Почему космические корабли и ракеты снабжаются обшивкой: Почему космические корабли и ракеты снабжаются обшивкой из тугоплавких металлов, таких, как бериллий, тантал, вольфрам и др.?

Содержание

Тепловые явления. Обобщающий урок — презентация онлайн

Похожие презентации:

Влияния состава и размера зерна аустенита на температуру фазового превращения и физико-механические свойства сплавов

Газовая хроматография

Геофизические исследования скважин

Искусственные алмазы

Трансформаторы тока и напряжения

Транзисторы

Воздушные и кабельные линии электропередач

Создание транспортно-энергетического модуля на основе ядерной энергодвигательной установки мегаваттного класса

Магнитные аномалии

Нанотехнологии

Тепловые явления
Обобщающий урок
О теплоте начнём рассказ,
Всё вспомним, обобщим сейчас.
Энергия! Работа до кипенья!
Чтоб лени наблюдалось испаренье!
Мозги не доведём мы до плавленья,
Их тренируем до изнеможенья!
В учении проявим мы старание,
Идей научных видя обаяние!
Но как же жизнь бывает непроста
С той дамой, что зовётся:
“ТЕПЛОТА”!
1 вариант
2 вариант
1. Парообразование,
1.Превращение
пара
в
происходящее с поверхности жидкость-…..
жидкости-…..
2.Количество теплоты,
необходимое для плавления выделяемое при сгорании
кристаллического
тела
при топлива рассчитывают по
температуре
плавления формуле…
рассчитывают по формуле…
3.Физ. величина, которая показывает, какое количество
теплоты необходимо…
для обращения 1 кг жидкости затратить для нагревания
в
пар
при
температуре
постоянной 1 кг вещества на 1 градус
(название
и (название и обозначение)
обозначение)
4.Переход вещества из…
твердого состояния в жидкое — жидкого
…..
5.
состояния
в
твердое -….
Это
можно
совершением
теплопередачей.
изменить 5. Это энергия, которую
работы
и получает или теряет тело в
процессе теплопередачи.

5. По количеству верных ответов оцените знания соседа по парте.

1.Испарение
1.Конденсация
2.Q =λm
2. Q =qm
3.c-удельная
3.L-удельная теплота
теплоемкость
парообразования
4.Плавление
4.Кристаллизация
5.Внутренняя энергия
5.Количество теплоты
По количеству верных ответов оцените знания соседа по парте.

6. А сколько тепла скрывает спичка?

Цель: рассчитать количество теплоты при сгорании
одной спички.
Оборудование:….
План работы:
Внутренняя энергия спички.
Определить количества теплоты при полном сгорании
спички:
А) Определение массы одной спички.
В) Расчёт количества теплоты.
3.Вывод.

7. Из чайника налили чай в стакан с сахаром и в стакан без сахара. Почему чай в первом стакане будет холоднее?

На растворение сахара (на разрушение
его кристаллической решетки)
расходуется энергия.
Почему соль, брошенная на раскаленные
угли, трещит?
Вода внутри соли,
превращаясь в пар,
разрывает кристаллы.

8. Почему космические корабли и ракеты снабжаются обшивкой из таких металлов, как бериллий, тантал, вольфрам и др.

?

Указанные металлы
имеют высокую
температуру плавления.
Температура плавления стали 1400 °С. При
сжигании заряда пороха в канале орудия
развивается температура 3600 °С. Почему ?
За короткое время выстрела
орудие не успевает получить
необходимое для нагревания и
плавления количество
теплоты.

9. Почему вода, налитая на мерзлую ягоду, замерзает?

Температура ягоды значительно
ниже О °С. Вода отдает тепло клюкве, охлаждается и замерзает.
Почему в теплый зимний день лыжа
оставляет на свежевыпавшем снегу тонкую
ледяную корку -лыжню?
При трении лыжи о снег
он плавится, а затем
снова отвердевает.

