A kọwara isiokwu a site n'aka onyeisi otu Local Solar System nke faịlụ na ọ ga-enwe ike ịbawanye ya site n'aka onye nyocha ahụ. Ị̀ nwere ike ịgụ isiokwu a? Gosigharịa nhazi
Oge ahụ dị naanị kilomita 100, nke dị nso karịa njem ndị mmadụ. Ọ dị mfe ịga elu ebe ahụ: rocket na-adọta na-eme ya n’ime nkeji ole na ole nke ụgbọala ma banye n’ihu azụ. Isi elu ebe ahụ bụ akụkụ siri ike. Iji nọgide, ịchọrọ ihe dị ka 7.8 km/s nke ọsọ sideways, na ọbụna ihe niile nke mmanụ ụgbọala nke roketi ahụ ga-agwụ n’ebe ahụ.
Na-aga elu na-ewe minit. Ịga n’akụkụ na-aga ngwa ngwa ga-ewe ihe dị ka mmanụ niile.
Nlegharị anya
Nhazi nwere ihenhọrọ anọ:
- Kpọọ elu maka sekọnd ole na ole, ka i mechie táàbụ̀ nakwa ikuku nke dị n’elu.
- Gravitashiọn tụgharịa. A tilt obere, degrees abụọ, na gravitashiọn na-eme ihe ndị ọzọ: ụzọ ahụ na-ebegharị n’onwe ya mgbe engines na-agbanye n’ime ya. Enweghị ntụgharị dị nro, nke ga-akpụcha rocket dị n’ime ikuku.
- Nkedo. Mgbe ihe dịka nkeji abụọ na ọkara oge mbụ bụ nke mebiri emebi ma pụta. Nhazi elu, nke dị n’elu, na-akpụgharị.
- Ihe okporo ụzọ dị nso na ọfụụ, na-ebugharị ọsọ n’akụkụ ruo mgbe ọ ga-erupụta ọsọ orbital. Enweghi ike iwepụ engine. Ụgbọ elu ahụ dị n’okporo ụzọ, na-agbagharị ụwa kwa minit 88 ma ọ bụ otú ahụ.
Na-akpụgharị n’ebe ọwụwa anyanwụ na-enyere aka: eluigwe nwere ike ịtụgharị 0.465 km/s n’ebe equator. Ọ bụ ya mere ọtụtụ ebe a na-adọta ndị mmadụ ji hụ oke osimiri n’ebe ọwụwa anyanwụ.
Mara
N’ime simulation dị elu, ụgbọala ahụ na-ewe ihe dịka 9.3 km/s nke “delta-v” (ụdị mgbanwe zuru oke nke ọsọ nke engines ya nwere ike inye) iji nweta ọsọ nke 7.8 km/s na 200 km. Ụdị dị iche bụ ịhụnanya kwụsịtụ: ebe ọ bụ na rókētị̀ ka na-egosi n’ebe ụfọdụ elu, akụkụ nke nrụgide ya na-echekwa ya naanị n’ebe ahụ n’ihi nrụgide kama ịgagharị ya.
Ọtụtụ ndị na-agba ọsọ ụgbọelu na-eji ya eme ihe iji gbochie ịda ogbenye. Ụdị ego a na-eji maka ala Earth orbit bụ 9.3 ruo 10 km/s, nke dị n’otu.
| Oge n’ime simulation | Oge | Elu | Nhazi |
|---|---|---|---|
| Nhazi mbụ engine kwụsịtụ | ihe dịka 2 mịnị 24 sekọnd | Km 90 | banyere 3.0 km/s |
| Nke abụọ-nhazi-nkebichi, n’orbit | ihe dịka 7 mịnị 37 sekọnd | banyere 200 km | 7.8 km/s |
N’ime nke mbụ, e jide ya na 3 km / s, ọ dị njọ maka orbit ma kwụsịghachi (Falcon 9 boosters mgbe ahụ na-atụgharị onwe ha azụ ka ala).
