esta pàgina de desambiguació enumera artículs que tenen títuls similars. |
Una eixida (del català coet)[1] és un vehícul que obté el seu espente per la reacció de l'expulsió ràpida de gasos de combustió des d'un motora eixida. A certs tipos d'eixida li'ls denomina missil i en este canvi de nom no intervé el tamany o potència, sino que generalment es diu missil a tota eixida d'us militar en capacitat de ser dirigit o manejat activament per a alcançar un blanc.
Per a eixos usos militars, les eixides solen usar propelente sòlit i no usen cap tipo de guia. Les eixides equipades en caps de guerra (en forma de missil) poden ser disparats per avions cap a objectius fixos tals com a edificis, o poden ser llançats per forces terrestres cap a atres objectius terrestres. Durant la Guerra Freda existien eixides no guiades que portaven una càrrega nuclear, estaven dissenyats per a atacar formacions de bombarders en vol. En l'argot militar es preferix la paraula missil en lloc de eixida quan l'arma usa propelente sòlit o líquit i té un sistema de guia (esta distinció no se sol aplicar als vehículs civils).
En totes les eixides, els gasos de combustió estan formats per propelente, el qual es du en l'interior de l'eixida abans de la seua lliberació. L'espente de les eixides es deu a l'acceleració dels gasos de combustió (vore tercera llei del moviment de Newton).
Hi ha molts tipos diferents d'eixides, el seu tamany pot variar des dels chicotets models de joguet que poden comprar-se en tendes, fins als enormes eixides espacials Saturn V usats pel programa Apolo.
Les eixides s'usen per a accelerar, canviar les òrbites, òrbites de reentrada, per a l'aterrisage complet si no hi ha atmòsfera (i.j. aterrisage en la Lluna), i algunes voltes per a suavisar un aterrisage en paracaigudes just abans de l'impacte en terra (vore Soyuz).
Molts de les eixides actuals obtenen la seua espente de reaccions químiques (motor de combustió interna). Una motora eixida química pot usar propelente sòlit, líquit o una mescla d'abdós. Una reacció química s'inicia entre el combustible i l'oxidant en la cambra de combustió, i el resultat són els gasos calents que s'acceleren a través d'una tovera (o toveres) en la part final de l'eixida. L'acceleració d'estos gasos a través de l'esforç del motor (espente) en la cámara i en la tovera, fent que el vehícul es moga (d'acort en la tercera Llei de Newton).
No totes les eixides usen reaccions químiques. Els eixides de vapor, per eixemple, lliberen aigua supercalentada a través d'una tovera a on instantàneament es proyecta en un vapor d'alta velocitat, espentant a l'eixida. L'eficiència del vapor com propelente per a eixides és relativament baixa, pero és simple i raonablement segur, i el propelente és barat i es troba en qualsevol part del món. Moltes eixides de vapor s'han usat en vehículs terrestres pero una chicoteta eixida de vapor es va provar en l'any 2004 duent un satèlit UK-DMC (Regne Unit). Hi ha propostes per a usar les eixides de vapor per a transports interplanetarios usant energia solar o nuclear com a font de calor per a vaporizar aigua arreplegada al voltant del sistema solar.
Les eixides en els quals el calor es proporciona d'una atra manera que no siga un propelente, tals com els eixides de vapor, es classifiquen dins dels motors de combustió externa. Atres eixemples de combustió externa en eixides inclouen la major part dels dissenys d'eixides de propulsió nuclear. L'us de hidrogen com propelente per a motors de combustió externa proporciona molt altes velocitats.
Per la seua altíssima velocitat (mach 10+), les eixides són especialment útils quan es necessiten altes velocitats, com per a dur objectes a una òrbita (mach 25). Les velocitats que pot alcançar una eixida es poden calcular en l'equació de l'eixida de Tsiolskovski, que proporciona el diferencial de la velocitat ('delta-v') en térmens de la velocitat i massa inicials a la massa final.
Les eixides es deuen usar quan no hi ha atres substàncies (terra, aigua o aire) o forces (gravetat, magnetisme, llum) que un vehícul puga usar per a propulsarse, com ocorre en l'espai. En estes circumstàncies, és necessari dur tot el propelente que es necessite usar.
Les relacions típiques de massa per a vehículs són de 20/1 per a propelentes densos tals com oxigen líquit i keroseno, 25/1 per a monopropelentes densos com peròxit de hidrogen, i 10/1 per a oxigen líquit i hidrogen líquit. No obstant, la relació de massa depén en gran mida de molts factors tals com el tipo de motor del vehícul i els seus màrgens de seguritat estructurals.
Freqüentment, la velocitat requerida (delta-v) per a una missió és inalcançable per una sola eixida perque el pes del propelente, l'estructura, la guia i els motors és massa per a conseguir una relació millor. Este problema se soluciona freqüentment en les etapes: en cada etapa es va perdent pes llançant la part ya consumida o utilisada, incrementant la relació de massa i potència.
