இந்த பாடம் Local Solar System நிறுவுதல் குழு உறுப்பினர் ஒருவரால் வரையறுக்கப்பட்டது மற்றும் தகுதியான பரிசீலகர் மூலம் மேம்படுத்தப்பட்டது. இந்த விஷயத்தில் நீங்கள் தகுதியானவர் தானா? ஒரு திருத்தத்தை பரிந்துரைக்கவும்
விண்வெளி 100 கிலோமீட்டர் தொலைவில் உள்ளது, பல மக்களின் பயணத்தை விட நெருக்கமாக உள்ளது. அங்கு மேலே செல்வது எளிது: ஒலியூட்டும் ஏவுகணைகள் சில நிமிடங்கள் பறந்து பின் திரும்பி விழுகின்றன. அங்கேயே இருப்பது கடினமான பகுதியாகும். நீங்கள் 7.8 கிலோமீட்டர் / சென்ட் தேவை பக்கவாட்டு வேகம், மற்றும் கிட்டத்தட்ட அனைத்து ஒரு ஏவுகணை எரிபொருள் அந்த செலவிடப்படுகிறது.
மணிக்கணக்கில் நடந்து செல்ல வேண்டும். இதனால், எரிபொருள் செலவு குறைந்து, அதிக அளவு எரிபொருள் சேமிக்கப்படுகிறது.
பார்
ஒரு ஏவலில் நான்கு செயல்கள் உள்ளன:
- நேராக மேலே சில நொடிகள், கோபுரம் மற்றும் அடர்த்தியான காற்று தெளிவுபடுத்த.
- ஈர்ப்பு விசையானது. ஒரு சிறிய மின்னல், சில டிகிரிகள், மற்றும் ஈர்ப்பு விசை மற்றவற்றை செய்கிறது: பாதை தன்னைத்தானே மடக்குவதால் இயந்திரங்கள் அதைத் தள்ளுகின்றன. எந்த தெளிவான சுழற்சிகள், காற்று ஓட்டத்தில் ஒரு சிறிய ஏவுகணை உடைந்து இருக்கும்.
- Staging. சுமார் இரண்டு மற்றும் அரை நிமிடங்களுக்குப் பிறகு முதல் நிலை காலியாகிவிடுகிறது. மிகவும் சிறிய, மிகவும் எளிமையான, மிகவும் விரைவான திறன் கொண்டது.
- கடலோரமாக பறக்கிறது, கதிர்வீச்சு வேகம் அடையும் வரை பக்கவாட்டு வேகத்தை உருவாக்குகிறது. இயந்திரம் நிறுத்தப்படுகிறது. விண்கலம் கதிர்வீச்சு உள்ளது, பூமியை சுற்றி ஒவ்வொரு 88 நிமிடங்கள் அல்லது அப்படி.
கிழக்கே ஏவுதல் உதவுகிறது: பூமியின் சுழற்சி வியாழன் கிரகத்தின் விளிம்பில் ஒரு இலவச 0.465 கிமீ / செ. அதனால்தான் பெரும்பாலான ஏவுதளங்கள் கிழக்கில் கடல் முகமாக அமைந்துள்ளன.
புரிந்துகொள்
மேலே உள்ள மாதிரியில், வாகனத்தின் 9.3 km/s of “delta-v” (அதன் எஞ்சின்கள் வழங்கக்கூடிய வேகத்தின் மொத்த மாற்றம்) 200 km இல் 7.8 km/s என்ற வேகத்தை அடைய செலவிடுகிறது. இதற்கு காரணம் ஈர்ப்பு விசை இழப்பு: ஏவுகணை இன்னும் சில பகுதிகளில் மேல் நோக்கிச் செல்லும் போது, அதன் தள்ளுபடியின் ஒரு பகுதி அதை வேகப்படுத்துவதை விட ஈர்ப்பு விசைக்கு எதிராக மட்டுமே வைத்திருக்கிறது.
உண்மையான ஏவுகணைகள் காற்று வீச்சை எதிர்த்துப் போரிடவும், சில செயல்திறனை இழக்கவும் வழிகாட்டுகின்றன. குறைந்த பூமியின் சுற்றுப்பாதைக்கு குறிப்பிடப்பட்டுள்ள வழக்கமான நிதி 9.3 to 10 km/s, இது பொருந்தும்.
| பாவனையிலுள்ள தருணம் | நேரம் | உயரம் | வேகம் |
|---|---|---|---|
| முதல் நிலை எஞ்சின் துண்டிப்பு | சுமார்2நிமிடங்கள் 24 விநாடிகள் | சுமார் 90 கி.மீ | சுமார் 3.0கிமீ/ விநாடி |
| இரண்டாம் நிலை கீழ்நோக்கி, வட்டப்பாதையில் | சுமார்7நிமிடங்கள் 37 விநாடிகள் | சுமார் 200 கி.மீ | 7.8 கிமீ/விநாடி |
முதல் நிலை,3கிமீ / விநாடியில் துண்டிக்கப்பட்டது, கதிர்வீச்சுக்கு மிகவும் மெதுவாக உள்ளது மற்றும் பின்வாங்குகிறது (ஃபால்கன்9உதவிகள் பின்னர் தங்களை மீண்டும் நிலத்திற்கு திரும்பிச் செல்கிறது).