10. Иногда тротуары посыпают солью, и от этого снег на тротуаре стаивает. Почему?

Снег взаимодействует с солью, образуется
раствор соли в воде, температура замерзания
которого ниже температуры воздуха. Раствор
стекает с тротуара, и снег исчезает
Где ноги стынут больше: на
заснеженном тротуаре или на
том же тротуаре, посыпанном
солью?
Так как температура раствора ниже
температуры чистого снега, то ноги
стынут на мокром тротуаре больше.

11. Во время ледохода вблизи реки холоднее, чем вдали от нее. Почему?

При плавлении лед отбирает некоторое
количество теплоты у окружающего реку
воздуха. Вследствие этого температура
воздуха вблизи реки понижается.
Почему глубокие водоемы даже в
очень холодную зиму не
промерзают до дна?
Охлаждённые подо льдом слои воды имеют большую
плотность, чем более тёплые нижние слои воды. Холодная
вода уходит в глубину, а ко льду поднимается более тёплая
вода, имеющая меньшую плотность Пока весь водоём не
охладится — он замёрзнуть не может. Поэтому маленькие
лужицы и речушки промерзают насквозь, а большие реки и
озёра — никогда.

12. Чем объяснить, что во время сильных морозов в лесу трещат деревья?

Замерзающая в капиллярах
дерева вода разрывает его
волокна.
Что произойдет с чайным стаканом, если в
нем заморозить воду?
Что произойдет с чайным
стаканом, если в нем
заморозить воду?

13. Какой смайлик выражает ваше настроение?

1
2
4
4
5
3

English    
Русский
Правила

7.

Изменение агрегатного состояния вещества Кристаллические тела

396.
Почему алмаз имеет большую прочность,
чем графит?

397.
Почему соль, брошенная на рас­каленные
угли, трещит?

398.
Как проще всего определить, какое из
двух тел более твердое?

Плавление и отвердевание кристаллических тел

399.
Почему космические корабли и ракеты
снабжаются обшивкой из таких металлов,
как бериллий, тантал, вольф­рам и др.?

400.
Расплавится ли небольшой ку­сочек
олова, если его бросить в тигель с
расплавленным свинцом?

401.
На рис. 58 дан график темпера­туры
замерзания раствора поваренной соли в
зависимости от процентного со­держания
в нем соли. «Прочтите» гра­фик. При
какой концентрации раствора точка
замерзания наинизшая?

402.
Почему в холодильниках по тру­бам,
проложенным в помещении, кото­рое
надо охлаждать, циркулирует не чис­тая
вода, а соляной раствор?

403.
а) Иногда тротуары посыпают солью, и от
этого снег на тротуаре стаи­вает.
Почему?

б)
Где ноги стынут больше: на засне­женном
тротуаре или на том же тротуа­ре,
посыпанном солью?

404.
В сосуде был лед при -10 °С. Сосуд
по­ставили на горелку, которая дает
в рав-ные промежутки времени одинако­вые
количества теплоты. Укажите, какой из
графиков (рис. 59) измене­ния температуры
со временем построен для этого случая
верно и в чем оши­бочны остальные
графики.

405.
Два тигля с одинаковым количе­ством
расплавленного свинца остывают в разных
помещениях — в теплом и холод­ном.
Какой из графиков (рис. 60) постро­ен
для теплого помещения и какой — для
холодного? Найдите различия в графи­ках
и объясните причины этих различий.

406.
Почему морской лед, образуясь из соленой
воды, сам в дальнейшем ста­новится
почти совсем пресным?

Теплота плавления

407.
Один из героев книги Г. Мало «Без семьи»
поучал другого: «Если снег пере­станет,
может наступить сильный мороз». Верно
ли это? Дайте объяснение.

408.
Почему мокрые пальцы пример­зают
зимой к металлическим предметам и не
примерзают к деревянным?

409.
Расплавится ли кусок льда, име­ющий
температуру О °С, если его по­

ложить
в сосуд с водой при О °С? Атмо­сферное
давление считать нормальным.

410.
Чем объяснить, что в начале осе­ни в
реках и озерах вода не замерзает, хотя
температура воздуха на несколько
градусов ниже нуля?

411.
Большой сосуд с водой, поме­щенный в
погреб, предохраняет овощи от замерзания.
Почему?

412.
Из чайника налили чай в стакан с сахаром
и в стакан без сахара. Почему чай в первом
стакане будет холоднее?

413.
Лед тает при трении одного кус­ка о
другой. Какие превращения энер­гии
при этом происходят?

414.
Почему в теплый зимний день лыжа оставляет
на свежевыпавшем сне­гу тонкую ледяную
корку — лыжню?

415.
Почему вода, налитая на мерз­лую
клюкву, замерзает?

416.
Во время ледохода вблизи реки холоднее,
чем вдали от нее. Почему?

417.
Весной в воздухе уже тепло — температура
воздуха выше О °С, а на ре­ках и на
озерах лед еще стоит. Чем это объяснить?

418.
Как влияет большая удельная теп­лота
плавления льда на скорость весенне­го
таяния снега и влажность почвы?

419.
Ускорится ли таяние льда в теп­лой
комнате, если накрыть его шубой?

420.
Температура плавления стали 1400 °С. При
сжигании заряда пороха в канале орудия
развивается температура 3600 °С. Почему
орудийный ствол не плавится?

421.
Почему свинец можно распла­вить
пламенем лампы, а железо нельзя?

422.
Почему при сильных морозах для
восстановления гладкости льда по­ливку
катка производят горячей водой?

423.
Почему тонкая медная проволо­ка
плавится в пламени газовой плиты, в то
время как толстый медный стержень даже
не раскаляется докрасна?

плиток челнока | Журнал Air & Space Magazine

В 1981 ГОДУ РАЗРАБОТКА ИЗОЛЯЦИОННОЙ ПЛИТКИ ПРИВЕЛА К ЗАДЕРЖКЕ ПЕРВОГО ЗАПУСКА ШАТЛА, а в прошлом году сложность ремонта плитки вызвала обеспокоенность всего мира по поводу последней миссии шаттла. Хотя оба полета в конечном итоге прошли гладко, плитки стали самыми известными компонентами шаттла.

Каждый челнок покрыт более чем 24 000 блоков размером шесть на шесть дюймов. Большая часть плитки изготовлена ​​из кварцевых волокон, которые производятся из высокосортного песка. Кремнезем является отличным изолятором, потому что он медленно переносит тепло. Когда внешняя часть плитки нагревается, теплу требуется много времени, чтобы пройти через остальную часть плитки к коже челнока. Плитки удерживают алюминиевую обшивку орбитального корабля на 350 градусов или меньше.

Волокна кремнезема смешиваются с водой и химикатами, и смесь выливается в формы, которые нагреваются в микроволновых печах при температуре 2350 градусов для сплавления волокон кремнезема.

Плитки слишком хрупкие, чтобы их можно было напрямую прикрепить к орбитальному аппарату. Кожа шаттла слегка сжимается на орбите, а затем расширяется при входе в атмосферу. Кроме того, нагрузки при запуске и входе в атмосферу заставляют кожу изгибаться и изгибаться. Такие движения могли легко расколоть плитку или стряхнуть ее. Чтобы удержать их на месте, рабочие приклеивают плитки к гибким войлочным прокладкам, а затем приклеивают прокладки к орбитальному аппарату.

Используемые основные плитки имеют одно из двух покрытий. Плитки, подвергающиеся воздействию температуры повторного входа до 2300 градусов по Фаренгейту, например, на части живота, имеют защитное покрытие из черного стекла. Черная плитка работает, отражая около 90 процентов тепла, которому она подвергается, обратно в атмосферу, в то время как внутренняя часть плитки поглощает остальное. Внутренняя часть плитки излучает поглощенное тепло так медленно, что после приземления плитке требуется несколько часов, чтобы остыть.

