stabilizirao raketu pomoću krilaca. Preciznostje zatim još povećana laganom rotacijomraketa, koja je dobivena malim ukošenjem tihkrilaca ili ugradnjom dodatnih malih krilacau izlaznoj sapnici, koja stvaraju reaktivni mo-ment potreban za laganu rotaciju rakete u le-tu. Lagana rotacija poništava skretanje rakete,što je rezultat nesimetrija koje nastaju prili-kom njene izrade. Mnogo kasnije pojavljujuse dinamički stabilizirane topničke granate(tzv. žiroskopska stabilnost). Metoda stabi-liziranja projektila počela se prvo primjenji-vati kod topničkih, a zatim i kod puščanih pro-jektila (zrna) tek sredinom 19. stoljeća.

Domet Kod raketa je domet uvijek bio veliko ogra-ničenje. Da bi se on povećao, trebalo je poni-jeti više goriva, a to je značilo ili povećavatimasu rakete ili smanjivati koristan teret. Akobi raketi bila povećana masa, njoj bi se zbogtoga smanjio domet, pa bi konačni učinak biosamo malo povećanje dometa, a ako je ukup-na početna masa ostala ista, onda je moralabiti znatno smanjena masa korisnog tereta.

Rješenje tog problema predložio je FrancuzFrézier, a u praksi u Engleskoj sproveo pu-

kovnik Boxer 1855. Zamisao je bila da sespoje dvije rakete, to jest da se manja nasadina veću. Kad bi stražnji dio dogorio, mala biga eksplozija odvojila i inicirala prednji dio, tj.malu raketu koja je već imala veliku početnubrzinu. Takva kombinacija, za koju se može re-

DRVO ZNANJA 25

Rakete su najprije bile oružje.

Danas moćne, divovske rakete nose

u svemir astronaute, satelite i

raznu opremu. No, rakete s

bojevom glavom i dalje su velika

opasnost za cijeli svijet

Rakete i projektili

P

���� OOvvaa ssvvjjeettlleeććaa

rraasspprrssnnuuććaa ((ggoorree)),,

ddiioo ssuu vvaattrroommeettaa

kkoojjii jjee uuvviiss ooddnniijjeellaa

rraakkeettaa.. VVaattrroommeett--

nnee rraakkeettee ppookkrreeććuu

ssee kkaaoo ii vvoojjnnee rraakkee--

ttee ((ddeessnnoo)) iissttjjeeccaa--

nnjjeemm pplliinnoovvaa kkoojjii

ssttvvaarraajjuu ppoottiissaakk..

�� RRuusskkii uuččiitteelljj ii iinnžžeennjjeerr KKoonnssttaannttiinn

CCiioollkkoovvsskkii rraaddii nnaa jjeeddnnoojj oodd ssvvoojjiihh kkoonn--

ssttrruukkcciijjaa rraakkeettaa.. CCiioollkkoovvsskkii jjee ppoozznnaatt

kkaaoo ““oottaacc aassttrroonnaauuttiikkee””..

�� RRaakkeettaa TTiittaann//CCeenn--

ttaauurr jjeeddnnaa jjee oodd oonniihh

kkoojjee ssuu nnaa MMaarrss ppoonnii--

jjeellee ssoonnddee ttiippaa VViikkiinngg..

DDuuggaa jjee ookkoo 4499 mmeettaa--

rraa,, aa ssaassttoojjii ssee oodd ddvvii--

jjee ssttaarrttnnee rraakkeettee nnaa

kkrruuttoo ggoorriivvoo pprriikkaaččee--

nnee nnaa rraakkeettuu TTiittaann IIIIII

ii rraakkeettee CCeennttaauurr kkaaoo

zzaavvrrššnnoogg ssttuuppnnjjaa..

Pop

perf

oto

Fre

ytaz/Z

EFA

Novo

sti

Ph

otr

i

rve su rakete ispaljene prije oko 800godina. Njih su početkom 13. stoljećaupotrijebili Kinezi u borbama s Mon-

golima. Te su davne kineske rakete imale barut-ni pogon, kao i današnje vatrometne rakete. Pri-čvršćene za sulice i strelice, bile su zastrašujućeoružje. One su na Mongole ostavile takav dojamda su ih kasnije razvili i sami za borbu protivArapa, a sredinom 13. stoljeća počeli su se njimaslužiti i Arapi. Od njih su za rakete doznali fran-cuski križari, pa su to oružje prenijeli u Europu.