மாஸ்டர்
இந்த மாதிரியின் மேல் நிலை ஒரு எளிய மூடப்பட்ட சுழற்சி வழிகாட்டும் சட்டத்தைப் பயன்படுத்துகிறது. ஒவ்வொரு நேரத்திலும் அது ஒரு கோணத்தை θ தேர்ந்தெடுக்கிறது, எனவே செங்குத்து விரைவு உயரம் மற்றும் ஏறுதல் வீதத்தை சரிசெய்கிறது:
a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r
முதல் இரண்டு விதிகளும் புவிஈர்ப்பு விசையைக் குறைத்து “சுழற்சி” என்ற இடவல வேகத்தை உருவாக்குகின்றன. v_h வட்ட வேகத்தை √(μ/r) நெருங்கும் போது, அந்த இரண்டும் ரத்து செய்யப்பட்டு நிலை புள்ளிகள் சமமாகின்றன. உண்மையான வாகனங்கள் அதிகம் பரிசோதிக்கப்பட்ட திட்டங்களைப் பயன்படுத்துகின்றன (உதாரணமாக, அப்போலோ-கால இட்டரேட்டிவ் கேடெயின்மெண்ட் மாடல் அல்லது விண்வெளிப் பயணக் கப்பலில் எரிபொருளை குறைக்க உதவும் வெளிப்படையான வழிகாட்டுதல்), ஆனால் நடைமுறையில் அதுவே உள்ளது.
கதிரியக்கத்தின் விளைவாக, ஒரு பொருளின் வெப்பநிலை உயர்ந்து, அதன் வெப்பம் √(r) ஆகவும், அழுத்தம் √(r) ஆகவும் மாறும். அல்லது தவறவிட்டால், அதன் கீழ்நிலை விளிம்புடன், வளிமண்டலத்தின் உள்ளே ஒரு நீள்வட்டமாக இருக்கும்.
முயற்சி செய்
3D துவக்கத்தை மெதுவாக நகர்த்துங்கள் மற்றும் படிப்புகளை கவனிக்கவும். எந்த நேரத்தில் 3 கிமீ/வினாடி வேகம் கடக்கிறது, மேலும் அந்த நேரத்தில் ஏவுகணைக்கு என்ன நடக்கிறது? அதன் பிறகு, வேகம் அதிகரித்து கொண்டே இருக்கும் போது உயரம் அதிகரிக்க நிறுத்தும் தருணம் கண்டுபிடிக்க.
நல்லது, சவால்களை கற்றுக் கொள்வது எங்கு உள்ளது.
விரைவான கேள்வி
3 விரைவான கேள்விகள். நீங்கள் சரியாக இருந்தால் ஒரு பதில் தேர்ந்தெடுக்கவும்.
-
ஏன் ஒரு விண்கலம் மேல் ஈடுபடுகிறது உடனடியாக விமானம் ஏறிய பிறகு நேராக பறக்காமல்?
- A மேகங்களை தவிர்க்க
- B ஏனெனில் ஒரு வட்டப்பாதையில் மிகப் பெரிய பக்க வேகம் தேவை; உயரம் மட்டும் போதுமானது அல்ல
- C ஏனெனில்இயந்திரங்கள்உயரத்தில்தாழ்ந்த
- D முதல் நிலையை தரையிறக்க
விடை காட்டு
B. ஏனெனில் ஒரு வட்டப்பாதையில் மிகப் பெரிய பக்க வேகம் தேவை; உயரம் மட்டும் போதுமானது அல்ல
-
விண்கலம் எப்படி வேகமாக பக்கவாட்டில் நகர்த்த வேண்டும் 200 கிமீ வரை வட்டத்தில் இருக்க?
- A 1.1 கிமீ/விநாடி
- B 3 கிமீ/ செ
- C 7.8 கிமீ/விநாடி
- D 30 கிமீ/ செ
விடை காட்டு
C. 7.8 கிமீ/விநாடி
-
ஏன் ராக்கெட்டுகள் கட்டங்களை பயன்படுத்துகின்றன?
- A எனவே ஒவ்வொரு கட்டமும் வேறுபட்ட குழுவினர் ஏற்ற முடியும்
- B எரிபொருள் இல்லாத போது, காலி தொட்டிகள் மற்றும் இயந்திரங்களை சுமப்பதை நிறுத்த வேண்டும்.
- C ஏனெனில் ஒரு இயந்திரம் மீண்டும் தொடங்க முடியாது
- D ரோகெட் உயரமானது
விடை காட்டு
B. எரிபொருள் இல்லாத போது, காலி தொட்டிகள் மற்றும் இயந்திரங்களை சுமப்பதை நிறுத்த வேண்டும். ஒரு காலியான முதல் நிலை சுமார் 25 டன் எடை. அதை விட்டுவிட்டு, ஒவ்வொரு கிலோ எரிபொருள் ஒரு மிகவும் இலகுவான வாகனத்தை வேகப்படுத்துகிறது.
முடிக்க வரி
- பாடத்தை வாசி
- சவால் செய்தேன்
- கேள்வியை எடுத்தார்
இந்த சாதனத்தில் உங்கள் முன்னேற்றத்திற்கு சேமிக்க, பயிற்சியை முடிந்ததாக குறி.
பாடம் முடிந்தது. நன்றாக செய்தீர்கள்!
அடுத்தது ஏவுகணை சமன்பாடு மற்றும் டெல்டா-விஇந்த பாடத்தில் உள்ள சொற்கள்
மூலங்கள்
- 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)
இந்த பாடம் CC BY-SA 4.0 உரிமத்துடன் உள்ளது.