ဤသင်ခန်းစာကို Local Solar System Foundation အဖွဲ့ဝင်တစ်ဦးကရေးသားခဲ့ပြီး အရည်အချင်းပြည့်မီသော ပြန်လည်သုံးသပ်သူတစ်ဦးမှ ပြုပြင်နိုင်သည်။ သင်သည်ဤအကြောင်းအရာတွင်အရည်အချင်းပြည့်မီကြပြီလား?
အာကာသသည် ကီလိုမီတာ 100 ခန့်သာ ဝေးပြီး လူအများစု၏ အလုပ်သွားလာမှုထက် ပိုနီးကပ်သည်။ Getting * there up * is easy: sounding rockets do it withafew minutes of flight and fall straight back. Staying up there is the hard part. ရပ်တည်ရန်အတွက် သင်သည် ဘေးဘက်သို့ 7.8 km/s အမြန်နှုန်းလိုအပ်ပြီး ရဟတ်ယာဉ်၏ လောင်စာအားလုံးနီးပါးကို ထိုသို့သုံးစွဲရသည်။
တက်ဖို့ မိနစ်တွေကြာတယ်။ မြန်မြန်ဆန်ဆန် ဘေးသို့သွားခြင်းသည် လောင်စာအားလုံးနီးပါးကို ယူဆောင်သွားသည်။
ကြည့်ပါ
တစ်ခု launcher လေးခုရှိပါတယ်:
- နာရီအနည်းငယ်အတွက် straight up, တံတားနှင့်ထူဆုံးလေထုရှင်းလင်းရန်။
- The gravity turn. အသေးစားတွန်းအား, ဒီဂရီတစ်စုံတစ်ဦးက, နှင့်ဆွဲငင်အားကျန်ရှိသောလုပ်: အင်ဂျင်များအတူတကွ push စဉ်လမ်းကြောင်းကိုကိုယ်ပိုင်အပေါ် bends. လေစီးကြောင်းထဲမှာ အထူကြီးတဲ့ ရဟတ်ယာဉ်ကို ပြိုကျစေနိုင်တဲ့ ပြင်းထန်တဲ့ လှည့်ခြင်းမျိုး မရှိရဘူး။
- Staging. နှစ်မိနစ်ခွဲအကြာတွင်ပထမဦးဆုံးအဆင့်ဟာအလွတ်ဖြစ်ပြီးကျဆင်းသွားသည်။ အပေါ်ပိုင်းအဆင့်မှာ ပိုပြီး အလင်းရောင်များပြားလာပြီး တွန်းအားပေးနေဆဲဖြစ်သည်။
- ပျံသန်းမှုအလွန်ခပ်ဆင်ဆင်, တည်ဆောက်ဘေးဘက်မြန်နှုန်းက orbital အမြန်နှုန်းရောက်ရှိမတိုင်မီ. အင်ဂျင်ပိတ်သွားတယ်။ အာကာသယာဉ်သည် ကမ္ဘာပတ်လမ်းကြောင်းတွင် 88 မိနစ်တိုင်း လည်ပတ်နေသည်။
တောင်ဘက်သို့စတင်ကူညီ: ကမ္ဘာမြေ၏ကိုယ်ပိုင် spin လွတ်လပ်သောပေးသည် 0.465 km / s ကိုအီကွေတာမှာ။ ဒါကြောင့် အများစုသော စမ်းသပ်မှုစခန်းများမှာ အရှေ့ဘက်တွင် သမုဒ္ဒရာကို မျက်နှာမူကြရသည်။
နားလည်ပါ
အပေါ်ကပုံတူကူးယူမှုတွင်, ယာဉ်သည် 9.3 km/s “ဒယ်လ်တာ-v” (၎င်း၏အင်ဂျင်များပေးနိုင်စွမ်းရှိသောမြန်နှုန်း၏စုစုပေါင်းပြောင်းလဲမှု) 200 km မှာ 7.8 km/s ၏အမြန်နှုန်းကိုရောက်ရှိရန်အကြောင်းကုန်ကျစရိတ်။ ကွဲပြားမှုက gravity loss: ရဟတ်ယာဉ်သည်အချို့ကိုအောက်သို့ညွှန်ပြနေစဉ်၊ ၎င်း၏လှုံ့ဆော်မှုတစ်စိတ်တစ်ပိုင်းသည်အရှိန်မြှင့်ခြင်းအစားဆွဲအားကိုသာထိန်းသိမ်းထားသည်။