Rakete u Europi Raketama su 1429. francuski vojnici, podvodstvom Djevice Orleanske (Jeanne d'Arc),branili grad Orléans od Britanaca. One su, me-đutim, ubrzo nestale s vojne pozornice jer se po-kazalo da su topovi mnogo precizniji.

Od početka 16. stoljeća rakete su služile zapravljenje vatrometa, prvo u Italiji, a potom iu drugim europskim zemljama. One će tekkoncem 18. stoljeća još jednom odigrati većuulogu u ratu. Godine 1792. britanski su voj-nici u Indiji bombardirani malim metalnimraketama. Pritom su one postigle takav uspjehda je pukovnik (kasnije sir William) Congreve,ravnatelj Woolwičkog laboratorija u Londonu,odlučio proizvesti raketno oružje za Britance.Tako je on 1804. jednostavnu raketu razvio uoružje visoke razornosti, opremljeno eksploziv-nom ili zapaljivom bojevom glavom. Ipak je pre-ciznost raketa ostala mala sve do godine 1844.,kada je Englez William Hale aerodinamički

ći da je bila prva stupnjevita raketa, omoguća-vala je postizanje većeg dometa nego jednoste-pena raketa iste mase, jer je na cilj trebalo do-premiti samo dio početne rakete. Boxerove suse rakete primjenjivale za prebacivanje spasi-lačke užadi s obale na brodove u nevolji.

U Rusiji je važnost stupnjevitih raketa spoz-nao Konstantin Ciolkovski, pa je već 1883.pokazao da bi se one mogle primijeniti za puto-vanje u svemir. Zbog svog detaljnog teoretskograda na tom području, taj je ruski znanstvenikpoznat kao “otac astronautike”. Ipak su izletiu svemir bili još daleko, a rakete su se nasta-vile primjenjivati u druge svrhe.

Za vrijeme Prvoga svjetskog rata (1914.–1918.) Britanci su pomoću grubo izrađenih ra-keta obarali njemačke cepeline. Nakon rata, uSovjetskom Savezu su se pod utjecajem radovaCiolkovskog počeli sistematski baviti raketa-ma, pa je tamo započeo razvoj raketne tehnolo-gije u vojne svrhe. Istraživanja su počela 1929.u lenjingradskom Laboratoriju za dinamiku

plinova. Ta se organizacija povezala s moskov-skim Društvom za istraživanje mlaznog pogona,pa je uz materijalnu pomoću vojske izgradila ra-kete na tekuće gorivo koje su 1936. postigle re-kordnu visinu od 5,6 km. Njemački raketni pio-nir dvadesetih godina bio je Hermann Oberth.Njegov teorijski rad na raketama na tekuće gori-vo potakao je skupinu mladih konstruktora da1927. osnuju Društvo za svemirska putovanja.Protivljenje Nacističke stranke prisililo ih je1934. da raspuste društvo, ali su se neki njegovičlanovi nastavili baviti raketnim istraživanjima uvojne svrhe. Zahvaljujući njima, Nijemci su tije-kom Drugoga svjetskog rata (1939.–1945.) ima-li prednost u raketnoj tehnici. Najistaknutiji rat-ni konstruktor raketa bio je Werner von Braun.Njegova su nastojanja urodila prvim svjetskim“balističkim projektilom” – V-2 – kojim suNijemci 1944. i 1945. bombardirali Britaniju.

Američki pionir U Americi je pionir raketarstva bio fizičar Ro-bert Goddard, koji je dvadesetih godina okupioskupinu entuzijasta. Iako su raspolagali s ogra-ničenim privatnim sredstvima, oni su prvi u svi-jetu 1926. lansirali raketu s tekućim gorivom.Njihov je važan doprinos raketarstvu nastavljensve do Goddardove smrti 1945. godine. Iste go-dine rat je završen njemačkim porazom, pa su seobje sile, SSSR i SAD, domogli njemačke raket-ne tehnologije i znanstvenika koji su je razvili.

RAKETE I PROJEKTILI26

�� KKrrssttaarreeććii pprroojjeekkttiill TToommaahhaawwkk pprroovvjjeerreenn

jjee uu lleettuu iizznnaadd ppllaanniinnee KKaattaahhddiinn uu aammeerriičč--

kkoojj ddrržžaavvii MMaaiinnee.. DDoommeett mmuu jjee 33660000 kkmm..

