Page 96 - วิทยาศาสตร์เทคโนโลยี และสิ่งแวดล้อมเพื่อชีวิต
P. 96
9-86 วทิ ยาศาสตร์เทคโนโลยแี ละสิ่งแวดลอ้ มเพอื่ ชวี ิต
นํ้าหนกั จรวดรวมกับนํา้ หนกั เชื้อเพลงิ ต่อนํ้าหนกั จรวดเปล่า เทา่ กับ 7:1 จรวดจะมคี วามเร็วได้เป็นสองเท่า
ของความเรว็ กา๊ ซทถี่ กู ขบั ออก ดงั นน้ั จรวดทใ่ี ชใ้ นปจั จบุ นั นา้ํ หนกั สว่ นใหญจ่ งึ เปน็ นา้ํ หนกั ของเชอ้ื เพลงิ เกอื บ
ทั้งหมด เชน่ จรวดแซตเทริ ์น 5 น้ําหนักรวมตอ่ นํา้ หนักเปล่าเทา่ กบั 15:1
การใช้โครงสร้างจรวดที่มีน้ําหนักเบาและมีความแข็งแรง และใช้สารขับดันชนิดแข็งจะช่วยลด
น้ําหนักเปล่าของจรวดลงได้ วิธีการดังกล่าวไม่พอที่จะท�ำให้จรวดมีความเร็วสุดท้ายถึงความเร็วสู่วงโคจร
และความเรว็ หลดุ พน้ ได้ วธิ แี กป้ ญั หาน้ี คอื การสรา้ งจรวดเปน็ ทอ่ นๆ ขณะทจ่ี รวดทอ่ นแรกเผาไหมเ้ ชอื้ เพลงิ
จรวดทอ่ นต่อไปยงั ไม่ท�ำงาน เมื่อการทำ� งานของทอ่ นแรกสมบูรณ์ หรือเชือ้ เพลงิ หมด โครงสรา้ งของจรวด
ท่อนแรกจะถูกสลัดออกไปเพ่ือลดน้ําหนัก จรวดท่อนต่อไปที่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสุดท้ายของ
จรวดท่อนแรกจะเริ่มเผาไหม้เชื้อเพลงิ และเพมิ่ ความเรว็ ต่อไปอกี เป็นเช่นน้ีต่อไปเปน็ ทอดๆ ดังนนั้ การใช้
จรวดหลายท่อนต่อกันท�ำให้จรวดท่อนสุดท้ายมีความเร็วสุดท้ายสูงพอท่ีจะส่งดาวเทียม/ยานอวกาศเข้าสู่
วงโคจรหรอื สูงกวา่ ความเร็วหลดุ พน้ ได้
4.2 การควบคุมอัตราความเร็วและทิศทางการบินของจรวด การควบคุมอัตราเร็วและทิศทาง
การบินของจรวดท�ำได้โดยการออกค�ำสั่งผ่านคอมพิวเตอร์ ส�ำหรับจรวดเชื้อเพลิงเหลวสามารถท�ำได้โดย
การเปลย่ี นแปลงอตั ราไหลหรอื การเปดิ และปดิ ของเชอ้ื เพลงิ การควบคมุ การเผาไหมส้ ำ� หรบั จรวดเชอื้ เพลงิ แขง็
ในรุ่นแรกๆ เป็นส่ิงที่ท�ำได้ยากมาก แต่ในปัจจุบันการออกแบบจรวดเชื้อเพลิงแข็งช่วยให้สามารถแก้ไข
ปัญหาได้ และการควบคมุ สามารถท�ำไดง้ า่ ยเหมือนจรวดเชื้อเพลิงเหลว
4.2.1 การควบคมุ อตั ราเรว็ และทศิ ทางของจรวด มหี ลายวธิ ี กลไกการควบคมุ ทใี่ ชก้ บั จรวด
ในปจั จุบัน มีดังนี้
1) การเคล่ือนไหวของปีกจรวด (Airfoil) จะเปลี่ยนทิศทางของจรวดเม่ือจรวดบิน
ผ่านช้นั บรรยากาศ
2) การเปลย่ี นทศิ ทางของลำ� ก๊าซ เพ่อื ควบคมุ ทศิ ทางของจรวด เช่น ถา้ ปรบั ให้ก๊าซ
พุ่งออกทางซ้าย จะมีแรงกระท�ำท่ีหางจรวดไปทางขวา เป็นผลให้จรวดเลี้ยวซ้าย การปรับเปล่ียนทิศทาง
ของล�ำก๊าซท�ำได้หลายวิธี เช่น การปรับครีบหัวฉีด (Jet fin) การฉีดก๊าซหรือของเหลวเข้าไปในหัวฉีด
การส่ายเครอื่ งยนต์ทัง้ ชดุ หรือหวั ฉีด การใช้ลำ� ก๊าซจากเครื่องยนตเ์ ล็กๆ หรอื การปล่อยลำ� ก๊าซ (Gas jet)
ด้านขา้ ง
4.2.2 การรักษาทิศทางของจรวดและยานอวกาศ นอกจากจะใช้ระบบน�ำวิถีเฉ่ือยหรือ
ไจโรสโคป (ภาพท่ี 9.62) รว่ มกบั คอมพวิ เตอรบ์ นยานซงึ่ ไดม้ กี ารปอ้ นโปรแกรมควบคมุ ยานเอาไวก้ อ่ นแลว้
ศนู ย์บงั คับการบินบนโลกยงั สามารถส่งสัญญาณไปช่วยการบงั คบั ได้ อย่างไรกต็ าม การบังคับยานอวกาศ
จากโลกจะมีขีดจ�ำกัดท่ีความแตกต่างของเวลาท่ีเกิดจากการเดินทางของคลื่นวิทยุระหว่างศูนย์บังคับ
การบินบนโลกกบั ยานอวกาศ
