را کيٹ مساوات اور دلٹا - v

1903 میں کالوگا کے ایک بہرے اسکول ٹیچر، کنستانتین Tsiolkovsky، اس مساوات کو لکھا جو ابھی بھی ہر راکٹ کی سائز ہے. یہ ایک فالکن 9 کے بارے میں 89٪ پروپیلین کیوں ہے، کی وجہ سے پیلوڈ صرف کچھ فیصد وزن کے لیفت آف پر ہے اور کیوں راکٹ خود کو راستے پر اپنے حصوں کو ڈال دیا.

ہر راکٹ آپ کو چاہتے ہیں کہ رفتار اور آپ کو اسے حاصل کرنے کے لئے اٹھانا ہوگا ماس کے درمیان ایک ریس ہے.

دیکھو

راکٹ کي حرکت ميں پس منظر ميں وزن پھيڑا جاتا هے اسے تیزی سے پھینکو، یا اس کے زیادہ پھینکو، اور تم تیزی سے جاؤ. ایک گرفت ہے: آپ نے اب تک جلنا نہیں ہے انرجی بھی اٹھایا اور تیز کیا جانا چاہیے. کہ فائدہ کرتا ہے لوگريتھم: پھر سے رفتار کي سا ئي مقدار شامل کر نے کے ليے ، آپ کو انرجي کو ضرب کر نا هے اس ميں اضافہ کرنا پڑے گا

دلٹا-v (Δv، “ویلوٹی میں تبدیلی”) خلائی سفر کی رقم ہے. ہر مانو ور کي قيمت کيلو ميٹر/سيکنڈ ميں هے:

• زمین کی سطح سے کم مدار: 9.4 کلومیٹر / سی، نقصانات کے ساتھ.
• کم مدار سے زمینی مداری: تقریباً 3.9 کلومیٹر / سیکنڈ.
• مریخ کے لیے زمین کو چھوڑنے کے لئے کم مدار: تقریباً 3.6 کلومیٹر / سیکنڈ

ایک راکٹ کے بجٹ کیسا ہے Δv اس کے انجن، ایندھن اور میٹس فراہم کر سکتا ہے.

سمجھو

Δv = I_sp · g₀ · ln(m₀ / m_f)

• I_sp: خاص اخطار، ثانیوں میں انجن کی کارکردگي کا ایک اندازہ (g₀ سے تقسیم شدہ اخراج کی رفتار)
• g₀ = 9.80665 m/s² ، معیاري کشش
• m₀: برن کی شروعات میں ماس;m_f: آخر میں ماس

مثال : سيمو ليٹ رکٹ کے دو ے ں مرحلے سے (Isp 348 s): پورا ، اس کا وزن تقريباً 112 ٹن ہے ان ميں 15 ٹن پيلوڈ شامل هے ۔ پروپلينٹ خالي ، تقريباً 19 ٹن۔ Δv = 348 × 9.81 × ln(112 / 19) ≈ 6.0 km/s پہلی مرحلہ باقی شامل کرتا ہے.

10 اور ISP 350 سی کے ایک ماس تناسب کے ساتھ ایک واحد مرحلہ صرف 7.9 کلومیٹر / سی دیتا ہے، ایک بار نقصان گنتے ہیں مدار کے لئے کافی نہیں ہے، اور مجموعی کا صرف 10٪ ہے کہ ایک ڈھانچے پہلے ہی بہت روشن ہے. یہ ہے کہ تقریباً ہر مداری راکٹ دو یا اس سے زیادہ مرحلوں کا استعمال کیوں کرتے ہیں.

ماسٹر

سٹیجنگ ماس تناسب کو بڑھاتا ہے. ایک دو مرحلہ گاڑی کے لئے،

Δv_total = I₁ g₀ ln(m₁₁/m_f₁) + I₂ g₀ ln(m₁₂/m_f₂)

جہاں دوسرے مرحلے کی شروعاتی ماس پہلے مرحلہ دور پھینک دیا سب کچھ مستثنیٰ ہے. مرحلوں کے درمیان تقسیم کو بہتر بنانا (ایک ہی ISP کے لئے، تقریباً برابر Δv ہر مرحلے کے لئے) ایک کلاسیکی مسئلہ ہے: پیلوڈ فریکشن ضروری Δv کے ساتھ افراطاً گرتا ہے، جس وجہ سے چند سینکڑوں m/s (مشرق میں شروع ہونے والا، استوا کے قریب) کی طرف مدار میں Δv کو نیچے لانا بہت اہم ہے۔

یہ مساوات دوبارہ استعمال ہونے والے پہلی مرحلوں کے منطق کو بھی واضح کرتا ہے: وہ انرجی کا استعمال کرتے ہوئے واپس چلتے ہیں جو غیر تو پیلوڈ کی صلاحیت ہو گی، راکٹ کے سب سے زیادہ مہنگے حصے کو دور نہیں ڈالنے کے لئے پیلوڈ کے چند فیصد تجارت کرتے ہیں۔