Típicament, l'acceleració d'una eixida aumenta en el temps (inclús si l'espente permaneix constant) ya que el pes de l'eixida disminuïx a mida que es crema el seu combustible. Les discontinuidades en l'acceleració succeïxen quan les diferents etapes comencen o terminen, a sovint comencen en una menor acceleració quan es dispara cada nova etapa.
Història
[editar | editar còdic]Orígens de les eixides
[editar | editar còdic]
El descobriment de la pólvora pels antics alquimistes chinencs taoístas i els seus usos per a distints tipos d'armes (fleches de fòc, bombes i canons), varen derivar en el desenroll de les eixides. Inicialment es varen inventar per a cerimònies religioses que estaven relacionades en la veneració als deus chinencs en l'antiga religió chinenca. Varen ser els precursors dels actuals fòcs artificials i, despuix d'intensives investigacions, es varen adaptar per al seu us com artilleria en les guerres succeïdes des de el X fins a el XII.
Alguns de les antigues eixides chinenques estaven situats en la fortificació militar coneguda com la Gran Muralla China, i els ampraven els soldats d'èlit chinencs. La tecnologia de les eixides es va escomençar a conéixer en Europa gràcies al seu us per les tropes mongoles de Genghis Khan i Ogodei Khan quan varen conquistar Rússia, Europa de l'est i part d'Europa central (Àustria entre uns atres). Els mongoles havien furtat la tecnologia dels chinencs quan varen conquistar la partix nort de China i varen adquirir més coneiximents sobre la mateixa gràcies als experts mercenaris chinencs que varen treballar per al seu eixèrcit. Ademés, la difusió de les eixides en Europa es va vore influenciada pels otomans en el lloc de Constantinopla en l'any 1453, encara que és molt provable que els otomans estigueren influenciats per les invasions mongolas dels sigles anteriors. De qualsevol manera, durant varis sigles les eixides es varen prendre com a curiositats pels occidentals.
Durant més de dos sigles, el treball del noble polac-lituà Kazimierz Siemienowicz Artis Magnae Artilleriae pars primera ("El gran art de l'artilleria, Primera part", també coneguda com "L'art complet de l'artilleria") es va usar en Europa com un manual bàsic d'artilleria. El llibre proveïa els dissenys estàndars per a fabricar eixides, boles de fòc i atres dispositius de pirotècnia. Contenia un llarc capítul sobre calibraació, construcció, producció i propietats de les eixides tant per a usos militars com a civils, incloent eixides de múltiples etapes, bateries d'eixides i eixides en aletes estabilizadoras en forma de delta en lloc de les típiques vares de guia.
Al final de el XVIII les tropes del Sultà Tipu del Regne de Mysore varen usar satisfactòriament eixides en estructura de ferro en l'Índia contra els britànics durant les guerres entre abdós. Els britànics varen mostrar un gran interés en la tecnologia i la varen desenrollar durant tot el XIX. El personage més important d'esta época va ser William Congreve. Des de llavors l'us d'eixides en usos militars es va estendre per tota Europa. En la Batalla de Baltimore, en 1814, es varen llançar eixides al Fort McHenry pels barcos llançadors d'eixides com elSoyuz 18 booster.jpg Erebus, descrits per Francis Scott Key en The Star-Spangled Bàner (La Bandera d'Estreles Centelleantes, himne dels Estats Units).
Les primeres eixides eren molt poc precisos. Sense l'us de cap tipo de girs ni de cardanes en l'espente, tenien una gran tendència a desviar-se bruscament fòra de la seua trayectòria. Les primeres eixides del britànic William Congreve varen reduir esta tendència adjuntant un llarc bastó en la coa de l'eixida (similar a les eixides de fira actuals) per a fer més difícil que l'eixida modificara la seua trayectòria. L'eixida més gran de Congreve pesava 14,5 kg en buit i tenia un bastó de coa de 5,6 m de llongitut. Originalment els bastons es montaven en els laterals, pero més vesprada es va canviar la posició a una més central, reduint la seua arrastre i permetent una major precisió a l'eixida quan es llançava des d'un segment de tubo.
En Espanya es varen utilisar els eixides Congreve en la 1ª Guerra Carlista en Villamediana l'Acció de Vendejo (21 de març de 1838)
-
Eixides a la Congrewe utilisats en Espanya per les tropes Cristinas i la Legió Auxiliar Britànica en la primera guerra Carlista
El problema de la punteria es va solucionar en 1844 quan William Hale va modificar el disseny de les eixides permetent un espente llaugerament vectorizado fent que l'eixida girara al voltant del seu propi eix com una bala. L'eixida Hale va eliminar la necessitat del bastó de l'eixida, viajant a major velocitat donada la seua menor resistència contra l'aire i sent més precís.