�� AAWWAACCSS –– ZZrraakkoo--

pplloovvnnii ssuussttaavv pprraaććee--

nnjjaa ii nnaavvoođđeennjjaa oott--

kkrriivvaa nneepprriijjaatteelljjsskkee

rraakkeettee ((ggoorree)).. DDeess--

nnoo jjee ppookkuussnnoo llaann--

ssiirraannjjee iinntteerrkkoonnttii--

nneennttaallnnee rraakkeettee

LLoocckkhheeaadd TTrriiddeenntt IIII

((DD55)) iizz mmjjeessttaa CCaappee

CCaannaavveerraall nnaa FFlloorriiddii.. British

Arm

y

British

Arm

y

Flight

Inte

rnational

Mars

hall C

ave

nd

ish

�� ŠŠiirrookkoo pprriimmjjeennjjii--

vvaannaa mmeetteeoorroolloošškkaa

rraakkeettaa oobbiiččnnoo iimmaa

ppooggoonn nnaa kkrruuttoo

ggoorriivvoo.. NNjjoommee ssee

iissppaalljjuujjuu uurreeđđaajjii zzaa

oobbaavvlljjaannjjee ppookkuussaa

uu vviissookkiimm sslloojjeevvii--

mmaa aattmmoossffeerree..

�� SSoovvjjeettsskkii aavviioonn

MMiigg--2255 FFooxxbbaatt oopp--

rreemmlljjeenn jjee rraakkeettaammaa

zzrraakk--zzrraakk,, ppoossttaavv--

lljjeenniimmaa ppoodd kkrriillaa..

Mjerenje brzine vjetra: u

atmosferu se ispuštaju oblaci

alkalijskih metala, koji se

potom prate radarom.

Stvaranje umjetne kiše: oblaci se

zasijavaju suhim ledom i tako

potiču na izlučivanje vlage.

Podatke o tlaku i temperaturi

atmosfere očitavaju instrumen-

ti na raketi ili na izbačenom

dijelu, a zatim se radiosig-

nalom šalju na zemlju.

Električna i magnetska svojstva

gornjih slojeva atmosfere mjere

se instrumentima koji se nalaze

u vršnom dijelu rakete.

Kozmičke zrake mjere se

Geigerovim brojačem.

Atmosferska apsorpcija

Sunčeva zračenja mjeri se

infracrvenim spektrometrima.

Osim rakete V-2, u Drugomu svjetskom ra-tu korištene su i male, “taktičke” vođene rake-te ispaljivane sa zrakoplova ili sa zemlje. Odtada su vođene rakete postale vrlo važne zauništavanje ciljeva. Produbljivanje hladnog rataizmeđu SAD-a i SSSR-a pedesetih je godinadovelo do stvaranja “strateškog” projektila –interkontinentalnog nosača nuklearnih bombi.

SAD su malo usporile program razvoja ra-keta, čekajući da se usavrši kompaktna hidro-genska bomba, jer je za nju trebala razmjernomala raketa-nosač. SSSR je, međutim, počeorazvijati velike rakete za prenošenje mnogovećih atomskih bombi.

Sputnjik S takvim raketama, sovjetski su znanstveniciimali sredstvo kojim su mogli ubaciti mala ti-jela u Zemljinu orbitu. Tako je u listopadu1957. – kada je sovjetski satelit Sputnjik 1počeo znanstvenicima odašiljati svoje signale –počelo svemirsko doba.

Sjedinjene Američke Države su uz pomoćvon Braunova stručnog znanja odgovorile nato četiri mjeseca kasnije vlastitim satelitom.Braunov je utjecaj potrajao do programa Apol-

lo, koji je 1969. pomoću divovske trostepene ra-kete Saturn V dopremio prve ljude na Mjesec.

Treći Newtonov zakon gibanja kaže da sva-ka sila akcije proizvodi jednaku suprotnu silu,reakciju. Po tom se zakonu gibaju i rakete.Njih pokreće istjecanje materije, obično plina,koji izbacuju. Istjecanje plina stvara reaktivnusilu koja djeluje na raketu, i ona se zahvalju-jući tome giba. Rakete u sebi nose sve što jepotrebno za stvaranje potiska (gorivo i kisik),za razliku od mlaznih motora koji moraju usi-savati zrak (kisik) potreban za izgaranje gori-va. Upravo zbog svoje samodovoljnosti, raketemogu putovati kroz zrakoprazni svemirskiprostor.

