دا درس د Local Solar System بنسټ ټیم غړی لخوا لیکل شوی و او کیدای شي د یو وړ کتنه کونکي لخوا ښه شي. تاسو په دې موضوع کې وړتيا لرئ؟ د سمون وړاندیز وکړئ
فضا یوازې شاوخوا 100 کیلومتره لرې ده، د ډیری خلکو له سفر څخه نږدې. * هلته پورته کول * اسانه دي: د راکټونو غږونه د الوتنې څو دقیقو سره دا کوي او مستقیم بیرته راځي. پاتې کیدل هلته سخته برخه ده. د پاتې کیدو لپاره تاسو ته د 7.8 کیلومتره / ثانیو سرعت اړتیا لرئ، او نږدې ټول راکټ سوځیدنه په دې باندې مصرف کیږي.
پورته تلل څو دقیقې وخت نیسي. په اړخ کې دومره چټکه روانه ده چې نږدې ټول سوخت نیسي.
کتل
د پرانيستلو لري څلور کړنې:
- د څو ثانيو لپاره سخت پورته، چې برج او تر ټولو غټ هوا پاک کړي.
- د جاذبې پړاو. یو کوچنی شیب، څو درجې، او جاذبه نور کارونه کوي: لاره په خپله د ځان په لور خم کیږي پداسې حال کې چې انجنونه یې پرمخ بوځي. هیڅ تیزه اړخونه نشته، کوم چې به په هوا کې د رالیټ راکټ مات کړي.
- Staging. د دوه او نیم دقیقو وروسته لومړی پړاو خالي دی او لرې کیږي. د پورته پړاو، ډیر روښانه، فشار دوام لري.
- د تقریبا فلیټ الوتنه، د څنګ سرعت جوړول تر هغه چې دا مداري سرعت ته ورسیږي. د انجن بندوي. فضايي الوتکه په مدار کې ده، د ځمکې شاوخوا هر 88 دقیقې یا لږترلږه.
د ختیځ په لور پیل کول مرسته کوي: د ځمکې خپل سپین په استوا کې یو وړیا 0.465 کیلومتره / ثانیه ورکوي. دا ځکه چې ډیری پیل ځایونه د سمندر په لور ختیځ ته مخ کوي.
پوهېدل
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. توپیر دی جاذبې زيان: پداسې حال کې چې راکټ لاهم په جزوي ډول پورته اشاره کوي، د دې فشار یوه برخه یوازې د جاذبې پروړاندې ساتي، نه دا چې سرعت یې لوړ کړي.
ریښتیني راکټونه هم د هوا له فشار سره مبارزه کوي او ځینې موثریت له لاسه ورکوي. د ځمکې د مدار لپاره د معمول بودیجه 9.3 څخه تر 10 کیلومتره / س پورې ده، کوم چې مطابقت لري.
| په شبيه سازۍ کې د وخت پړاو | مهال | لوړوالی | چټکتيا |
|---|---|---|---|
| د لومړۍ مرحلې انجن قطع کول | شاوخوا 2 دقیقې 24 سېکېنډه | شاوخوا 90 کيلومتره | شاوخوا 3.0 کيلومتره/س |
| په مدار کې د دويم پړاو بندول | شاوخوا 7 دقیقې 37 ثانیې | شاوخوا 200 کيلومتره | 7.8 km/s |
لومړۍ مرحله، چې په 3 کیلومتره/س کې پرې کیږي، د مدار لپاره ډېره ورو ده او بېرته راغورځي (د فالکون 9 بټرې بیا ځانونه ځمکې ته راستانه کوي).
پالنګر
په دې ماډل کې پورته پړاو د ساده تړلي حلقې لارښود قانون کاروي. په هر وخت کې دا د پیچ زاویه θ غوره کوي ترڅو عمودي چټکتیا لوړوالی او پورته کیدو نرخ سم کړي:
a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r
لومړی دوه اصطلاحات د جاذبې له امله د افقي سرعت “سنټرفیوګال” خفګان دی. لکه څنګه چې v_h د دایروي سرعت ته نږدې کیږي √ (μ / r)، هغه دوه لغوه شوي او د مرحلې ټکي فلیټ دي. ریښتیني موټرې ډیرې ښه شوي سکیمونه کاروي (د بیلګې په توګه د اپولو دورې تکراری لارښوونې طریقه، یا په فضايي شاټل کې ځواکمن څرګند لارښوونه) چې محرک کموي، مګر اصل ورته دی.
په مدار کې داخلول د هدف لوړوالي کې د صفر عمودی سرعت سره پای ته رسیږي، او افقی سرعت مساوي دی √ (μ / r). که کوم یو له لاسه ورکړل شي، مدار به بیضوی وي، چې د دې ټیټه نقطه ممکن په اتموسفیر کې وي.
هڅه کول
د 3D ورو پیل او د readouts وګورئ. په کوم وخت کې د سرعت 3 km / s تیریږي، او څه پیښیږي چې د هغه وخت په اړه راکټ؟ بیا هغه وخت ومومئ چې لوړوالی د پورته کیدو مخه نیسي پداسې حال کې چې سرعت پورته کیږي.
لوی. ننګونې دي چېرته چې د زده کړې سټیکونه.
چټکه پوښتنه
3 چټک پوښتنې. د ځواب غوره کړئ چې وګورئ که تاسو سم یاست.
-
ولې د مستقیم پرواز پر ځای د لیفت وروسته راکټ ډیر ژر ټیلټ؟
- A د بادلونو مخنیوی
- B ځکه چې مدار ته د لویې خواته سرعت اړتيا ده؛ لوړوالی په یواځې توګه کافي نه دی
- C ځکه چې د انجنونو په لوړوالي کمزوری دي
- D د لومړي پړاو ځمکه
ځواب ښودل
B. ځکه چې مدار ته د لویې خواته سرعت اړتيا ده؛ لوړوالی په یواځې توګه کافي نه دی
-
په اړه څومره ژر باید د فضايي الوتکې اړخ ته حرکت وکړي چې په مدار کې پاتې شي 200 کیلومتره پورته؟
- A 1.1 km/s
- B 3 کيلومتره/سېکېنډ
- C 7.8 km/s
- D 30 km/s
ځواب ښودل
C. 7.8 km/s
-
ولې راکټونه مرحلې کاروي؟
- A نو هر پړاو کولی شي یو مختلف ټیم واخلي
- B د دوی د تیلو له لاسه ورکولو سره د درنو خالي ټانکونو او انجنونو لیږدولو مخه نیول
- C ځکه چې يو انجن بيا پېل نه شي کېدی
- D د راکټ لوړولو لپاره
ځواب ښودل
B. د دوی د تیلو له لاسه ورکولو سره د درنو خالي ټانکونو او انجنونو لیږدولو مخه نیول د خالي لومړي پړاو وزن د 25 ټنو په اړه دی. دا د تیلو هر کیلوګرام کیښودل کیږي چې ډیره اسانه وسیله چټکوي.
پای ليکه
- درس ولولئ
- د چالش ترسره کول
- د پوښتنې ځواب
د دې لپاره چې په دې وزله کې يې خپل پرمختګ ته وساتئ، ټوله درسنه نښه کړئ.
زده کړه بشپړه شوه. ښه ترسره شو!
راتلونکی بره د راکټ معادله او delta-vپه دې درس کې ويېونه
سرچينې
- 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)
دا درس د CC BY-SA 4.0 منښتليک لري.