တကယ့် ရဟတ်ယာဉ်များလည်းလေကြောင်းဆွဲတိုက်ခိုက်နှင့်လမ်းညွှန်မှုအချို့စွမ်းဆောင်ရည်ဆုံးရှုံး. မြေကြီးကမ္ဘာ့ပတ်လမ်းအတွက်အစဉ်အလာဘတ်ဂျက်ကိုဖော်ပြသည် 9.3 မှ 10 km / s, မည်သည့်တူညီသည်။
| ပုံစံတူထုတ်မှုအတွင်းရှိ အချိန်ကာလ | အချိန် | မြင့်မားမှု | အမြန်နှုန်း |
|---|---|---|---|
| ပထမအဆင့်အင်ဂျင်ဖြတ်တောက် | အကြောင်း2မိနစ် 24 s | အကြောင်းကို 90 ကီလိုမီတာ | အကြောင်းကို 3.0 km/s |
| Second-stage cut-off, in orbit | အကြောင်းကို7မိနစ် 37 s | အကြောင်းကို 200 ကီလိုမီတာ | 7.8 ကီလိုမီတာ/စက္ကန့် |
The first stage, cut off at 3 km/s, is far too slow for orbit and falls back (Falcon 9 boosters then steer themselves back to land).
အဓိက
ဒီပုံစံထဲမှာအထက်ပိုင်းအဆင့်ရိုးရှင်းသော closed-loop လမ်းညွှန်ဥပဒေကိုအသုံးပြုသည်။ တစ်ခုချင်းစီကိုအချိန်ကာလတွင်၎င်းသည် vertical acceleration သည်မြင့်မားမှုနှင့်တက်နှုန်းကိုပြင်ဆင်ရန်အတွက် pitch angle θ ကိုရွေးချယ်သည်:
a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r
ပထမနှစ်ခု term များသည်ဆွဲငင်အားလျှော့ချ “centrifugal” အလျားလိုက်အမြန်နှုန်း၏ကယ်တင်ခြင်း။ v_h အဖြစ်ဝိုင်းပတ်လည်အမြန်နှုန်း √ (μ / r) ကိုနီးကပ်လာ, ထိုနှစ်ဦးကိုဖျက်သိမ်းခြင်းနှင့်စင်မြင့်အမှတ်မြေညီ. အမှန်တကယ်ယာဉ်များပိုမိုကောင်းမွန်သောစနစ်များကိုအသုံးပြုပါ (ဥပမာအားဖြင့် Apollo-ခေတ်ကထပ်ခါတလဲလဲလမ်းညွှန် mode ကို, သို့မဟုတ်အာကာသလှေကားပေါ်တွင် explicit guideline powered) propeller ကိုလျှော့ချပေမယ့်မူဝါဒတူညီပါတယ်။
orbit သို့ထည့်သွင်းခြင်းသည်ရည်မှန်းချက်အမြင့်တွင်တိကျစွာဆုတ်ခွာသောမြန်နှုန်းနှင့်အတူပြီးဆုံးသည်, နှင့် horizontal speed သည် √ (μ / r) နှင့်ညီမျှသည်။ သို့မဟုတ် Miss နှင့် orbit သည် elliptical ဖြစ်သည်, ၎င်း၏အနိမျ့ဆုံးအဆင့်ဖြစ်နိုင်သမျှလေထုအတွင်း၌။
စမ်းကြည့်ပါ
3D စတင်အနှေးနှင့်ဖတ်ရှုကြည့်ရှု scroll. ဘယ်အချိန်မှာမြန်နှုန်းကျော်လွန်3km/s, နှင့်ထိုအချိန်ကအကြောင်းကိုရဟတ်ယာဉ်သို့ဘာဖြစ်ပျက်သလဲ? ထိုအခါအမြန်နှုန်းတက်နေစဉ်မြင့်မားမှုရပ်တန့်တက်တဲ့အချိန်ကိုရှာဖွေ.