Onyenwe
N’ebe elu nke usoro a, e ji iwu nlekọta ntinye aka dị mfe. Na oge ọbụla ọ na-ahọrọ aịkọn pitị̀ θ ka vatịkal acceleration gbanwee eluigwe na ọnụọgụgụ ịgagharị:
a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r
Asụsụ abụọ mbụ bụ gravity na-ewepụ “centrifugal” n’ihi ọsọ horizon. Ebe v_h na-abịakwute ọsọ ọfụụ √(μ/r), ha abụọ ahụ ga-ewepụ ya nakwa n’ebe a na-emepe ihe ngosi ahụ. Ụgbọala ndị dị ugbu a na-eji usoro ihe eji eme ihe ka mma (dịka ọmụmaatụ, Apollo-era iterative guidance mode, ma ọ bụ nchịkwa zuru oke nke Space Shuttle) nke na-ewepụ ihe na-agbagharị, mana ụkpụrụ ya bụ otu.
N’ịbanye n’orbit bụ ịgwụ na sekọnd vertikal ọsọ n’ụzọ ziri ezi na elu nke ihenhọrọ ahụ, na horizon ọsọ dị ka √(μ/r). Kpụga ọbụla ma orbit bụ ellipse, na ala nke ya nwere ike ịbụ n’ime atmọkụ.
Jiri ya
Kpụga 3D launcher n'ụzọ dị mfe ma lelee ihe a na-agụ. Oge ole ka ọsọ ahụ ga-agafe 3 km/s, nakwa ihe ọ ga-eme na roketi mgbe ahụ? Mgbe ahụ chọta oge nke eluigwe na-akwụsị ịba n'ihi na ọsọ ahụ na-aga n'ihu ịba.
Great. Challenges bụ ebe ịmụ ihe na-atọ.
Ńgwānụ́ọ̀tụ̀
3 ajụjụ nkịtị. Họrọ azịza ka ịhụ ma ọ bụrụ na ị ziri ezi.
-
Gịnị mere rocket ji malite ịtụ elu mgbe ọ na-apụ n'ebe ahụ?
- A Ka ị ghara igbochi ụzarị
- B N'ihi na orbit chọrọ ọsọ n'akụkụ dị ukwuu; elu ọbụla adịghị adị
- C N'ihi na engines dị njọ n'eluigwe
- D Ka ịbanye n'isiokwu mbụ
Gosi nzaghachi
B. N'ihi na orbit chọrọ ọsọ n'akụkụ dị ukwuu; elu ọbụla adịghị adị
-
Olee ka ọsọ nke ụgbọelu ojii ga-aga n'akụkụ iji nọgide na orbit 200 km elu?
- A 1.1 km/s
- B 3 km/s
- C 7.8 km/s
- D 30 km/s
Gosi nzaghachi
C. 7.8 km/s
-
Gịnị mere rocket ji jiri ntọala?
- A Ya mere, n'ụdị ọbụla nwere ike ịnabata ndị ọrụ dị iche iche
- B Ka ịkwụsị ịnabata tankịs na engines dị n'ime mgbe mmanụ ha gachara
- C N'ihi na engine a ga-agaghị ebubatagharị
- D Ka i mee ka rocket dị elu
Gosi nzaghachi
B. Ka ịkwụsị ịnabata tankịs na engines dị n'ime mgbe mmanụ ha gachara N'ime nke mbụ, ọbụla na-arọ 25 tons. Ọ bụrụ na ịhapụ ya, ọ pụtara na kilogramọ ọ bụla nke mmanụ ọkụ nọ n'aka ekpe ga-eme ka ụgbọala dị mfe karị.
_Nkebi
- Gụọ isiokwu ahụ
- Ejirila n'omume
- Kwuru ajụjụ ahụ
Kewapụta isiokwu ahụ ka i chekwaa ya n'ihe ojoo gị na ngwaọrụ a.
Nkuzi ahụ zuru ezu.
N'elu nke ọzọ Ekwasịịọ̀tụ̀ọ̀ na delta-vAsụsụ n'ụdị a
Ebe obibi
- SpaceX, Falcon 9 vehicle page (masses, thrust)
- SpaceX, Falcon User's Guide (2021)
- NASA Glenn Research Center, Beginner's Guide to Rockets
- H. D. Curtis, Orbital Mechanics for Engineering Students, 4th ed., ch. 13 (rocket vehicle dynamics)
- Wikipedia, Delta-v budget (typical losses to low Earth orbit)
A na-enye ikike nke isiokwu a CC BY-SA 4.0.