Ин дарс аз тарафи як узви дастаи Local Solar System Foundation таҳия шудааст ва метавонад бо ёрии коршиноси соҳибтаҷриба беҳтар карда шавад. Шумо дар ин мавзӯъ малака доред?
Space is only about 100 km away, closer than many people’s commute. Дар ин ҷо барои ба даст овардани маълумотҳои зарурӣ, ки дар давоми якчанд дақиқа ба даст меоянд, истифода бурда мешавад. Боқӣ мондан Ин ҷо қисми душвор аст. To stay you need about 7.8 km/s of sideways speed, and almost all of a rocket’s fuel is spent on that.
Going up takes minutes. Дар ин ҷо ба таври васеъ истифода бурдани гази табиӣ.
Нигоҳ кардан
Оғозкунӣ аз чаҳор амал иборат аст:
- Ба ростӣ боло барои чанд сония, то манора ва ҳавои ғафсро тоза кунед.
- Пуршиши гравитатсия. Як каме лағжиш, якчанд дараҷа ва гравитатсия дигар корҳоро мекунад: роҳ худаш мепайвандад, дар ҳоле ки муҳаррикҳо онро ба самти он ҳаракат медиҳанд. Не, ки дар он ҷо барои ба даст овардани як ракета аз ҳавопаймо истифода бурда мешавад.
- Staging. After about two and a half minutes the first stage is empty and falls away. The upper stage, much lighter, keeps pushing.
- Фурӯши наздики ҳамвор, сохтани суръати тарафӣ то он даме ки ба суръати орбиталӣ мерасад. Моторро хомӯш кунед. The spacecraft is in orbit, circling the Earth every 88 minutes or so.
Launching eastwards helps: Earth’s own spin gives a free 0.465 km/s at the equator. Дар ғарби ин минтақаи баҳри Миёназамин уқёнуси Атлантик ҷойгир аст.
Understand
Дар ин ҷо, мошин тақрибан 9.3 км/с “делта-v” (тағйироти умумии суръати двигателҳои он метавонад таъмин кунад), то ба суръати 7.8 км/с дар 200 км мерасад. Фарқият ин аст талафоти гравитатсия: дар ҳоле ки ракета ҳанӯз қисман ба боло нишон медиҳад, қисми ҳаракати он танҳо онро бар зидди ҷараёни вазнинӣ нигоҳ медорад на суръаташ.
Aerostar (англ. Aerostar) — як ҳавогарди сохтаи Aerostar Aircraft аст . The usual budget quoted for low Earth orbit is 9.3 to 10 km/s, which matches.
| Вақт дар моделсозӣ | Вақт | Баландӣ | Суръат |
|---|---|---|---|
| Барҳам додани двигатели дараҷаи якум | 2 дақиқа 24 сония | 90 км | about 3.0 km/s |
| Дар орбита | тақрибан 7 дақиқа 37 сония | 200 км | 7.8 km/s |
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).
& Сарлавҳа:
Дар ин ҷода, қонуни асосии механика – қонуни ҳаракати ҷисмҳо истифода мешавад. Дар ҳар як лаҳза он кунҷи баландии θ- ро интихоб мекунад, то ки суръати амудӣ баландиро ислоҳ кунад ва суръати боло рафтанро:
a_ T sin θ = μ/ r² − v_ h²/ r + k₁( r_ target − r) − k₂· v_ r
The first two terms are gravity minus the “centrifugal” relief of horizontal speed. As v_h approaches the circular speed √(μ/r), those two cancel and the stage points flat. Real vehicles use more refined schemes (for example the Apollo-era iterative guidance mode, or powered explicit guidance on the Space Shuttle) that minimise propellant, but the principle is the same.
Inserting into orbit is ending with zero vertical speed exactly at the target height, and horizontal speed equal to √(μ/r). Агар ягонтои онҳоро гузоред, орбита эллипс аст, бо нуқтаи пасттарин дар атмосфера.
Санҷиш кунед
Дар вақти парвози 3D- ро ба таври суст ҳаракат кунед ва ба нишондодҳо нигаред. Дар кадом вақт суръати парвоз аз 3 км/ с мегузарад ва дар ин вақт бо ракета чӣ рӯй медиҳад? Баъд аз он, вақте ки баландӣ аз боло рафтан бозмеистад, аммо суръат идома дорад, пайдо кунед.
Чӣ хуб. Масъалаҳо дар ҷое ҳастанд, ки омӯхтани онҳо ба назар мерасад.
Озмоиши тез
3 саволҳои тез. Ҷавобро интихоб кунед, то бубинед, ки оё шумо дуруст ҷавоб доред.
-
Чаро ракета баъди парвоз ба ҷои рост парвоз кардан, зуд-зуд гардиш мекунад?
- A Барои пешгирӣ аз абрҳо
- B Азбаски орбита ба суръати калони уфуқӣ ниёз дорад; баландии танҳо кофӣ нест
- C Азбаски муҳаррикҳо дар баландӣ заифтаранд
- D Барои парвоз ба марҳилаи аввал
Намоиши ҷавоб
B. Азбаски орбита ба суръати калони уфуқӣ ниёз дорад; баландии танҳо кофӣ нест
-
Дар бораи чӣ тезӣ бояд киштии кайҳонӣ ба тарафи рост ҳаракат кунад, то дар орбита 200 км боло монад?
- A 1.1 km/s
- B 3 км/ с
- C 7.8 km/s
- D 30 км/ с
Намоиши ҷавоб
C. 7.8 km/s
-
Чаро ракетаҳо аз марҳилаҳо истифода мебаранд?
- A Пас ҳар як марҳила метавонад гурӯҳи гуногунро бардорад
- B Барои қатъ кардани боркунии танкҳои холӣ ва муҳаррикҳо, вақте ки сӯзишворӣ ба охир мерасад
- C Азбаски яке аз двигателиҳо аз нав оғоз карда намешавад
- D Барои баланд кардани ракета
Намоиши ҷавоб
B. Барои қатъ кардани боркунии танкҳои холӣ ва муҳаррикҳо, вақте ки сӯзишворӣ ба охир мерасад Вазни якум дараҷаи холӣ тақрибан 25 тонна аст. Партофтани он маънои ҳар кило сӯзишвории боқимонда ба мошини хеле сабуктар суръат мебахшад.
Хати анҷом
- Дарси ҳозира хонед
- Талаботро иҷро кард
- Дар озмун иштирок кард
Барои захира кардани дарс дар ин дастгоҳ, онро ҳамчун хондашуда нишон диҳед.
Дарси хатмшуда.
Ба болои навбатӣ Равзанаи равзанаКалимаҳои дар ин дарс истифодашуда
Манбаъҳо
- 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)
Ин дарс бо иҷозатномаи CC BY-SA 4.0 дастрас аст.