यो पाठ एक Local Solar System फाउन्डेसन टोली सदस्य द्वारा ड्राफ्ट गरिएको थियो र योग्य समीक्षाकर्ता द्वारा सुधार गर्न सकिन्छ। तपाईँ यो विषयवस्तुमा योग्य हुनुहुन्छ? सम्पादन सुझाव दिनुहोस्
यो शहर लगभग 100 किलोमिटरको दूरीमा अवस्थित छ र यसमा धेरै पर्यटकहरू आउँछन्। * त्यहाँ माथि * प्राप्त गर्न सजिलो छ: ध्वनि रकेट उडान को केही मिनेट संग यो गर्नुहोस् र सीधा फर्केर गिर. Staying त्यहाँ सम्म कठिन भाग हो. To stay you need about 7.8 km/s of sideways speed, and almost all of a rocket’s fuel is spent on that.
यो समय लगभग एक घण्टाको हुन्छ। यसले गर्दा लगभग सबै प्रकारका जलवायुमा पाइन्छ।
हेर्नुहोस्
एक सुरुआत चार कार्यहरू छ:
- टावर र सबैभन्दा मोटो हावा खाली गर्न, केही सेकेन्डका लागि सिधा माथि जानुहोस् ।
- गुरुत्वाकर्षण घुमाउनुहोस्। सानो झुकाव, डिग्रीको जोडी, र गुरुत्वले बाँकी काम गर्छ: बाटो आफैँमा बेन्ड हुन्छ जब इन्जिनहरूले यसलाई पछाडि धकेल्दछन्। कुनै तीखो मोड, जो हावा प्रवाह मा एक पातलो रकेट तोड्न हुनेछ।
- Staging. लगभग दुई र आधा मिनेट पछि पहिलो चरण खाली छ र टाढा खस्छ। यसले गर्दा उच्च तापमानमा पनि यो काम गर्न सक्छ।
- लगभग समतल उडिरहेको, यो कक्षीय गतिमा पुग्दासम्म साइडवे गति निर्माण गर्दैछ । यो मोटरबाटो बन्द छ । यो पृथ्वीको परिक्रमा गर्नमा लगभग 88 दिन लाग्छ।
यसले पृथ्वीको आफ्नै स्पिनले भूमध्यरेखामा एक स्वतन्त्र 0.465 km/s प्रदान गर्दछ। यसका अतिरिक्त यहाँको अधिकांश भूभाग समुद्री सतहबाट उचाइमा रहेको छ ।
बुझ्नुहोस्
यस प्रकारको गतिमा, यो गाडीले 9.3 km/s को “डेल्टा-v” (यसको इन्जिनले प्रदान गर्न सक्दछ) को कुल परिवर्तन खर्च गर्दछ ताकि 200 किमी मा 7.8 km/s को गति प्राप्त गर्न सकियोस्। यसमा gravity loss फरक छ: जब कि रकेट अझै पनि आंशिक रूपमा माथितिर संकेत गर्दछ, यसको धक्काको एक भागले यसलाई गति दिनको सट्टा गुरुत्वाकर्षण विरुद्ध मात्र राख्दछ।
यसले गर्दा विमानको गतिमा कमी आउने तथा यसको गतिमा वृद्धि हुने गर्दछ। कम पृथ्वी कक्षा लागि उद्धृत सामान्य बजेट छ 9.3 देखि 10 किलोमिटर/सेकेन्ड, जुन मिल्दछ ।
| नक्कलमा मोमेन्ट | समय | उच्चता | गति |
|---|---|---|---|
| पहिलो चरण इन्जिन काट-आउट | लगभग 2 मिनेट 24 सेकेन्ड | लगभग 90 किमी | लगभग 3.0 किलोमिटर/सेकेन्ड |
| दोस्रो चरण काट-आउट, कक्षामा | लगभग 7 मिनेट 37 सेकेन्ड | 200 किलोमिटर | 7.8 किलोमिटर/सेकेन्ड |
पहिलो चरण,3किमी / से मा काटिएको छ, कक्षाको लागि धेरै ढिलो छ र पछाडि गिर्छ (फाल्कन9बक्सरहरू त्यसपछि भूमिमा फर्केर जान्छन्)।
मास्टर
यस प्रकारको नियमन एक सरल र प्रभावकारी विधि हो। प्रत्येक क्षणमा यसले एउटा पिच कोण θ चयन गर्दछ ताकि ठाडो त्वरणले उचाइ र चढाई दर सुधार गर्दछ:
