궤도에 도달

우주는 100km 정도 떨어져 있으며, 많은 사람들이 통근하는 것보다 가까운 거리에 있습니다. * 거기에 * 얻는 것은 쉽다: 소나 로켓은 비행의 몇 분과 함께 그것을하고 바로 다시 떨어집니다. 거기에 남아있는 어려운 부분이다. 로켓이 움직이기 위해서는 초당 7.8km의 측면 속도가 필요하며, 거의 모든 연료를 이것에 소비한다.

올라가는 데는 몇 분이 걸립니다. 너무 빨리 옆으로 가면 연료가 거의 다 소모됩니다.

봐

런칭은 네 가지 행위로 이루어져 있다:

1. 똑바로 몇 초 동안, 타워와 두꺼운 공기를 지우기 위해.
2. 중력 변화. 작은 기울기, 몇도, 그리고 중력이 나머지를합니다: 경로는 스스로 굽어지고 엔진이 따라 밀어주면서. 공기 흐름에서 얇은 로켓을 깨뜨릴 것입니다 날카로운 회전 없음.
3. Staging. After about two and a half minutes the first stage is empty and falls away. 높은 단계, 훨씬 가볍게, 계속해서 밀어.
4. 거의 평평하게 비행, 궤도 속도에 도달 할 때까지 측면으로 속도를 구축. 엔진이 꺼집니다. 우주선은 궤도에 있고, 지구를 88분마다 한 바퀴 도는 중입니다.

동쪽으로 발사하는 것이 도움이 된다: 지구의 자기 회전은 적도에서 0.465 km/s의 자유로운 속도를 제공한다. 이 때문에 대부분의 발사장은 동쪽으로 바다를 향해 있다.

이해하겠습니다

위의 시뮬레이션에서, 차량은 200km에서 7.8 km/s에 도달하기 위해 약 9.3 km/s의 “델타-v”(엔진이 제공할 수 있는 속도의 전체 변화)를 소비한다. 차이점은 중력 손실: 로켓이 여전히 부분적으로 위쪽을 가리키는 동안, 그것의 추진력의 일부는 중력에 대항하여 그것을 가속하는 대신에 그것을 유지한다.

실제 로켓은 또한 공기 저항을 싸우고 조종에 일부 효율성을 잃는다. 낮은 지구 궤도에 대한 보통 예산은 9.3 ~ 10 km/s이며, 이는 일치한다.

시뮬레이션에서의 움직임	시간	고도	속도
First-stage engine cut-off	약 2분 24초	약 90km	약 3.0 km/s
궤도에 있는 두번째 단계가 끝났어	약 7분 37초	약 200km	7.8 km/s의 속도로

첫 단계는 3 km/s로 떨어져서, 궤도에 너무 느리게 떨어지고, 다시 착륙한다(팰컨 9 부스터는 그 후 스스로를 다시 지상으로 이동시킨다).

마스터

이 모델의 상단 단계는 간단한 폐쇄 루프 유도법을 사용합니다. 각 순간에 수직 가속이 고도와 등반률을 보정하도록 피치 각도 θ 를 선택합니다.

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

첫 두 개의 용어는 중력에서 수평 속도의 “원심” 구호를 제외한다. v_h가 원형 속도 √(μ/r)에 가까워질수록, 이 두 개의 점은 사라지고 스테이지 포인트는 평평해진다. 실제 탐사선은 더 정교한 방법을 사용한다(예를 들어 아폴로 시대의 반복적 유도 모드, 또는 우주왕복선에서 전력을 가진 명시적인 유도) 추진제를 최소화하지만 원리는 동일하다.

Inserting into orbit is ending with zero vertical speed exactly at the target height, and horizontal speed equal to √(μ/r). 둘 중 하나를 놓치면 궤도는 타원형이 되며, 대기권 내부에 있는 가장 낮은 지점을 가진다.