Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Mecanica » Mișcarea proiectilelor și sateliților (Balistica)

Mișcarea proiectilelor și sateliților (Balistica)

postat în: Mecanica 0

NASA (Foto NASA)

Balistica este domeniul mecanicii care se ocupă de lansarea, zborul, comportamentul și efectele proiectilelor, în special gloanțe, bombe, rachete sau altele asemenea; știința sau arta proiectării și accelerării proiectilelor pentru a atinge o performanță dorită.

Un corp balistic este un corp cu un impuls care este liber să se miște, supus forțelor, cum ar fi presiunea gazelor dintr-un pistol sau o duza de propulsie, prin aruncarea în aer a unui butoi, prin gravitație sau prin tragerea aerului.

O rachetă balistică este o rachetă ghidată numai în faza inițială relativ scurtă a zborului, a cărei traiectorie este ulterior guvernată de legile mecanicii clasice, spre deosebire, spre exemplu, de o rachetă de croazieră ghidată aerodinamic în zborul cu motor.

Istorie

Cele mai vechi proiectile balistice cunoscute erau pietre și sulițe și bețele de aruncare (precum bumerangele).

Cele mai vechi dovezi ale proiectilelor cu vârf de piatră, care ar putea sau nu să fi fost propulsate de un arc, datând din urmă cu cca. 64.000 de ani, au fost găsite în Peștera Sibudu, în prezent în Africa de Sud. Cea mai veche dovadă a folosirii arcurilor pentru a trage săgeți datează din urmă cu aproximativ 10.000 de ani; se bazau pe săgețile de pin găsite în valea Ahrensburg, la nord de Hamburg. Aveau șanțuri superficiale la bază, indicând faptul că au fost trase dintr-un arc. Cel mai vechi arc recuperat până acum are aproximativ 8000 de ani, și a fost găsit în mlaștina Holmegård din Danemarca.

Tirul cu arcul pare să fi ajuns în America odată cu tradiția artizanală a uneltelor mici, acum aproximativ 4500 de ani.

Primele aparate identificate ca arme au apărut în China în jurul anului 1000 e.n., iar până în secolul al XII-lea tehnologia s-a răspândit în restul Asiei și în Europa până în secolul al XIII-lea.

După milenii de dezvoltare empirică, disciplina balistică a fost inițial studiată și dezvoltată de matematicianul italian Niccolò Tartaglia în 1531. Galileo a stabilit principiul mișcării compuse în 1638. Balistica a fost dezvoltată pe o bază științifică și matematică solidă de Isaac Newton, în Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica din 1687. Acesta a dat legi matematice de mișcare și gravitație care, pentru prima dată, au făcut posibilă prezicerea cu succes a traiectoriilor.

Cuvântul balistică vine din greaca βάλλειν ballein, care înseamnă “a arunca”.

Proiectile

Un proiectil este orice obiect proiectat în spațiu (gol sau nu) prin exercitarea unei forțe. Deși orice obiect în mișcare prin spațiu (de exemplu, o minge de baseball) este un proiectil, termenul se referă cel mai frecvent la o armă. Ecuațiile matematice de mișcare sunt folosite pentru a analiza traiectoria proiectilului.

Exemple de proiectile includ bile, săgeți, gloanțe, artilerie, rachete etc.

Sateliți

Newton a imaginat un experiment de gândire în Un tratat al sistemului lumii, care a fost primul studiu matematic publicat despre posibilitatea unui satelit artificial.

Armata americană a studiat ideea a ceea ce s-a numit vehiculul satelit al Pământului atunci când secretarul apărării, James Forrestal, a făcut un anunț public la 29 decembrie 1948, că biroul său coordonează acest proiect între diferitele servicii.

Primul satelit artificial a fost Sputnik 1, lansat de Uniunea Sovietică la 4 octombrie 1957, și inițierea programului sovietic Sputnik, cu Serghei Korolev în calitate de șef de proiect.

Sputnik 1 a ajutat la identificarea densității straturilor atmosferice ridicate prin măsurarea schimbării sale orbitale și a furnizat date privind distribuția semnalului radio în ionosferă. Anunțul neprevăzut al succesului lui Sputnik 1 a precipitat criza Sputnik din Statele Unite și a declanșat așa-numita cursă spațială în timpul războiului rece.

Sputnik 2 a fost lansat la 3 noiembrie 1957 și a transportat prima ființă vie pe orbită, un câine pe nume Laika.

În mai 1946, proiectul RAND a lansat Proiectul preliminară a unei nave experimentale pentru mediul înconjurător, prin care s-a afirmat: “Un vehicul satelit cu instrumentație adecvată poate fi unul dintre cele mai puternice instrumente științifice ale secolului XX”. Statele Unite au avut în vedere lansarea sateliților orbitali din 1945 sub îndrumarea Biroului de Aeronautică al Marinei Statelor Unite. Proiectul RAND al Forțelor Aeriene ale Statelor Unite a elaborat în cele din urmă raportul, dar a considerat că satelitul este un instrument de știință, politică și propagandă, mai degrabă decât o armă militară potențială. În 1954, Secretarul Apărării a declarat: “Nu cunosc niciun program de satelit american”. În februarie 1954, proiectul RAND a lansat “Utilizarea științifică pentru un vehicul satelit”, scrisă de R.R. Carhart. Acest lucru a fost extins pe utilizări științifice potențiale pentru vehiculele prin satelit și a fost urmat în iunie 1955 de “Utilizarea științifică a unui satelit artificial”, de H.K. Kallmann și W.W. Kellogg.

În contextul activităților planificate pentru Anul Geofizic Internațional (1957-58), Casa Albă a anunțat la 29 iulie 1955 că SUA intenționează să lanseze sateliți până în primăvara anului 1958. Acest lucru a devenit cunoscut sub numele de Projectul Vanguard. La 31 iulie, sovieticii au anunțat intenția de a lansa un satelit până în toamna anului 1957.

În urma presiunilor Societății Americane de Rachete, Fundației Naționale de Științe și Anului Geofizic Internațional, interesul militar a crescut și, la începutul anilor 1955, armata și marina au lucrat la Proiectul Orbiter, două programe concurente: armata care implica folosirea unei rachete Jupiter C , și armata civilă/Navy Vanguard Rocket, pentru a lansa un satelit. La început, acestea nu au reușit: preferința inițială a fost acordată programului Vanguard, a cărui primă încercare de a orbita un satelit a dus la explozia vehiculului de lansare în direct la televiziunea națională. Dar, în cele din urmă, la trei luni după Sputnik 2, proiectul a reușit; Explorer 1 a devenit primul satelit artificial din Statele Unite la 31 ianuarie 1958.

În iunie 1961, la trei ani și jumătate după lansarea lui Sputnik 1, Forțele Aeriene au folosit resursele rețelei de supraveghere spațială a Statelor Unite pentru a cataloga 115 sateliți care orbitau Pământul.

Primii sateliți au fost construiți ca modele “unice”. Odată cu creșterea comunicării prin satelit geo-sincron (GEO), mai mulți sateliți au început să fie construiți pe platforme unice, numite autobuze satelit. Primul model de autobuz satelitizat a fost HS-333 GEO commsat, lansat în 1972.

Cel mai mare satelit artificial care în prezent orbitează pe Pământ este Stația Spațială Internațională.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *