로켓의 탄생

로켓은 현대의 고 순위 운송 수단 중에서 제일 특이하게 여겨집니다. 이 세계 어디에서든 떠 다닐 수 있는 유일한 동력 장치로서, 물속, 하늘, 심지어 공기 없는 우주까지도 날아다닐 수 있습니다. 하나 이러한 로켓이 등장한 것은 생각보다는 놀랍게도 매우 빠릅니다. 1232년 중국에서 처음으로 등장한 비화창 즉 날아가는 불창 이 역사적으로 처음으로 기록에 남아있습니다.

로켓은 주로 화약이 함유된 추진제 통과 로켓의 진행 바향을 조절하는 유도 장치로 이루어져 있습니다. 로켓의 대다수 부분은 로켓자체입니다. 우주로켓의 경우, 제일 앞에 실리는 우주 탐사선이나 인공위성을 제외시키면 나머지는 모두 로켓으로 이루어져 있습니다. 로켓은 사용되는 추진제의 종류에 따라 크게 고체 추진제 로렛, 액체 추진제 로켓, 하이브리드 로켓 등으로 분류가 됩니다.

 

로켓의 종류

-고체 추진제 로켓

고체연료를 사용하여 작동이 됩니다. 연료와 산소가 혼합된 고체 연료는 로켓통 안에 채워져 있으며, 발사 시점에서부터 연소가 시작되어 연료가 소진될 때까지 계속해서 추진력을 발생시킵니다. 주로 단거리 미사일이나 탄도 미사일, 일부 우주 로켓의 보조 추진기 등에 사용이 됩니다.

-액체 추진제 로켓

액체 추진제 로켓은 액체 연료와 산소를 사용하여 동작합니다. 두 가지의 연료가 따로 정장되어 있어, 로켓이 작동할 때에만 혼합하여 연소합니다. 주로 장거리 미사일, 인공위성발사용 로켓, 우주탐사 선 등에 사용이 됩니다.

 

-하이브리드 로켓

하이브리드 로켓은 고체 추진제와 액체 추진제를 합친 상태입니다. 이는 고체 연료의 안정성과 액체 연료의 효율성을 결합한 것으로 일부우주 로켓이나 실험적인 용도로 사용이 됩니다

 

-다단로켓

다단 로켓은 여러 개의 로켓 엔진이 차례로 발사되는 형태입니다. 각 단계가 연소를 완료하면 분리되어 무게를 경감시키고, 다음 단계의 로켓이 활성화됩니다.

우주로켓에서 주로 사용되며, 연료의 효율적인 사용과 높은 속도를 얻을 수 있습니다.

 

-재사용로켓

재사용 로켓은 사용한 후 지구로 돌아와 재사용이 될 수 있는 기술을 갖은 로켓입니다. SpaceX의 Falcon 9와 같은 로켓은 여러 차례 재사용되어 경제적이고 환경에 친화적입니다.

로켓의 여러 가지 종류의 용도에 맞춰 설계되었고 사용되고 있으며 기술의 발전과 우주 탐사가 활발해짐으로 더더욱 발전해나가고 있는 상황입니다. 

 

로켓의 원리와 동작 매너니즘

로켓은 자체에 추진력을 발생시켜서 움직이는 운반수단으로써 원리와 동작 메커니즘은 공기 중이든 우주 공간에서는 적용이 됩니다. 로켓의 돈동력은 주로 추진제에 의하여 발생되는 반작용 법칙, 즉 뉴턴의 3법칙에 기반합니다.

반작용 법칙

뉴턴의 3법칙에 따르면 모든 행동에는 반드시 그에 사용하는 반작용이 있다고 합니다. 로켓은 연소되는 추진제와 배출되는 가스에 의한 반작용을 사용하여 직진하는 원리를 가지고 있습니다.

 

추진제 연소

로켓의 핵심은 추진제의 연소로 인한 가스를 만들어냄과 이것을 통한 추진력입니다. 대계로켓의 에서는 화약이나 액체 연료를 이용하여 연료는 로켓 엔진에서 산소와 섞여 폭발을 합니다. 이 과정에서 생성된 가스는 로켓 엔진에서 높은 속도로 배출이 됩니다. 

 

가스의 추진력

연료가 반응하여 만들어진 가스는 로켓 내에서 높은 압력을 만들어내고 이를 기반으로 로켓의 출구인 노즐을 통해 빠져나가게 됩니다. 가스가 추진체로 배출되는 동안 로켓은 그와는 반대 방향으로 나아가려고 합니다. 이것이 뉴턴의 반작용 법칙에 의한 추진력입니다. 

 

노즐과 유도 장치

로켓의 노즐은 가스가 효율적으로 배출되도록 설계가 되어 있습니다. 노즐의 모양과 크기는 로켓 엔진의 특성과 연료에 따라 다르며 이것을 최적화하여 높은 추진력을 얻을 수 있습니다. 또한 로켓의 방향을 조절하기 위한 유도 장치도 있어 로켓이 원하는 방향으로 이동을 할 수가 없습니다.

다단 로켓

다단 로켓은 여러 단계로 이루어져 있어 각 단계는 자체 적인 로켓 엔진과 연료를 가지고 있습니다. 첫째 단계가 연료를 다 쓰면 그 부분이 분리되고 다음 단계가 이어지게 되면 로켓은 가속이 됩니다. 

 

우리 비행에서의 로켓

우주로켓은 대기권을 거치면 우주 공간에 다다르기 위해 높은 속도가 필요로 합니다. 이것을 위해 초음속 및 초초음속 영역에서의 로켓 엔진 설계와 엔진 연료의 효율적인 사용이 중요하며 이러한 로켓은 특히 다단 로켓의 형태를 띠고 있습니다.