Mi presento.
Sono un ragazzino di 47 anni, mi chiamo Attilio abito a Monte di Procida (NA) e per caso sono giunto in questo bel sito.
Sono stato spronato a cercarvi per una notizia strana che ho sentito in un recente telegiornale. Si tratta di un’astronave russa che è rientrata sulla terra a circa 400 Km. di distanza rispetto al punto di atterraggio prefissato. Com’è possibile che si verifichino tali errori?
Vorrei, inoltre, porre un altro quesito alla vostra gentile attenzione che mi sta davvero molto a cuore.
Al fine di formulare correttamente questa domanda occorre partire da una premessa nonché da questo mio assunto:
i motori, cosiddetti, a reazione funzionano utilizzando come principio quello di aspirare, convogliare e spingere, fortemente, una grande massa d’aria verso la parte retrostante dello stesso motore dove incontrando la resistenza di altra aria si determina lo spostamento in avanti dell’aeroplano.
Ora, se ciò è vero, nello spazio dove non c’è aria ma bensì c’è il vuoto assoluto qual è il principio che fa funzionare i motori delle navicelle in considerazione della premessa precedentemente formulata? In altri termini la spinta dei motori a cosa si oppone per determinare il movimento o i cambi di direzione delle varie navicelle spaziali?
E’ forse errata la premessa?
Vi prego di fornirmi risposte in quanto questo è un quesito che mi tormenta da molto tempo al quale nessuno ha saputo dare convincente spiegazione.
Per la seconda domanda invece il principio da te spiegato è valido solo per il volo aereonautico nell’atmosfera.
Il motore a reazione è ben altro, e si basa sul terzo principio della dinamica newtoniana dove si esprime che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. Quindi i razzi anche se in orbita hanno il vuoto non è necessario che spingano contro qualcosa. Basta l’espulsione di gas dietro all’ugello per farli muovere in avanti. La stessa identica cosa per un cambio di direzione.
Ciao e benvenuto!
Rispetto alla tua domanda, invece di scrivere pagine di roba, ti invito a consultare questa ottima pagina di Wikipedia, che ti aiuterà ad inquadrare bene il problema del movimento di un razzo nello spazio cosmico.
Provo a rispondere alla tua ultima domanda e cercherò di essere semplice e chiaro (sperando di non scrivere cavolate, come spesso si rischia in queste imprese :-D):
la spinta di un motore a reazione di un aereo non è dovuta al fatto che l’aria in uscita incontra la resistenza di altra aria, ma al fatto stesso che è stata “spinta”.
Il funzionamento dei motori a reazione, di quelli a elica (e in fondo di tutti i sistemi di locomozione) è dovuto al terzo principio della dinamica, il principio di azione e reazione. Questo principio afferma che se io esercito una forza su un oggetto, allora l’oggetto esercita una forza uguale su di me, con la stessa direzione e intensità, ma di verso opposto.
Questo principio lo incontriamo in ogni momento che interagiamo con il mondo esterno, ma non ci facciamo caso.
Esempio terra-terra (in tutti i sensi): quando si cammina attraverso il piede esercitiamo una forza sul terreno verso indietro (grazie all’aderenza dovuta all’attrito statico) e per il terzo principio della dinamica il terreno esercita su di me una forza verso davanti che mi muove.
Nel caso dei motori aeronautici, attraverso un ciclo termodinamico di compressione, combustione e espansione, si riesce ad accelerare l’aria in ingresso (in parole povere grazie all’energia sviluppata dalla combustione) che quindi esce ad una velocità maggiore di quando questa è entrata. Questa accelerazione equivale ad una “forza” esercitata sull’aria, che quindi, per il principio di cui ho detto sopra, esercita una forza sul motore, che è proprio la spinta.
Da quanto detto ti apparirà chiaro che nel vuoto il funzionamento è sempre lo stesso, la fondamentale differenza è che nell’atmosfera l’aria che viene accelerata è prelevata dall’atmosfera e occorre portarsi dietro solo il combustibile per far avvenire la combustione, mentre nel vuoto occorre portarsi dietro tutto ciò che serve, ossia sia il combustibile che il comburente (che nel primo caso è l’ossigeno atmosferico).
Un’altra pagina di wikipedia molto utile è la seguente:
Ne approfitto per fare una domanda anch’io OT: stavo guardando la (bellissima) foto della pagina ‘endoreattore’ di wiki in cui c’è il test firing dello SSME. Quel che mi chiedo è: per il principio di azione e reazione abbiamo detto che anche lo SSME in questo caso dovrebbe fornire una (notevolissima) spinta sulla struttura sovrastante(come farebbe al momento del lancio sull’orbiter), allora come fa a non scardinarla e farla volare via con lui stesso attaccato?in generale come fanno a tenere fermi i motori durante i test statici? perdonate la domanda stupida ma non me l’ero mai posta è m’è venuta in mente ora…!!
Giustissimo! #-o Immagino il tipo di stress meccanico cui viene sottoposto ogni bullone della struttura sovrastante con un affare del genere nel didietro… :o
intervengo solo per scrivere che la struttura usata durante i test statici per sopportare la spinta, convoglia quest’ultima verso una serie ci celle di carico (trasduttori di spinta) che servono a misurarla con molta precisione.
Inoltre volevo precisare che la spinta data dall’espulsione del propellente viene scaricata sul fondo della camera di combustione, alla quale poi si “aggrappa” tutto il resto del veicolo spaziale. Se pensiamo che la maggior parte degli ugelli sono vettorabili tramite giunti articolati si capisce bene la difficoltà nel progettarli e costruirli.
Benvenuto da un quasi coetaneo. L’importante è essere giovani nello spirito e desiderare di imparare cose nuove (fino a un mese fa non sapevo neanche cosa fosse un forum via internet).
Benvenuto sonolieve! Tanto per dire la mia, la spinta si può vedere come lo squilibrio in termini differenziali, tra pressione interna ed esterna al propulsore.