На частях верхней части фюзеляжа шаттла, подвергающихся воздействию гораздо более низких температур, плитка покрыта белилами из составов кремнезема и оксида алюминия; эти плитки защищают от температуры до 1200 градусов.

НАСА также использует два других типа плиток; более плотные и покрытые более прочным материалом, они обеспечивают дополнительную защиту участков, особенно уязвимых для ударов космического мусора.

Перед каждой миссией заменяется от 30 до 100 плиток. Некоторые были потеряны или повреждены во время полета, а другие были удалены, потому что рабочим нужно было добраться до структур под ними. Когда требуется новая плитка, ее изготавливают и устанавливают в Космическом центре Кеннеди во Флориде. Управляемая компьютером машина вырезает плитку по размеру либо на основе сохраненных шаблонов, либо на основе измерений фактического пространства на орбитальном аппарате. Толщина большинства плиток варьируется от полудюйма до четырех дюймов, в зависимости от необходимой термостойкости. Поскольку нет двух плиток одинакового размера, «каждая из них изготавливается на заказ», — говорит Кэтрин Лауфенберг, заместитель главного инженера по наземным операциям в United Space Alliance, подрядчике, который готовит орбитальные аппараты к полету. Монтажники оставляют небольшие зазоры между плитками, чтобы предотвратить повреждение при движении алюминиевой обшивки орбитального аппарата. Однако иногда щели слишком велики и затыкаются наполнителями.

До недавнего времени поврежденные плитки можно было починить только после возвращения шаттла на Землю. Это вот-вот изменится. Хотя авария «Колумбии» в 2003 году была вызвана обломками усиленной углеродно-углеродной панели на передней кромке крыла, комиссия по расследованию происшествий рекомендовала, среди прочего, чтобы НАСА предоставило астронавтам возможность выполнять «на орбите» ремонт шаттла. экстерьер, включая плитку. Агентство разработало два решения.

Первый называется эмиттансной смывкой — это материал, который выглядит как крем для обуви и состоит из волокон карбида кремния, смешанного с клеем, которым плитки крепятся к орбитальному аппарату. Наземные испытания показывают, что материал может увеличить количество тепла, излучаемого поврежденной плиткой, примерно на 70–160 градусов. Астронавт во время выхода в открытый космос наносил смывку на поврежденную плитку с помощью инструмента, похожего на аппликатор крема для обуви.

Прошлым летом астронавты миссии STS-114 протестировали систему на плитке во время выхода в открытый космос. «Экипаж смог использовать инструмент без происшествий и проблем», — говорит Стив Поулос, бывший менеджер НАСА по тепловым системам шаттла.

Инженеры завершают наземные испытания того, как мойка будет работать с различными типами повреждений плитки. «Это не панацея», — говорит Поулос, но промывка может сделать маргинальную плитку более безопасной.

Для больших повреждений астронавты могут прикрутить пластину размером 12 на 25 дюймов из композита углерод-карбид кремния. Пластины имеют толщину всего 0,03 дюйма, но, как ожидается, будут обеспечивать такую ​​же тепловую защиту, как и оригинальные плитки.

В настоящее время НАСА планирует включить и пластины, и эмиттансную заливку в следующую миссию шаттла: полет «Дискавери», запланированный на май. Говорит Поулос: «Я очень оптимистичен в том, что к концу этого года мы закончим наши ремонтные возможности».

