Bereik orbite

Ruimte is net 100 km weg, nader as wat baie mense reis Om daar te kom is maklik: sonarrakette doen dit met ‘n paar minute vlug en val regs terug. Om daar te bly is die moeilike deel. Om te bly, benodig jy ongeveer 7.8 km/s van laterale spoed, en byna al die brandstof van ‘n raket word daarop bestee

Om op te gaan neem minute Om vinnig genoeg opsy te gaan, neem byna al die brandstof.

Kyk

‘n Lansering het vier aktiwiteite:

1. Regtig op vir ‘n paar sekondes, om die toring en die dikste lug skoon te maak.
2. Die swaartekrag draai. ‘n Klein helling, ‘n paar grade, en die swaartekrag doen die res: die pad buig vanself terwyl die masjiene dit langs dryf. Geen skerp draaie, wat ‘n dun raket in die lugstroom sou breek nie
3. Staging. Na ongeveer twee en ‘n half minute is die eerste stadium leeg en val weg Die boonste vlak, baie ligter, hou aan om te druk
4. Vlieg byna plat, bou kanttoe spoed totdat dit orbitale spoed bereik. Die masjien skakel af. Die ruimtetuig is in ‘n baan, draai om die aarde elke 88 minute of so

Lansering ooswaarts help: Aarde se eie draai gee ‘n vrye 0.465 km/s by die ewenaar. Daarom is die meeste lanseerplekke na die ooste gerig

Verstaan

In die simulasie hierbo, die voertuig spandeer ongeveer 9.3 km/s van “delta-v” (die totale verandering in spoed wat sy enjins kan verskaf) om ‘n spoed van 7.8 km/s by 200 km te bereik. Die verskil is gravitasieverlies: terwyl die raket nog gedeeltelik na bo wys, hou ‘n deel van sy stoot dit net teen die gewig in plaas daarvan om dit vinniger te maak.

Echte rakette veg ook teen lugweerstand en verloor ‘n bietjie doeltreffendheid aan stuur. Die gebruiklike begroting aangehaal vir lae aarde baan is 9.3 tot 10 km/s, wat ooreenstem.

Momentum in die simulasie	Tyd	Hoogte	Spoed
Eerste-trap masjien afsny	ongeveer 2 min 24 sek	ongeveer 90 km	ongeveer 3.0 km/s
Tweede-trap afsny, in orbite	ongeveer 7 min 37 sek	ongeveer 200 km	7.8 km/s

Die eerste stadium, afgesny by 3 km/s, is veel te stadig vir orbite en val terug (Falcon 9-versterkers stuur dan self terug na die land).

Meester

Die boonste stadium in hierdie model gebruik ‘n eenvoudige geslote lus lei-wet. Op elke oomblik kies dit ‘n hoogtehoek θ sodat die vertikale versnelling hoogte en klimtempo korrigeer:

a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r

Die eerste twee terme is gewigsverlies minus die “sentrifugale” verligting van horisontale spoed. As v_h die sirkelsnelheid √(μ/r) nader, kanselleer dié twee en die stadiumpunte plat. Echte voertuie gebruik meer verfijnde skemas (byvoorbeeld die Apollo-era herhaalde leimodus, of aangedrewe eksplisiete lei op die ruimteskip) wat dryfmiddel minimaliseer, maar die beginsel is dieselfde.

Invoeg in orbite eindig met nul vertikale spoed presies op die doel hoogte, en horisontale spoed gelyk aan √(μ/r). Mis enige een en die baan is ‘n ellips, met sy laagste punt moontlik binne- in die atmosfeer.