Yörüngeye ulaşıyoruz.

Uzay sadece 100 km uzaklıkta, pek çok insanın işyerinde yaptığı yolculuktan daha yakın. * Oraya ulaşmak * kolaydır: roketler birkaç dakikalık bir uçuşla bunu yaparlar ve doğrudan geri düşerler. Oraya kalmak zor olan kısım. Kalmak için yaklaşık 7.8 km/s yanal hıza ihtiyacınız var ve neredeyse bir roketin tüm yakıtını bu harcar.

Yukarı çıkmak birkaç dakika sürüyor. Yeterince hızlı yan yana gitmek neredeyse tüm yakıtını alır.

Bak.

Bir fırlatma dört aşamadan oluşur:

1. Doğrudan. Birkaç saniye için, kuleyi ve en kalın havayı temizlemek için.
2. Yerçekimi dönüşü. Küçük bir eğim, birkaç derece ve yerçekimi geri kalanını yapar: yol kendiliğinden eğriliyor motorlar onu ittiği zaman. Hava akımında ince bir roketi kıracak sert dönmeler yok.
3. Staging. Yaklaşık iki buçuk dakika sonra ilk aşama boşalır ve düşer. Üst sahne, çok daha hafif, itmeye devam ediyor.
4. Neredeyse düz uçuyor, yörünge hızına ulaşana kadar yanal hız kazanıyor. Motoru kapanıyor. Uzay aracı yörüngede, Dünya’nın etrafında her 88 dakikada bir dönüyor.

Doğuya doğru fırlatma yardımcı olur: Dünya’nın kendi dönüşü ekvatorda 0.465 km/s serbestlik verir. Bu yüzden çoğu fırlatma alanı doğuda okyanusa doğru uzanır.

Anladım.

Yukarıdaki simülasyonda, araç yaklaşık 9.3 km/s “delta-v” (motorlarının sağlayabileceği hızdaki toplam değişiklik) harcar ve 200 km’de 7.8 km/s hıza ulaşır. Fark yerçekim kaybı: roket hala kısmen yukarı doğru yönlendirilirken, itici kuvvetin bir kısmı onu hızlandırmak yerine sadece yerçekimine karşı tutar.

Gerçek roketler de hava direnciyle savaşır ve yönlendirme için bazı verimlilik kaybeder. Alçak Dünya yörüngesi için verilen genel bütçe 9.3 ila 10 km/s, bu da uyumludur.

Simülasyondaki an	Zaman	Yükseklik	Hız
Birinci aşama motoru kesildi.	yaklaşık 2 dakika 24 saniye	yaklaşık 90 km	yaklaşık 3.0 km/s
İkinci aşama kesildi, yörüngede.	yaklaşık 7 dakika 37 saniye	yaklaşık 200 km	7.8 km/s

İlk aşama, 3 km/s hızla kesilmiş, yörünge için çok yavaştır ve geri düşer (Falcon 9 destekleyiciler sonra kendilerini yere döndürür).

Efendim.

Bu modeldeki üst aşama basit bir kapalı döngü rehberlik kanunu kullanır. Her an bir açı θ seçiyor ki dikey ivme yükseklik ve tırmanma hızını düzeltsin:

a_T sin θ = μ/r² − v_h²/r + k₁(r_target − r) − k₂·v_r

İlk iki terim yerçekimi minus “centrik” yatay hız rahatlatmasıdır. V_h dairesel hıza yaklaştıkça √(μ/r), bu iki iptal edilir ve sahne düz noktalara gelir. Gerçek araçlar daha iyi tasarlanmış şemalar kullanır (örneğin Apollo-era iterative guidance mode, veya uzay mekiğinde güçlü açıkça yönlendirme) itici en aza indirir, ancak ilke aynıdır.

Yörüngeye girme, hedef yükseklikte sıfır dikey hızla ve yatay hız √ (μ / r) ile aynıdır. Her ikisini de kaçırmazsanız yörünge bir elips olur, en düşük noktası muhtemelen atmosferin içindedir.