a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r
पहिलो दुई शब्दहरू गुरुत्वाकर्षण कम तेर्सो गतिको “केन्द्रापसारक” राहत हो। As v_h approaches the circular speed √(μ/r), those two cancel and the stage points flat. वास्तविक वाहनहरू अधिक परिष्कृत योजनाहरू प्रयोग गर्दछन् (उदाहरणका लागि अपोलो-युग पुनरावृत्तिक मार्गदर्शन मोड, वा स्पेस शटलमा स्पष्ट मार्गदर्शन) जुन प्रक्षेपणलाई कम गर्दछ, तर सिद्धान्त उही छ।
यस प्रकारको गतिलाई अर्धव्यास (half-axis) भनिन्छ र यो गतिलाई अर्धव्यास (half-axis) वा अर्धवृत्तीय गति (circular speed) पनि भनिन्छ। या त मेट्नुहोस् र कक्षा दीर्घवृत्त हो, यसको कम बिन्दु सम्भवत: वातावरणभित्र छ ।
यसलाई प्रयास गर्नुहोस्
3D प्रक्षेपणलाई ढिलो गरी स्क्रोल गर्नुहोस् र पढाइ हेर्नुहोस् । कुन समयमा गतिले3km/s पार गर्दछ, र त्यो क्षणमा रकेटलाई के हुन्छ? त्यसपछि गति चढिरहँदा उचाइ बढ्नु रोकिने क्षण फेला पार्नुहोस्।
ठूलो. चुनौतीहरू सिक्ने स्टिक जहाँ छन्.
छिटो प्रश्न
3 छिटो प्रश्नहरू । तपाईँ सही हुनुहुन्छ भने हेर्न जवाफ रोज्नुहोस् ।
-
किन एक रॉकेट सीधा उडान को सट्टा liftoff पछि चाँडै भन्दा झुक्छ?
- A बादलबाट बच्न
- B किनभने कक्षलाई ठूलो साइडवे गति आवश्यक पर्दछ; उचाइ मात्र पर्याप्त छैन
- C किनभने इन्जिनहरू उचाइमा कमजोर छन्
- D पहिलो चरणमा उत्रनुहोस्
उत्तर देखाउनुहोस्
B. किनभने कक्षलाई ठूलो साइडवे गति आवश्यक पर्दछ; उचाइ मात्र पर्याप्त छैन
-
कसरी छिटो एक अन्तरिक्ष यान कक्षामा रहन sideways सार्न पर्छ बारेमा 200 km माथि?
- A 1.1 किलोमिटर/सेकेन्ड
- B 3 किलोमिटर/सेकेन्ड
- C 7.8 किलोमिटर/सेकेन्ड
- D 30 किमी/से
उत्तर देखाउनुहोस्
C. 7.8 किलोमिटर/सेकेन्ड
-
किन रॉकेटले चरणहरू प्रयोग गर्छन्?
- A त्यसैले प्रत्येक चरण फरक चालक दल बोक्न सक्छ
- B एक पटक आफ्नो इन्धन गएको छ भारी खाली ट्यांक र इन्जिन बोक्न रोक्न
- C किनभने एउटा इन्जिन पुन: सुरु गर्न सकिँदैन
- D रॉकेटलाई अग्लो बनाउन
उत्तर देखाउनुहोस्
B. एक पटक आफ्नो इन्धन गएको छ भारी खाली ट्यांक र इन्जिन बोक्न रोक्न एक खाली पहिलो चरण बारेमा वजन 25 टन. यो छोड्ने मतलब इन्जिन को हरेक किलो बायाँ धेरै हल्का वाहन गति बढाउँछ.
समाप्त रेखा
- पाठ पढ्नुहोस्
- चुनौती पूरा भयो
- प्रश्नावली लिनुभयो
यो यन्त्रमा तपाईँको प्रगतिमा बचत गर्न पाठ पूरा भएको चिनो लगाउनुहोस् ।
पाठ समाप्त । राम्रो काम !
पछिल्लो माथि रकेट समीकरण र डेल्टा-भीयो पाठमा शब्दहरू
स्रोत
- 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)
यो पाठ CC BY-SA 4.0 लाइसेन्स गरिएको छ ।