Goriva Kod većine raketa, neka kruta ili tekuća tvar iz-gara u ograničenom prostoru, a nastali plinoviistječu kroz razmjerno malu sapnicu. Kisik po-treban za izgaranje goriva može se dobiti iz ne-kog kemijskog spoja – primjerice kalijeva ni-trata, kao u slučaju crnog baruta. U današnjimraketama na tekuće gorivo, kisik je obično u te-kućem stanju, a gorivo je najčešće parafinskoulje (kerozin), tekući vodik ili hidrazin (spoj vo-dika i dušika).

Mnogo se primjenjuju i rakete na kruto go-rivo, poglavito zbog svoje jednostavnosti i po-uzdanosti. Većina vođenih raketa ima čvrsto go-rivo; isto tako buster motore svemirskih letjelicavećinom pokreće čvrsto gorivo, a neke stup-njevite rakete imaju prvi stupanj na čvrsto gori-vo. Ipak se za složene svemirske zadaće najčešćeupotrebljavaju rakete na tekuće gorivo, zato štose može lako upravljati intenzitetom sile potis-ka. Pored toga, uz istu se masu tečnog gorivaostvaruje veća sila potiska, pa, prema tome, i ve-će ubrzanje nego pri korištenju čvrstoga goriva.

Alternativne konstrukcije Iako su rakete na tekuće gorivo prikladne zarazmjerno kratka putovanja do Mjeseca i

DRVO ZNANJA 27

Ph

ort

i

�� �� MMoottoorr FF--11 ((lliijjeevvoo)),,

ppookkrreettaaoo jjee rraakkeettuu

SSaattuurrnn VV ((ddoolljjee)) pprrii oossvvaa--

jjaannjjuu MMjjeesseeccaa uu ookkvviirruu

pprrooggrraammaa AAppoolllloo.. PPeett

ttaakkvviihh mmoottoorraa ččiinniilloo jjee

ppooggoonn pprrvvoogg ssttuuppnnjjaa..

DDrruuggii ssuu ssttuuppnnjjeevvii iimmaallii

mmoottoorree JJ--22..

�� DDaavvyy CCrroocckkeetttt ssuussttaavv aammeerriiččkkee vvoojjsskkee ččiinnee

pprreennoossiivvii bbaaccaačč ii rraakkeettaa kkoojjaa mmoožžee ppoonniijjeettii

kkoonnvveenncciioonnaallnnuu iillii aattoommsskkuu bboojjeevvuu ggllaavvuu..

�� NNuummeerriiččkkii uupprraavvlljjaannee rraakkeettee ss nnuukk--

lleeaarrnniimm ggllaavvaammaa mmooggllee bbii uu bbuudduuććnnoossttii

bbiittii llaannssiirraannee nnaa nneepprriijjaatteelljjsskkee cciilljjeevvee iizz

rraakkeettnniihh bbaazzaa kkoojjee kkrruužžee ookkoo ZZeemmlljjee..

5 motora F-1

planeta Sunčeva sustava, one nipošto nisu do-voljno brze za putovanja do drugih zvjezdanihsustava. Američka svemirska sonda Voyager 2ubrzana je privlačnom silom Jupitera do velikihbrzina i sad se od nas udaljava brzinom od oko36.000 kilometra na sat. Ipak je i ta brzina pre-malena za putovanja do zvijezda. Nama najbližazvijezda (osim Sunca), Proxima Centauri,udaljena je oko 40 milijuna kilometara, pa biVoyageru 2 do nje trebalo 126.000 godina. Zatoznanstvenici nastoje razviti nove oblike pogonaza veće brzine.

Rakete na nuklearni pogon bile bi vjerojat-no neprikladne za lansiranje sa Zemlje zbogopasnosti od zračenja, ali one mogu biti lansiraneu svemiru. Takve rakete mogu ostvariti velikusilu potiska serijom nuklearnih eksplozija. Drugorješenje moglo bi biti korištenje topline iz nuk-learnog reaktora za prelazak tekućeg goriva uplin, koji bi zatim protjecao kroz sapnicu.

