Roketler nasıl havalanır?

Roketlerin tarihsel gelişmini beraber inceleyelim

Kısa Bilgi

Roketler nasıl çalışır?
İlk Roket nasıl icat edildi?
Roketler askeri olarak ne derece etkili?
Roket hakkında ilginç bilgiler

Roketler nasıl çalışır?

Roketler, icat edildikleri günden beri insan hayatına etki eden alanlarda gelişimlerini hızla sürdürmekte ve her geçen gün hayatımızın içine daha da fazla girmekteler. Bu bölümde, eğlence, savaş, bilim ve daha bir çok alanda insanlığın bir parçası olan roketlerin tarihini, gelişimini, nasıl çalıştıklarını göreceğiz. Roket bilimi, araştırmalara göre her geçen gün hızla değişiyor ama göklere çıkmak için çok fazla güce ihtiyacınız olduğu gerçeği ise değişmiyor. Bu gücü tarihte ilk kullanan ise Archytas adlı bir Yunanlı’ydı. M.Ö. 400 yıllarında İtalya’nın bir parçası olan Tarentum şehrinde,Tarentum vatandaşlarını tahtadan yapılmış bir güvercin uçurarak şaşırttı. Bu tahta güvercin bir buhar kazanına bağlıydı ve güvercin de karnında bir buhar kazanı barındırıyordu buhar kazanındaki basınç, güvercinin karnındaki kazana doluyor ve sıkışıyordu. Basınç yeterince yükseldiğinde kuşu ve kazanı birbirine bağlayan pim çekiliyor ve güvercin karnından çıkan yüksek basınçla ileri itiliyordu. Bu yöntemle tahta güvercin neredeyse 200 metre uçtu ve bu olay tarihteki ilk roket denemesi olarak bir Romalı olan Aulus Gellius ‘un yazılarıyla tarihe geçti. Bu tahta güvercinin roketlerin atası sayılmasının sebebi ise roket uçuşu için temel prensipleri başarıyla kullanan ilk alet olmasıdır. Güvercin, 17. yüzyıla kadar bilimsel bir yasa olarak tanımlanmayan etki-tepki prensibini kullandı. MS’in ilk yüzyılında, Çin’de, Güherçile (Potasyum Nitrat),kükürt ve kömür tozundan yapılmış bir karışım dini bayramlarda patlamalar yaratmak amacıyla bambu tüpler içine doldurulup ateşe atıldı. Ateşe atılan bu bambuların bazıları patladı, bazıları patlamadan içine konan karışımın ürettiği gazla bir havai fişek gibi fırlayıp gitti. Çin, barut dolu bu bambular üzerinde çalışmaya başladı. Bir zaman sonra, bambuları oklara bağladılar ve yaylarla fırlattılar. Kısa bir süre sonra bu barut tüplerinin, yalnızca dışarı çıkan gazdan üretilen güçle fırlayabildiklerini keşfettiler ve gerçek roket doğdu. Çinliler bu yanan okları 1232 yılında Kai-Keng savaşında Moğollara karşı kullandı. Bu ateşli oklar aslında katı yakıtlı roketin basit bir şekliydi. İngiltere’de Roger Bacon adlı bir keşiş, roket menzilini büyük ölçüde artıran barut formlarını geliştirdi. Fransa’da Jean Froissart, roketlerin borular içinden ateşlenerek daha düzgün uçuşlar yapılabileceğini keşfetti. Froissart’ın bu fikri, modern bazukaların öncüsü oldu. 16. yüzyılda roketler savaş alanından çok eğlence alanında kullanılırken Alman havai fişek üreticisi olan Johann Schmidlap, havai fişekleri daha yükseğe taşıyacak bir sistem olan aşamalı roketi geliştirdi. Schmidlap özetle biri küçük biri, büyük iki roketi birbirine bağladı. 1. aşamada büyük roket ateşleniyor ve taşıdığı küçük roketi belli bir irtifaya kadar çıkarıyor, 2. aşamada büyük roketin yanmasının bitişi küçük roketi ateşliyor ve küçük roket daha yüksek irtifalar için yoluna devam ediyordu. Schmidlap’ın bu buluşu bugün uzaya gönderdiğimiz tüm roketler için hala temeldir. Bu zamana kadar roketlerin neredeyse tüm kullanımları savaş veya havai fişekler içindi, ancak roketlerin bir ulaşım aracı olarak kullanılmaya çalışıldığını anlatan eski bir Çin efsanesi var. Wan-Hu adında bir çinli döneminin en güçlü havai fişeğinden 47 tanesini kendi tasarımı olan sandalyesine monte etti, bu sandalyeye bağlı 2 de büyük uçurtma vardı.