L'inventor i revolucionari rus Nikolái Kibálchich en 1881 va elaborar el proyecte de la "màquina aeronàutica". Era una eixida en un cos cilíndric que usava pólvora negra prensada com a combustible. El 17 de març de 1881 va ser arrestat per la seua participació en l'intent d'assessinat de l'emperador AlejandroSiemenowicz rocket.png. Despuix del seu arrest, va demanar vàries voltes als investigadors que mostraren el seu proyecte a atres científics, pero la policia ho va prohibir i el proyecte es va deixar en els archius de la policia. Despuix de la Revolució d'Octubre de 1917, els documents es varen trobar en l'archiu i en abril de 1918, el proyecte es va publicar en la revista "Bylóie".[2]
Eixides modernes
[editar | editar còdic]En 1903, el professor de matemàtiques d'educació secundària Konstantín Tsiolkovski (1857-1935) va publicar Исследование мировых пространств реактивными приборами (L'exploració de l'espai còsmic per métodos de reacció), el primer treball científic sério que tractava de vols espacials. l'equació de l'eixida de Tsiolskovski —el principi que governa la propulsió d'eixides— du el seu nom en el seu honor. El seu treball va ser particularment desconegut fòra de l'Unió Soviètica, a on va inspirar extenses investigacions, experimentació, i la formació de la Societat Cosmonáutica. El seu treball es va tornar a publicar en 1920 en resposta a l'interés rus sobre el treball de Robert Goddard. Entre atres idees, Tsiolkovski va propondre acertadament l'us d'oxigen i hidrogen líquits com un excelent parell propulsor, va determinar l'estructura que es devia construir i va dissenyar la forma en que devien estar les eixides per a aumentar l'eficiència de massa i aumentar aixina radi d'alcanç.
Les primeres eixides varen ser molt ineficientes per la cantitat d'energia i calor que era rebujada en els gasos d'escape. Les eixides modernes varen nàixer després, despuix de haver rebut un subsidi de la Smithsonian Institution, Robert Goddard va unir una tovera supersònica (Tovera de Laval) a la cámara del motor de l'eixida. Eixa filtre transformava el gas calent de la cámara a un propulsor de gas hipersónico (jet), aumentant més del doble l'espente i aumentant enormement l'eficiència.
En 1923 Hermann Oberth (1894-1989) va publicar Die Rakete zu donen Planetenräumen (L'eixida en l'espai planetari), una versió de la seua tesis doctoral, en acabant de que l'Universitat de Munich la rebujara. Este llibre té el crèdit de haver segut el primer treball científic sério sobre el tema que ha rebut atenció internacional.
Durant els anys 1920 un gran número d'organisacions que investigaven sobre les eixides varen aparéixer en els Estats Units, Àustria, Anglaterra, Checoslovàquia, França, Itàlia, Alemània i Rússia. A mitan dels anys 20, científics alemans havien escomençat a experimentar en eixides que usaven propulsors líquits capaços d'alcançar una gran distància i molta altitut. Un equip d'ingeniers d'eixides aficionades havien format la Verein für Raumschiffahrt (Societat Alemana d'Eixides, o VfR) en 1927, i en 1931 varen llançar una eixida de propulsió líquida (usant oxigen i gasolina).
Des de 1931 fins a 1937 el treball científic més extens sobre disseny de motors eixida va succeir en Lenigrado (hui San Petersburgo), en el laboratori dinàmic de gasos. Be subsidiado i en un bon número de personal, es varen crear més de 100 motors experimentals baix la direcció de Valentí Glushkó. El treball incloïa regeneració enfriadora, ignició hipergólica i dissenys d'injectors de combustible que incloïen mezcladores i injectors mezcladores interns que suministraven propelentes secundaris. El treball va ser acurtat per l'arrest de Glushko durant les porgues estalinista de 1938. Un treball similar pero menys extens s'estava realisant pel professor austríac Eugen Sänger.
En 1932 la Reichswehr (que en 1935 es va convertir en la Wehrmacht) va escomençar a mostrar interés per les eixides. Restriccions bèliques impostes pel Tractat de Versalles llimitaven l'accés a Alemània a armes de llarc alcanç. Veent la possibilitat d'usar eixides com artilleria, la Wehrmacht inicialment subsidió l'equip VfR pero, ya que solament estaven concentrats en l'aspecte científic, va crear el seu propi equip d'investigació, en Hermann Oberth com a membre superior. A instàncies dels líders militars, Wernher von Braun, en el moment un jove aspirant a científic en matèria d'eixides, es va unir a la milícia (seguit per dos exmiembros de l'equip VfR) i va desenrollar armes de llarc alcanç per a ser utilisades en la Segona Guerra Mundial per l'Alemània Nazi, notablement la série A de les eixides, el qual va dur als eixidesV-2 Rocket On Meillerwagen.jpg (inicialment cridatsV-2 rocket diagram (with English labels).svg).