Pogon česticama Drugi znanstvenici predlažu motor u ko-

jem bi se vodik pretvarao u plazmu – strujunaelektriziranih čestica. Nju bi iz motora izba-

civalo magnetsko polje i tako stvaralo potisak.Prema drugoj ideji, električno polje bi iz raketeizbacivalo ione (nabijene atome) žive ili cezija.Pokusi su pokazali da je to ostvarivo, iako je po-tisak toga motora nevjerojatno malen – svega10 N na 4000 potrošenih kilovata. Međutim,tijekom mnogih mjeseci rada takva raketamogla bi eventualno postići veliku brzinu.

Mnogo se razmišljalo i o fotonskoj raketi, ko-ja bi iz sebe isijavala čestice svjetla. Međutim is vrlo usmjerenim snopom svjetlosti, ovako os-tvaren potisak bio bi neusporediv s malim po-tiskom ionskog pogona.

RAKETE I PROJEKTILI28

�� MMnnooggee ssee rraakkeettee vveelliikkoogg ddoosseeggaa iissppaa--

lljjuujjuu iizz ppooddzzeemmnniihh ssiilloossaa.. RRaakkeettaa MMiinnuuttee--

mmaann IIIIII,, pprriikkaazzaannaa nnaa sslliiccii,, mmoožžee bbiittii nnaaoo--

rruužžaannaa ss nneekkoolliikkoo nnuukklleeaarrnniihh ggllaavvaa kkoojjee

iissttooddoobbnnoo nnaappaaddaajjuu rraazzlliiččiittee cciilljjeevvee..

�� PPrroojjeekktt nnuukklleeaarrnnoogg mmoottoorraa NNeerrvvaa iimmaa

nneekklleeaarrnnii rreeaakkttoorr kkoojjii zzaaggrriijjaavvaannjjeemm

pprreettvvaarraa tteekkuuććii vvooddiikk uu pplliinn.. IIssttjjeeccaannjjee

vvooddiikkaa ssttvvaarraa ppoottiissaakk..

�� IIoonnsskkii mmoottoorr TT44,, kkoonnssttrruuiirraann zzaa eeuurroopp--

sskkii ssaatteelliitt.. PPoottiissaakk ssttvvaarraa iissttjjeeccaannjjee nneeuu--

ttrraalliizziirraanniihh iioonnaa kkrroozz aakkcceelleerraattoorrsskkuu

rreeššeettkkuu..

�� MM8888 jjee pprroottuu--

bbrrooddsskkaa rraakkeettaa kkoo--

jjaa lleettii ttiikk iizznnaadd ppoo--

vvrrššiinnee mmoorraa.. IIssppaa--

lljjuujjee ssee ss bbrrooddaa iillii

zzrraakkoopplloovvaa,, aa lleettii

bbrrzziinnoomm ddvvaa ppuuttaa

vveeććoomm oodd bbrrzziinnee

zzvvuukkaa.. MMoožžee ssee

pprroobbiittii kkrroozz oobb--

rraammbbeennee ssuussttaavvee..

���� RRaakkeettee zzeemmlljjaa––

--zzrraakk ((SSAAMM)) ppookkaazzaa--

llee ssuu ssee ttaakkoo uussppjjeešš--

nniimmaa ddaa ddaannaass ssvvii

bboorrbbeennii aavviioonn iimmaajjuu

uuggrraađđeennee ssuussttaavvee

kkoojjii nnaa nnjjiihh uuppoozzoo--

rraavvaajjuu.. NNaa sslliikkaammaa

ssuu pprriikkaazzaannee JJaavveelliinn

((ssaassvviimm ddeessnnoo)) ii RRaa--

ppiieerr ((ddeessnnoo)),, kkoojjee ssee

vvooddee ssuussttaavviimmaa zzaa

nnaavvoođđeennjjee ssaa ZZeemmll--

jjee..

Aero

spatiale

/TRH

Shots

/TRH

Mars

hall C

ave

nd

ish

British

Aero

space/T

RH

IONSKI

MOTOR T4

NUKLEARNI

MOTOR

NERVA

elektroni

struja

neutraliziranih

iona

ioni

žive

akceleratorska

rešetka

glavna anoda

elektromagnet koji

proizvodi magnetno polje

glavno

područje

ionizacije

dovod

živine

pare

šuplja katoda

crpka

reflektor

reaktorska

jezgra

odvojak

za

turbinu

hlađenje

sapnice

tekućim

vodikom

raketna

sapnica

ispuh

turbine

zaštitna anoda

neutralizirajuća katoda

izbacuje elektrone koji

neutraliziraju ione