Akkaataa kun kan barreesse Local Solar System miseensa guddina fi akkasii ni fooyya'ama. Maaliif akkasitti?
Gara garaan gara 100 km qofa, kan ka’e akka namoota baay’ee itti darban. Haala kanatti akka deebi’u salphaati: rokeetota dhaantaa’an yeroo daqiiqaa tokkoon booda akka deebi’an gochuun ni danda’ama. Haala kana keessatti akka jiraattu ta’uu isaas salphaa miti. Akka ta’uuf, yeroo 7.8 km/s akka deeman barbaaddu, fi gatii rokitii hunda kan itti fayyadamu.
Akkasumas, akkasumas Jijjiirama gara-galaatti yeroo dheeraaf deemuu, bishaan hunda fudhata.
Akkaataa
Lakkisuun hojiilee afurii qaba:
- Dhugumatti ol yeroo sekondii tokkoof, akka tarree fi hinjii hin qabnee hin baa’u.
- Garabii fiigicha. Jijjiiramaa, daa’imman lamaan, fi garabiin kan biraa ni hojjatu: jijjiruu isaas yoo mootoraa itti fufe. Haalli kun kan namatti mul’ata, kan akka rocket tokko yoo daawwatame.
- Staging. Waraanni tokko duraa booda daqiiqaa lama fi kuma tokkoon duraa tarree jalqabaa hin jiru fi ni bu’a. Daandiin olaanaa, kan baay’ee ciccimaa, itti fufuu eegala.
- Fuulaa akkanumatti, bal’ina saalaa ijaaree gara bal’ina orbiitti. Injiinni ni ba’a. Intarneetiin gara dachii keessatti yoo xiqqaate daqiiqaa 88tti wareegama.
Jijjiirama gara guutii gargaara: Jijjiirama addunyaaf kan kenname 0.465 km/s ta’a akka iqaaqoo keessatti. Kanaafuu, bakka baay’ee itti fufiinsaatti bakki ozonetti geessu jira.
Fakkaata
In the simulation above, the vehicle spends about 9.3 km/s of “delta-v” (the total change of velocity its engines can provide) to reach a speed of 7.8 km/s at 200 km. Fakkeenyaaf, gravitashiinii hin argatin: yoo rakkooti hanga ammaatti gara gadii fiduu danda’u, kan itti fufuu ta’e akkasitti akka hin argatiin.
Rookeetni dhugaas ammoo sammuu hin qabnee fi faayidaa tokkollee akka fuula hin qabneefi. Bu’aawwan yeroo ammaa kan akka fuula dachii gadii 9.3 fi 10 km/s, kan walfakkaatu.
| Momentii simulaashinii | Waggaa | Altitude | Jijjiiramni |
|---|---|---|---|
| Injiinii daandiin-tamaa | about 2 min 24 s | 90 km | 3.0 km/s |
| Daandiin lammaffaa, kan hin jirre | 7 min 37 s | 200 km | 7.8 km/s |
Tapha jalqabaa, kan 3 km/s’n ka’e, gara orbiittiitti jabaachuudhaaf yeroo dheeraaf hin danda’amne fi boodatti deebi’a (Falcon 9 buuserri boodatti deebi’ee gara dachiitti).
Maastar
Akkaataa olaanaa kunniin moodeelli kunniin qormaata gidiraa jilbiiffataa salphaa fayyadama. Akkasumas, yeroo tokko tokkoof kan tarree xiqqaa θ’eef yookin akka akilerasiin vertikalii olka’iinsa fi raada’insa ittisa:
a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r
Akkaatawwan lamaan jalqabaa waa’ee jijjirama olka’aa irraa kan ka’e “centripetal” fiigicha horizontii. Akka v_h gara jajjabina dabalataa √(μ/r) itti deebi’u, kan biroon ni ba’u fi dhibeenni taphataa ni mallattoo. Veekitoota dhabanii skeemachiilee baay’ee jabaa fayyadamu (misaalummaatiin, yeroo Apollo’n itti fufuun, ykn giddii kan ta’e kan Space Shuttle) kan miidhui propellantii, garuu aasaa isaa tokko.
Akkasumas, yeroon itti fayyadama isaa kan hundaa’e tarreewwan fuula duraa fi kan boodaa irratti yoo ta’u. Akka tokkollee hin qabnee fi obiitii ellipsii’ti, bakka isaa gadii inni akka inni atmoofirra jiru.
Jijjiiramni
Jijjiirraa 3D-n gara gadii fi eegaa kan maxxanfame. Waggaa maal keessatti jajjabina 3 km/s ga'aa? fi waan rakkattii keessa jiru yeroo sanatti? Kana booda, yeroo itti jajjabinaan dabre yoo jajjabinaan itti fufuu eegale.
Jaalala. Qabsa'onni yoo ta'an barachuu ni danda'a.
Qiyaasa
3 gaaffiiwwan gaggaarii. Jawaaba tokko filadhuudhaaf yoo si'a nuuf deebii'e.
-
Maaliif rokeetiin boodaa gara-garaa yoo hin fi'in akka hin fudhanne?
- A Akkaan hin taane
- B Sababa Obiitii fiigicha saalaa guddaan barbaachisa; jaalala tokko malee hin barbaachisu
- C Sababa mootowwan kunniin akka olka'u hin danda'amne
- D Akkatti galchuu
Jawaaba agarsiisu
B. Sababa Obiitii fiigicha saalaa guddaan barbaachisa; jaalala tokko malee hin barbaachisu
-
About how fast must a spacecraft move sideways to stay in orbit 200 km up?
- A 1.1 km/s
- B 3 km/s
- C 7.8 km/s
- D 30 km/s
Jawaaba agarsiisu
C. 7.8 km/s
-
Maaliif rokeetotni dabalataa?
- A Akkasumas, taphataa tokko tokkoon kan walfakkaatu yoo ta'e
- B Akka hin dabalu galmeewwan fi mootooraa bakkeewwan ciccimaa yoo fudhatan
- C Sababa enjinni tokko hin danda'amne akka deebi'u
- D Akka rokitii ol'aantummaaf
Jawaaba agarsiisu
B. Akka hin dabalu galmeewwan fi mootooraa bakkeewwan ciccimaa yoo fudhatan An empty first stage weighs about 25 tonnes. Dropping it means every kilogram of fuel left accelerates a much lighter vehicle.
Sa'aa
- Barnoota dubbisu
- Yaada
- Qiyaasa fudhate
Akkaataa barreeffama
Barnoota itti fufuu.
Fuula EquationAkkasumas
Fuulaa
- 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)
Akkaataa kun liiziinii CC BY-SA 4.0 qaba.