የሮኬት እኩልነት እና ዴልታ-ቪ

በ1903 በካሉጋ የቆሙት ትምህርት ቤት አስተማሪ ኮንስታንቲን ቲኦልኮቭስኪ አሁንም ድረስ የሮኬት መጠንን የሚወስነው እኩልነት መሆኑን ጽፈዋል። ፋልኮን 9 በ89% የሚሆነውን የኤሌክትሪክ ኃይል ስለሚጠቀምበት፣ ስለሚነሳው ክብደት ጥቂት በመቶ ብቻ ስለሚሆንና ሮኬቶች ወደ ላይ ሲወጡ ስለሚያፈሱት ያብራራል።

ሮኬት ሁሉ የሚፈልጉትን ፍጥነት እና ያንን ለማግኘት መሸከም ያለብዎትን ክብደት መካከል ያለው ውድድር ነው.

ተመልከት

ሮኬት ወደኋላ በመውጣት ይንቀሳቀሳል በብቃት ይጥሉት ወይም ከዚያ በላይ ይጥሉ እና በፍጥነት ይሂዱ. ነገር ግን አንድ ችግር አለ፡- አሁንም ያልተቃጠለው ነዳጅ መጓጓዣና ማሽከርከር ያስፈልገዋል፤ ይህም የጨመረውን ሎጋሪትሚክ ያደረገው: ተመሳሳይ መጠን ያለውን ፍጥነት ለመጨመር፣ ነዳጅን መጨመር አለብዎት፣ ወደዚያ አያድርጉት።

Delta-v (Δv, “በፍጥነት ለውጥ”) የሃይል ምንጭ ነው. እያንዳንዱን ማነቃቂያ በኪሜ/ሰ ዋጋ አለው:

• የጨረቃው ፊት ወደ ዝቅተኛው ዙሪያ: በግምት 9.4 ኪሜ / ሰ, መጥፋቶችን ጨምሮ
• ዝቅተኛ ዙሪያ ወደ ግሪንስታቲየር ዙሪያ: በግምት 3.9 ኪሜ / ሰ
• ምድርን ለማርስ ለመውጣት ዝቅተኛ ዙሪያ: በግምት 3.6 ኪሜ / ሰ

የሮኬት ወጪ ምን ያህል Δv ማሽኖች, ነዳጅ እና ክብደት ሊሰጥ ይችላል ነው.

ተረድቻለሁ

Δv = I_sp · g₀ · ln(m₀ / m_f)

• I_sp: የተወሰነ ምላሽ, በሴኮንዶች ውስጥ የሞተር ውጤታማነት መጠን (በg₀ የተከፋፈለ የአየር ፍጥነት)
• g₀ = 9.80665 m/s², መደበኛ ግፊት።
• m₀: በቃጠሎው መጀመሪያ ላይ ያለው ክብደት፤ m_f: በመጨረሻው ላይ ያለው ክብደት

ምሳሌ ከሁለተኛው ደረጃ ጋር የቀረበው ሮኬት (Isp 348 s): የተሞላ, ይህ 15-ቶን payload ጨምሮ 112 ቶን ይመዝናል; የፕሮፔላንት ባዶ, ስለ 19 ቶን. Δv = 348 × 9.81 × ln(112 / 19) ≈ 6.0 ኪሜ / ሰ. የመጀመሪያው ደረጃ ሌሎቹን ያጠቃልላል

የ 10 እና የ 350 ሰከንድ ISP አንድ ደረጃ ብቻ 7.9 ኪሜ / ሰ ይሰጣል, ለ orbiting በቂ አይደለም ጊዜ መጥፋቶች ተቆጠሩ, እና ግንባታ ብቻ ነው 10% ከሁሉ አሁንም በጣም ቀላል ነው. ይህም ማለት በየአውሮፕላኑ ሁለት ወይም ከዚያ በላይ ደረጃዎች ያሉት ሮኬቶች እንዲኖሩ የሚያደርገው ምክንያት ነው።

ሠራተኛ

መተላለፊያ ለሁለተኛ ደረጃ መኪና,

Δv_total = I₁ g₀ ln(m₁₁/m_f₁) + I₂ g₀ ln(m₁₂/m_f₂)

የሁለተኛው ደረጃ መጀመሪያ ክብደት የመጀመሪያው ደረጃ ያፈሰሰው ሁሉን ይጨምራል በሁለቱ ደረጃዎች መካከል ያለውን ክፍፍል ማሻሻል (ለተመጣጣኝ ISP ፣ ለእያንዳንዱ ደረጃ ተመሳሳይ Δv) ክላሲካል ችግር ነው: የ የዋጋ ክፍል ከሚያስፈልገው Δv ጋር በከፍተኛ ሁኔታ ይቀንሳል ፣ ይህም Δv ን ወደ ዙሪያው በጥቂት መቶ ሜትር / ሰ (ከደቡብ ፣ ከኢኮተር ጋር) ያነሰ ስለሆነ በጣም አስፈላጊ ነው ፡፡

ይህም የቀድሞውን መጀመሪያ ደረጃዎች መጠቀሚያ የሚችሉበትን ምክንያት ያብራራል፡- በሌላ መንገድ የራኬቱን ዋጋ ያለው ክፍል እንዳይጥሉ ለማድረግ ከዋናው መሳሪያ ውስጥ ጥቂት በመቶዎችን በማስተካከል፣ የራኬቱን ዋጋ ያለው ክፍል እንዳይጥሉ ለማድረግ የሚያስፈልገውን ነዳጅ በመጠቀም ወደኋላ ይመለሳሉ፡፡