İlk Roket nasıl icat edildi?

Uçuş günü geldiğinde 47 havai fişeğin fitilleri aynı anda ateşlendi, fitiller roketleri tetiklediği anda patlamalar ve duman ortalığı sardı, patlamalar bitip sis perdesi aralandığında Wan-Hu ve uçan sandalyesi gitmişti. Ancak Wan Hu’nun bu cesur uçuş denemesinin şerefine, Ay’ın karanlık yüzündeki kraterlerden birine NASA tarafından “Wan-Hu Krateri” adı verilmiştir. 17. yüzyılın ikinci yarısında, modern roketlerin bilimsel temelleri büyük İngiliz bilimci Isaac Newton tarafından atıldı. Newton fiziksel hareket anlayışını üç bilimsel yasaya göre düzenledi. Yasalar roketlerin nasıl çalıştığını ve uzay boşluğunda da çalışabileceğini açıklıyordu ve böylece roket bilimi de doğmuş oldu. 18. yüzyılın sonunda ve 19. yüzyılın başlarında roketler savaşlarda kullanılmaya devam ediyordu. Her ne kadar roketler sürekli gelişse de isabet oranları çok gelişim göstermediğinden, savaş roketlerinin yıkıcı gücü onların doğruluğu ya da gücünden değil, sayılarının fazlalığından geliyordu. Daha sonra İngiliz William Hale, dönme stabilizasyonu denilen bir teknik geliştirdi. Bu yöntemde dışarı çıkan egzoz gazları roketin altındaki küçük kanatçıklara çarpıyor ve merminin kendi etrafında dönmesini sağlıyordu. Bu yöntem roketin hedefe daha stabil ve daha keskin bir isabetle gitmesini sağlıyordu. Bu İlkenin varyasyonları bugün hala kullanılmaktadır. Geçen zaman içerisinde gelişimini hızla devam ettiren roketler ve roket bilimi 20. yüzyılın başlarında Robert H. Goddard ile resmen çağ atladı. Roketlerle yaptığı sayısız deneyler sonunda Goddard bir roketin sıvı yakıt ile daha güçlü itilebileceğine ikna oldu. bu tip bir roket yakıt ve oksijen için farklı depolara bir yanma odasına ve itiş gücü için de türbinlere ihtiyaç duyuyordu. Zorluklara rağmen, Goddard 16 Mart 1926’da sıvı yakıtlı bir roketle ilk başarılı uçuşu gerçekleştirdi. Sıvı oksijen ve benzinle çalışan roket, sadece iki buçuk saniye uçtu, 12.5 metre yükseldi ve 56 metre öteye iniş yaptı. Goddard’ın sıvı yakıtlı roketlerdeki deneyleri yıllarca sürdü. Roketleri büyüdü ve daha yükseğe uçtu. Uçuş kontrolü için bir jiroskop sistemi ve meteorolojik sondaj aletlerinin taşınması için bir yük bölmesi geliştirdi. Roketlerin ve aletlerin güvenle geri döndürülmesi için paraşütlü iniş sistemleri kullanıldı. Goddard, başarılarından dolayı, modern roketçiliğin babası olarak adlandırıldı. Goddard’ın katkılarıyla büyük yol kat eden roketler 20. yüzyılın ilk yarısında ardı ardına patlayan 2 dünya savaşıyla birlikte savaş alanlarına geri döndü ve özellikle 2. dünya savaşının sonuna doğru Almanların roket teknolojileri görenleri hayrete düşürecek seviyede idi. Savaşın sonuna doğru kullanılan V1-V2 Alman roketleri savaşın sonucu değiştirmeyecek Almanlar yenilecekti. Almanya’nın çöküşüyle birlikte pek çok kullanılmayan V-2 roketi ve parçası Müttefikler tarafından ele geçirildi savaşın bitiminden sonra Alman bilim adamları dünyanın dört bir yanına dağıldı bir çoğu Amerika ve Rusya’ya gitti ve çalışmalarına buralarda devam ettiler. roket

Roketler askeri olarak ne derece etkili?