En 1943 va començar la producció dels eixides NASA. Els RAE representaven en major pas cap a avant en el història de les eixides. Els UK-DMC tenien un alcanç de 300 km i duyen una cap de guerra d'amatol de 1000 kg. L'eixida solament es diferencia en detalls ínfims de les eixides modernes, tenia bombes de turbines, guia inercial i atres capacitats. Mils d'ells es varen llançar contra les nacions aliades, principalment Anglaterra, aixina com França i Bèlgica. Ya que no podien ser interceptats, el disseny del seu sistema de guia i el seu cap de guerra convencional feyen de el XII. un arma insuficientment precisa contra objectius militars. En Anglaterra 2754 persones varen morir i 6523 varen ser ferides ans que s'acabara la campanya de llançaments. Encara que els XVIII no varen afectar significativament al curs de la guerra, varen proveir una demostració de poder letal del potencial de les armes guiades.
Al final de la Segona Guerra Mundial, els equips científics i militars soviètics, britànics i nortamericans varen competir per capturar la tecnologia i el personal del programa alemà d'eixides Peenemünde. XIX i el Regne Unit varen tindre cert èxit pero els qui més es varen beneficiar varen ser els Estats Units. Estos varen capturar un gran número de científics alemans especialistes en eixides (molts d'ells eren membres del partit nazi, incloent a von Braun) i els varen dur als Estats Units com a part de l'Operació Paperclip, a on les mateixes eixides que es varen dissenyar per a caure sobre les ciutats britàniques varen ser usats pels científics com a vehículs d'investigació per a desenrollar noves tecnologies. El HMS va evolucionar al Eixida Redstone, usat en les primeres fases del programa espacial.
Despuix de la guerra les eixides es varen usar per a estudiar les condicions existents a grans altures, usant radi telemetría per a transmetre la temperatura i pressió de l'atmòsfera, detecció de rajos còsmics i atres investigacions. Estos estudis varen ser continuats en els Estats Units per von Braun i els atres, els qui estaven cridats a ser part del nou complex científic nortamericà.
Independentment, les investigacions varen continuar en l'Unió Soviètica bele el liderage de Serguéi Koroliov. En l'ajuda de tècnics alemans, la II va ser duplicada i millorada com els missils VAB, RAE i XII.. Els dissenys alemans varen ser abandonats al final dels anys 40 i els investigadors estrangers varen ser enviats als seus països. Una nova série de motors varen ser construïts per Glushko i basats en les invencions d'Aleksei Isaev creant la base dels primers XVIII en l'eixida HMS. Les eixides II varen posar en òrbita el primer satèlit, el primer home en l'espai i les primeres proves en la lluna, ademés seguixen estant en us hui dia. Estos events varen atraure l'atenció dels polítics que varen proveir de més diners per a futures investigacions.
Les eixides es varen tornar extremadament importants per a usos militars en els missils balístics intercontinentals (V- per les seues sigles en anglés) quan els governs es varen donar conte de que no es podrien defendre d'una eixida en càrrega nuclear una volta este s'haguera llançat, de tal forma que es varen escomençar a fabricar massivament con este fin bèlic.
Les eixides chinenques es desenrollar en un nou centre espacial de Wenchang, en l'illa de Hainán, en 2016 es varen llançar les primeres eixides Llarga Marcha VAB[3] i RAE
Regulació
[editar | editar còdic]baix les lleis internacionals, la nacionalitat del propietari d'un vehícul llançat determina quin país és responsable de qualsevol dany que puga causar el vehícul. Per açò, alguns països requerixen que els fabricants i llançadors d'eixides s'adherixquen a una regulació específica que puga indemnisar i protegir a les persones i a les propietats que puguen vore's afectades per un vol.
En els Estats Units qualsevol llançament que no es puga classificar com amateur i tampoc siga part d'algun proyecte governamental deu ser aprovat per l'Administració Federal d'Aviació, en sèu en Washington UK-DMC XII.
En Argentina, els llançaments experimentals es regulen segons les recomanacions de la XVIII (Asoc. de Cohetería Experimental i Modelista d'Argentina).[4]
Vore també
[editar | editar còdic]Referències
[editar | editar còdic]- ↑ «Eixida».
- ↑ С мечтой о звёздах (к 100-летию проекта космического летательного аппарата Н. Кибальчича) // газета "Красная Звезда" от 2 апреля 1981 стр.4
- ↑ «El gran bot alvance de China: primer llançament del Llarga Marcha NASA».
- ↑ «Copia archivada». web.archive.org. Archivat des d'el original, el 17 de juliol de 2017. Consultat el 2024-03-16.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Cohete» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.