KUIDAS RAKETID TÖÖTAVAD I Esimesed raketid ei olnud kuigi töökindlad. Ühed neist plahvatasid juba enne õhkutõusmist, teised lendasid vales suunas ja maandusid vales kohas. Tulenoolte ajastul oli rakettidega tegelemine küll väga põnev, aga kindlasti ka äärmiselt ohtlik ettevõtmine. Tänapäeval on raketid palju usaldusväärsemad. Nad lendavad etteantud suunas ning liiguvad nii kiiresti, et suudavad ületada Maa külgetõmbejõudu. Töökindlate rakettide konstrueerimiseks tuleb tunda kehade liikumisseadusi.   Raketimootorid ja -kütus. Enamus rakette kasutab vedelat või tahket kütust. Sõna "kütus" ei tähenda aga siin lihtsalt kütust, nagu me oleme harjunud mõtlema, vaid see sisaldab nii "kütust" kui ka "oksüdeerijat". Kütus on kemikaal, mis tekib tänu oksüdeerijale. Lennukite reaktiivmootorid tõmbavad hapniku ümbritsevast õhust mootorisse. Kuid raketid peavad hapniku kaasa võtma, kuna kosmoses pole õhku. Tahke raketikütus, mis on puudutamisel kuiv, sisaldab juba oksüdeerijat. Tavaliselt on kütus segu vesinikuühendeist ja süsinikust, oksüdeerija valmistatakse hapnikuühendeist. Vedelkütust - gaasi, mis on jahutatud temperatuurini, mil ta muutub vedelaks, hoitakse eraldi mahuteis. Üks mahuti on kütuse, teine oksüdeerija jaoks. Vahetult enne mootorite käivitumist segatakse kütus oksüdeerijaga. Tahkekütuserakettidel on mootori lihtsaim vorm. Mootoriosad on: kapsel, düüs, isoleeraine, süüteaine, kütus. Mootorikest on suhteliselt õhukesest metallist, mis on ümbritsetud põlemiskindla isoleerainega. Kütus on samuti paigaldatud isoleeritud kihti. Paljudel tahkekütuserakettidel on kütusemahutit läbiv õõnes südamik, milles toimub põlemine. Õõnsa südamikuta rakettides süüdatakse kütus raketi madalamas osas ning põlemine toimub astmeliselt ühelt raketilt teisele. Igal juhul põleb vaid kütuse pindmine osa. Õõnessüdamikku kasutatakse tugevama suruõhu saavutamiseks, sest see suurendab põlemiseks kasutatava kütuse pindala. Selleks, et suurendada põlemispinda, ehitatakse mõned põlemiskambrid tähekujulised. Kütuse süütamiseks kasutatakse mitmesuguseid süüteaineid. Tulenooli süüdati vanasti sütikust, mõnikord süttisid nad liiga kiiresti ning põletasid süütaja. Tänapäeval kasutatakse kütuse süütamiseks elektrit. Elektri mõjul kuumenev traat läbib kütust põlemiskambris ning tõstab kütuse temperatuuri põlemistemperatuurini. Tahkekütuserakettidel on alumises osas reaktiivdüüs, mille kaudu voolab välja põlemisel tekkinud gaasi. Düüsi kitsamat osa nimetatakse "kurguks". Düüsi eesmärk on suurendada põlemisel tekkinud gaasi kiirendust ning seeläbi suurendada survet. See toimub siis, kui reaktiivdüüsi ava, mille kaudu gaas väljub, kärbitakse. Selleks, et veenduda, kuidas see toimib, võid sa teha lihtsa katse voolikuga, mille avause suurust saab muuta. Kõigepealt lase veel niismaa voolata. Vaata kui kaugele vesi pritsib ning katsu käega survet. Vähenda seejärel ava ning mõõda uuesti kaugust ja survet. Raketi reaktiivdüüs töötab samal põhimõttel. Nii raketikest kui ka düüsid on kuuma gaasi eest kaitstud isoleerainega. Kuum gaas söövitab isoleerainet ning see murdub väikeste tükikestena düüsi küljest lahti. Koos gaasiga väljudes kannavad nad kuumust endaga kaasas. Teine peamine reaktiivmootori tüüp on vedelkütusel töötav. Vedelkütusemootor on palju keerulisema ehitusega. Seda näitab ka see, et tahkekütuseraketid olid kasutusel juba 700 aastat enne, kui edukalt katsetati esimesi vedelkütusel töötavaid. Vedelkütuserakettidel on kaks kütusemahutit - üks kütuse ja teine oksüdeerija jaoks. Neil on ka düüs ja põlemiskamber. Vedelkütuseraketi kütuseks on tavaliselt petrooleum või vedel vesinik; oksüdeerijaks on vedel hapnik. Need ained segatakse põlemiskambris, kus kütuse põlemise toimel rõhk ja temperatuur suurenevad. Et kütuse põlemisest saada maksimaalselt võimsust, peavad nad olema täiesti segatud. Väikesed pihustid põlemiskambri katusel pihustavad ning segavad kütust samal ajal. Kuna põlemiskamber töötab tugeva rõhu alla, peab kütust mõjutama seestpoolt. Kaasaegsed vedelkütuseraketid kasutavad selleks otstarbeks võimsaid kergekaalulisi turbiinpumpasid. Oluliseks faktoriks rakettide, eriti aga vedelkütuserakettide töös on kaal. Üldiselt on nii, et mida raskem rakett, seda suuremat survet vajab ta õhku tõusmiseks. Tänu pumpadele ning kütusetorudele on vedelkütuseraketid palju raskemad kui tahkekütuseraketid. Tavaliselt ehitatakse kaalu vähendamiseks düüsi koonusekujuline ava kergetest metallidest. Et ülikuum gaas düüsi ei sulataks, kasutatakse jahutussüsteemi. Väga efektiivne on vedela vesiniku saamiseks kasutatav jahutussüsteem. (Vesinik muutub vedelaks temperatuuril -253°C). Enne vesiniku põlemiskambrisse pihustamist lastakse ta kõigepealt ringlema läbi väikeste torude, millega on varustatud ava seinad. Torudes voolates neelab vesinik üleliigse kuumuse koonuse seintelt ning hoiab ära avause seinte sulamise. Tänu kuumusele, mille vesinik üles korjab, muutub ta veel võimsamaks. Sellist jahutussüsteemi nimetatakse regeneratiivseks jahutuseks.