Roketlerin askeri potansiyelini gören devletler çeşitli deneysel programlar başlattı ve daha sonra çeşitli orta, uzun menzilli ve kıtalararası balistik füzeler geliştirildi. Roket menzillerinin bu kadar gelişmesi, sonunda uzay programlarının tetikleyicisi oldu. 1947’den 1991’e kadar devam eden soğuk savaş yıllarında Amerika ve Rusya bir uzay yarışına girdi bu yarışla beraber roketler uzaya önce uyduları, sonra insanları götürecekti. 4 Ekim 1957’de Sovyetler Birliği uzaya Sputnik 1’i gönderdi o gün roketler ve insanlar için uzay çağı resmen başlamış oldu. Sovyetlerin bu hamlesiyle kızışan uzay yarışı roket teknolojisini ve bilimini hiç olmadığı kadar hızlı ileri götürecekti. Daha büyük uydular, uzay istasyonları,ay yolculukları daha fazla ve ağır taşınacak kargo demekti, bu kargolar mühendisleri çok güçlü ve çok yönlü roketler inşa etmek zorunda bıraktı. Roketler her ne kadar dışarıdan bakıldığında karmaşık görünse de, hiç de karmaşık değiller. İnce uzun ve sivri burunlu aerodinamik bir yapıya sahip olan roketlerin dış gövdelerinde ısıya dayanıklılığı ve hafifliği sebebi ile genelde alüminyum ve titanyum kullanılır. Genelde 4 bölümden oluşan roketlerin 1. bölümü uç kısmı yükleme alanıdır. Roketin maksadına göre bu bölümdeki yük bir savaş başlığı, uydu, kargo ya da astronot taşıma kapsülü olarak değişebilir. 2. bölümde yönlendirme sistemi bulunuyor. Bu bölüm bilgisayarlar, sensörler ve radarlardan oluşuyor. 3. bölümde yakıt tankları bulunuyor. Bu bölümde yakıt ve oksijen ayrı depolarda tutuluyor. 4. bölüm ise tahrik sistemi. Yakıt oksijen karışımı bu bölümde ateşlenir. Ateşlenen karışımdan çıkan gazlar itme tribünlerini harekete geçirir, itme tribünlerinin oluşturduğu güç özel olarak oluşturulmuş bir roket nozülünden geçirilir. Nozülün işlevi çıkan gazları daha da sıkıştırarak daha fazla itiş gücü elde etmektir. Bu tür nozüller, ‘’yakınsayan saptırma başlıkları’’ olarak adlandırılır, ses altı debisi, ses üstü debiye, böyle bir nozülün yardımıyla dönüştürülür. Sıvı yakıt, ateşleyiciye girmeden borular yardımıyla nozül etrafında dolaştırılır, bu nozül sıcaklığının düşürülmesine yardım eder. Kalkış esnasında sıvı yakıtlı motorun ürettiği güç yeterli olmayabilir ve ana roket birkaç tane katı yakıtlı tek kullanımlık roketlerle desteklenebilir. Katı yakıtlı roketlerin tek kullanımlık olmalarının sebebi ise içinde bulunan kimyasalların tepkime başladıktan sonra durdurulamamalarıdır. Başlayan kimyasal tepkime katı yakıt bitene kadar devam eder. Yanması biten katı yakıtlı roket ana roket için artık sadece yüktür. Bu sebeple uçuşun belli bir safhasında ana roketten ayrılırlar. Ağırlığı azalan roket daha hızlı ivmelenmeye başlar ve istenilen hedefe doğru yoluna devam eder. Roketler insanlığın kaderinin bağlı olduğu aletler olabilir. Bir gün dünyamızı yaşanmaz hale getirirsek eğer, yeni dünyalar keşfetmek için roketlerle yola koyulacağız. Hiç gelmemesini umduğumuz o güne kadar ise roketleri geliştirmeye devam edeceğiz.