ကြီးမားတဲ့. စိန်ခေါ်မှုများသည်သင်ယူမှု sticks နေရာဖြစ်ကြသည်။
မြန်နှုန်းမြင့်မေးခွန်းလွှာ
3 မြန်ဆန်သောမေးခွန်းများ. သင်မှန်ကန်လျှင်ကြည့်ရှုရန်အဖြေကို Pick.
-
ဘာကြောင့် လေကြောင်းပျံသန်းမှုမှ ထွက်ခွာပြီးနောက် ရဟတ်ယာဉ်သည် အပေါ်သို့ တိုက်ရိုက်ပျံသန်းခြင်းအစား အနည်းငယ်သာ လျော့ကျသွားတာလဲ။
- A တိမ်တွေ ရှောင်ရှားဖို့
- B အကြောင်းကတစ်ဦး orbit ကကြီးမားတဲ့ဘေးဘက်အမြန်လိုအပ်ပါတယ်; အမြင့်တစ်ခုတည်းကိုမလုံလောက်ပါဘူး
- C အကြောင်းက အင်ဂျင်တွေဟာ မြင့် မားတဲ့နေရာမှာ အားနည်းလို့ပါ ။
- D ပထမအဆင့်ကို ဆင်းသက်ရန်
အဖြေကို ပြပါ
B. အကြောင်းကတစ်ဦး orbit ကကြီးမားတဲ့ဘေးဘက်အမြန်လိုအပ်ပါတယ်; အမြင့်တစ်ခုတည်းကိုမလုံလောက်ပါဘူး
-
အကြောင်းကိုဘယ်လောက်မြန်ဆန်စွာတစ်ဦးအာကာသယာဉ် orbit မှာနေဖို့ဘေးသို့သွားရမည် 200 km up?
- A 1.1 km/s
- B 3 ကီလိုမီတာ/စက္ကန့်
- C 7.8 ကီလိုမီတာ/စက္ကန့်
- D 30 km/s
အဖြေကို ပြပါ
C. 7.8 ကီလိုမီတာ/စက္ကန့်
-
ဘာကြောင့် ရိုကက်တွေဟာ အဆင့်တွေကို သုံးကြတာလဲ။
- A ဒီတော့အဆင့် တစ်ခုစီမှာ မတူညီတဲ့အဖွဲ့တစ်ဖွဲ့ပါနိုင်တယ်။
- B လောင်စာဆီကုန်သွားရင် အင်ဂျင်နဲ့ တန်ဆာပလာတွေ မောင်းနှင်တာရပ်ဖို့
- C တစ်ခုတည်းသောအင်ဂျင်ကိုပြန်စတင်နိုင်ခြင်းမရှိသောကြောင့်
- D ရဟတ်ယာဉ်ကို ပိုမြင့်အောင်လုပ်ဖို့
အဖြေကို ပြပါ
B. လောင်စာဆီကုန်သွားရင် အင်ဂျင်နဲ့ တန်ဆာပလာတွေ မောင်းနှင်တာရပ်ဖို့ အလွတ်ပထမဦးဆုံးအဆင့်အကြောင်းကိုချိန် 25 တန်. ဒါဟာ dropping ဆီရဲ့တိုင်းကီလိုဂရမ် left အများကြီးပိုပေါ့ပါးတဲ့ယာဉ်တစ်စီး accelerates ဆိုလိုတယ်.
လိုင်းအဆုံးသတ်
- သင်ခန်းစာကိုဖတ်ပါ
- စိန်ခေါ်မှုလုပ်ခဲ့သည်
- မေးခွန်းလွှာယူ
သင်ခန်းစာကိုပြီးဆုံးပြီဟုမှတ်ပါ
သင်ခန်းစာပြီးဆုံးပြီ။ ကောင်းစွာလုပ်ခဲ့သည်!
နောက်တစ်ခု rocket equation နှင့် delta-vသင်ခန်းစာတွင်ရှိသော စကားလုံးများ
ရင်းမြစ်များ
- 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)
ဤသင်ခန်းစာသည် CC BY-SA 4.0 လိုင်စင်ရသည်။