Lessons iki digawé déning anggota tim Local Solar System Foundation lan bisa dioptimalake déning reviewer sing qualified. Apa sampeyan wis kompeten ing topik iki? Suggestion an edit
Jarak antarané kutha iki lan kutha Semarang kurang luwih 100 km. Ing wektu iki, pesawat bisa dioperasikaké kanthi manéka cara, kaya ta: Nganggo roket utawa nganggo pesawat. Tetep Ing dhuwur iku ana pérangan kang susah. To stay you need about 7.8 km/s of sideways speed, and almost all of a rocket’s fuel is spent on that.
Tembung iki tegesé menit. Ing jaman saiki, ora ana sing bisa ngontrol jumlah bahan bakar.
Lihat
A launch has four acts:
- Straight up kanggo sawetara detik, kanggo mbusak menara lan udara paling entheng.
- The gravity turn. A tiling cilik, sawetara derajat, lan gravitasi nindakaken sisa: jaluré ngliputi kanthi dhewe-dhewe nalika mesin-mesin nyengkuyung ing sakiwa tengené. Saliyané iku, ana uga sing nganggo roket lan pesawat tempur.
- Staging. After about two and a half minutes the first stage is empty and falls away. Ing dhuwuré, ana papan kang luwih dhuwur.
- Penerbangan cedhak-cedhak, ngrancang kecepatan sidebar ngantos tekan kecepatan orbit. Motor iki ora bisa dioperasikaké. Saben orbit iki diwiwiti saka bumi lan rampung ing 88 dina.
Sawisé iku, bumi bakal ngalami rotasi bebas kanthi kecepatan 0.465 km/s ing khatulistiwa. Saliyané iku, ana uga papan-papan wisata ing pesisir wétan.
Ngerti
Ing simulasi ing ndhuwur, kendaraan bakal nglampahi kira-kira 9.3 km/s saka “delta-v” (kabèh perubahan kecepatan mesiné bisa nyedhiyani) kanggo tekan kecepatan 7.8 km/s ing 200 km. Perbedaan iku gravitasiNalika rokèt isih ngarah ing sisih ndhuwur, bagian saka dorong mung nyengkuyung kanggo nglawan gravitasi ora kanggo nambah kecepatan.
Roket punika dipundamel saking bahan ingkang atos lan gampang rusak. The usual budget quoted for low Earth orbit is 9.3 to 10 km/s, which matches.
| Moment ing simulasi | Wektu | Altitude | Kecepatan |
|---|---|---|---|
| Mesin tahap kapisan dipotong | kira-kira2menit 24 detik | kira-kira 90 km | kira-kira 3.0 km/s |
| Tahap kalih dipunpotong, ing orbit | kira-kira7menit 37 detik | kira-kira 200 km | 7.8 km/s |
Tahap pisanan, dipotong ing3km/s, iku luwih alon kanggo orbit lan mudhun maneh (Falcon9boosters banjur nyetir dhewe bali menyang tanah).
Master
Ing jaman saiki, sistem iki wis dadi standar kanggo gawé piranti lunak. Ing saben wektu, iku milih sudut pitch θ supaya akselerasi vertikal ngresiki dhuwur lan laju munggah:
a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r
Ing basa Inggris, istilah iki tegesé “kecepatan horizontal” utawa “kecepatan sentrifugal”. Nalika v_h tekan kecepatan siklik √(μ/r), iku bakal dikandhani kanthi titik-titik flat. Saben pesawat angkasa (utawa pesawat antariksa) kang diprodhuksi déning perusahaan-perusahaan swasta, lan ora ana sing bisa ngontrol utawa ngendaliaké.
Saben orbital iku dipérang dadi rong jinis, ya iku orbital vertikal lan orbital horisontal. Saben orbit iku wujudé ellips, lan titik paling ngisor bisa ana ing atmosfer.
Coba
Nglewati peluncuran 3D kanthi alon lan tingali wacané. Nalika kapan kecepatan ngliwati3km/s, lan apa kang kedadeyan karo rokèt nalika iku? Sawisé iku goleki wektu nalika dhuwur ora mundhak manèh nanging kecepatan terus mundhak.
Akèh. Tantangan iku ing ngendi sinau tetep.
Quick quiz
3 pitakonan cepet. Pilih jawaban kanggo ndeleng apa sampeyan bener.
-
Nanging, nalika pesawat iki lagi diluncuraké, ora ana sing bisa ndeleng.
- A Kanggo nyegah awan
- B Amargi orbit kedah kecepatan sikil ingkang ageng; dhuwur namung boten cukup
- C Nanging, mesin iki ora bisa dioperasikaké ing dhuwur.
- D Kanggo ndarat ing tahap pisanan
Tunjukake jawaban
B. Amargi orbit kedah kecepatan sikil ingkang ageng; dhuwur namung boten cukup
-
Saben taun, satelit iki bisa ngliwati orbit ing jarak 200 km.
- A 1.1 km/s
- B 3 km/s
- C 7.8 km/s
- D 30 km/s
Tunjukake jawaban
C. 7.8 km/s
-
Apa kang diarani raket?
- A Saben tahap bisa ngangkut kru kang béda
- B Kanggo ngrampungaké ngangkat tank kosong lan mesin nalika bahan bakar wis ilang
- C Nanging salah siji mesin ora bisa diwiwiti maneh
- D Kanggo nggawé rokèt luwih dhuwur
Tunjukake jawaban
B. Kanggo ngrampungaké ngangkat tank kosong lan mesin nalika bahan bakar wis ilang Satunggaling tahap kapisan ingkang kosong boboté kirang langkung 25 ton. Nglempar punika ateges saben kilogram bahan bakar ingkang boten dipun-ginakaken nglajengaken kendaraan ingkang langkung entheng.
Baris pungkasan
- Baca pelajaran
- Ngrampungake tantangan
- Nglakokaké ujian
Tandani leksi wis rampung kanggo nyimpen ing progress sampeyan ing piranti iki.
Leksan rampung.
Nganti sabanjuré Persamaan roket lan delta-vKaca ing pelajaran iki
Sumber
- 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)
Leksan iki dilisensikake CC BY-SA 4.0.