Все изоляционные плитки шаттла имеют маркировку для идентификации, что полезно при установке и расследовании несчастных случаев. Всего 15 процентов плитки на днище шаттла представляют 85 процентов риска несчастного случая, связанного с плиткой.
НАСА

Рекомендуемые видео

Пристальный взгляд на космический корабль Friendship 7

Сенатор Джон Гленн пилотировал космический корабль Friendship 7 на околоземной орбите и благополучно вернулся 20 февраля 1962 года, став первым американцем, совершившим исторический подвиг. Хотя Гленн был один в капсуле, пока он вращался вокруг Земли, успех миссии зависел от тысяч людей по всей стране. Национальному музею авиации и космонавтики посчастливилось продемонстрировать Friendship 7 в нашем зале Boeing Milestones of Flight Hall , что позволит будущим поколениям увидеть космический корабль, который запустил космическую программу США. Во время ремонта галереи у реставраторов музея была возможность провести необходимую очистку капсулы, а наши фотографы смогли сделать снимки этого замечательного объекта крупным планом. Вот несколько замечательных новых фотографий и деталей, которые мы можем на них увидеть.

 

Friendship 7 был изготовлен из титана, того же материала, что и SR-71 Blackbird. Внешняя обшивка, или черепица, космического корабля была сделана из жаропрочного сплава René 41. Цилиндрическая часть носовой части была покрыта бериллием из-за высоких температур в этой области.

Обратите внимание на трафаретные этикетки. На них четко обозначена вилка для внешнего питания на 110 вольт.

 

Тепловой экран Меркурий Дружба 7 9Капсула 0036 показывает шрамы от входа в атмосферу Земли. Хотя теплозащитный экран успешно защитил капсулу от возгорания при входе в атмосферу, это не было однозначным выводом. Перед входом в атмосферу NASA Mercury Control забеспокоилось о том, что теплозащитный экран оторвался. Имея это в виду, НАСА решило сохранить пакет из трех тормозных ракет, прикрепленных к капсуле — изначально они предназначались для сброса после того, как они помогли замедлить капсулу во время входа в атмосферу. Была надежда, что ремни, удерживающие ракеты на месте, также помогут удержать теплозащитный экран на месте. Однако после восстановления космического корабля было установлено, что щит не ослаблен.

Обратите внимание на маленькие круги на теплозащитном экране? НАСА получило образцы щита, чтобы проверить, насколько хорошо сохранились материалы.

 

Американский флаг, нарисованный на космическом корабле, показывает, как много корабль выдержал во время миссии. Капсула была запущена на модифицированной межконтинентальной баллистической ракете (МБР), трижды облетела Землю, снова вошла в атмосферу Земли, приземлилась в Атлантическом океане, затем была поднята эсминцем № 9 ВМС США.0035 Noa , и, наконец, вернулся в НАСА для испытаний.

Флаг был одним из способов опознать капсулу в случае, если она приземлится не по курсу, но в основном это был способ отметить национальную гордость.

 

Сиденье, на котором сидел Джон Гленн во время миссии, известное как кушетка, было изготовлено на заказ, чтобы соответствовать ему и его скафандру во время миссии. Размер космического корабля означал, что астронавты Меркурия не могли быть выше 5 футов 11 дюймов. Космонавты шутили, что «в него не залезешь, ты его наденешь».

 

Эта ручка управления использовалась Джоном Гленном во время полета Friendship 7 . Гленн был опытным пилотом до программы «Меркурий». Эта ручка управления очень похожа на те, что используются в самолетах, но она контролировала только направление, в котором капсула указывала в пространстве. В качестве летчика морской пехоты Гленн совершил 59 боевых вылетов во время Второй мировой войны и 90 вылетов за два тура во время войны в Корее.

 

 

Джон Гленн должен был многое контролировать во время своего полета в Friendship 7 . Наряду со всей динамикой полета Гленну также было поручено следить за своим зрением на протяжении всего полета. Врачи опасались, что глазные яблоки астронавтов могут изменить форму в невесомости, поэтому Гленна попросили прочитать бумажную карту зрения (вверху, в центре справа) во время полета, чтобы проверить свое зрение.