إن معادلة الصواريخ التي صاغها كونستانتين تسيولكوفسكي في عام 1903، لا تزال أهم علاقة رياضية في مجال الملاحة الفضائية، وهي تحكم كل جانب من جوانب تصميم الصواريخ الكيميائية، من اختيار الدافع إلى عدد المراحل في مركبة الإطلاق، وتوضح هذه المعادلة بدقة كيف تغير الصواريخ في السرعة، أو [نسبة الوقود الصاروخي: صفر]

معادلة تسيولكوفسكي روكيت: الانحرافات وبارامترات المفاتيح

وقد استخلصت تسيلكوفسكي معادلة من الحفاظ على الزخم، حيث أن صاروخا يطرد الكتلة المروحية في سرعة عالية، فإن المركبة المتبقية تتسارع في الاتجاه المعاكس، ويعبر عن المعادل بما يلي:

desv = v]e · ln(m]0] / m]]f]]

Here, delv[[FLT must:] is the delta-v capacity, ]ve is the effective exhaust velocity (the speed at which propell leaves the nozzle),

النبض المحدد كمقياس للكفاءة

In practical rocketry, exhaust velocity is often expressed as specific impulse] ()

معدل الكفاءات الهيكلية

(أ) نسبة الكتلة (m)0]]] [FLT:]([الإنضباطات العالية])(و) [الشكل المميت:] [الصاروخ: 5]) هي الأخرى التي تُحمل بالصاروخ بنسبة 90 في المائة من الكتلة، وتبلغ نسبة النادلين فيها 10 مستويات بطيئة.

الأثر التاريخي على تصميم الصخور الكيميائية

وقد شكلت معادلة الصواريخ مباشرة تطور تصميم الصواريخ منذ أوائل القرن العشرين فصاعداً، وقد أدرك تسيولكوفسكي نفسه أن صاروخاً من طراز واحد لا يمكن أن يصل إلى المدار مع الوقود الكيميائي - وهو استنتاج أدى به إلى اقتراح ] [الزراعة المميتة في أوائل عام 1903، وقد أدى وضع البطاقات المفرغة إلى تحقق معدلها في الطيران، مما أدى إلى تحسين فعال في المتوسط.

أوائل ميليستون: ف-2 وداون الروكات العملية

كان صاروخ (فيرن فون براون) من طراز (V-2) الذي أطلق في عام 1942، صاروخاً من طراز سائل ووحيد الطراز استخدم الإيثانول والأكسجين السائل، وقد أبرزت هذه الصواريخ (FLT) (FLT) (FLT) حوالي 230 قذيفة، وكانت نسبة الكتلة 3.5:1، مما أدى إلى ارتفاع في قيمة الصواريخ بمقدار 1.6 كم/زائدة أقل من المدار

The Saturn V: An Equation-Driven Masterpiece

"الصاروخ "الزفاف الخامس" لا يزال أقوى مبني على الإطلاق، ثلاث مراحله استخدمت الأكسجين السائل مع "ر بي-1" في المرحلة الأولى، و"هيدروجين" السائل في المراحل العليا، المرحلة الأولى (إس-إتش) كان لديها "إس-ي-ت:0"

دال - قابلية الاستعمال الحديثة والمعادلة

(أ) إنّ مرحلة (العملة الفضائية 9) تقدم مثالاً معاصراً، مرحلة أولى، مُقدّمة بتسع محركات (ميرلين)، حروقات (RP-1) و(LOX) مع ارتفاع نسبة الدفع إلى (FLT:0)

Innovations Design Innovations Driven by the Rocket Equation

ويمكن تتبع كل ابتكار رئيسي في تصميم الصواريخ الكيميائية إلى محاولة لتحسين إما Isp] أو النسبة الجماعية، مع بحث مجالات التقدم الرئيسية.

الخيارات والأداء المحتملان

(أ) [تصنيف] السائل أو الصلب أو الهجينات، يقدم الوقود السائل أعلى

Evolution Engine Cycle

(أ) [دورة المحرك] [العاملة في المحرك]: [العاملة في المحرك] [العاملة في الأشعة والإشعاعية]

المواد الهيكلية والصناعات التحويلية

"الصواريخ" "تُنتج من "فولاذ" إلى "ألومنيوم" (الزجاجة الخامسة، الـ "فالكون 9" إلى محركات متطورة و"ألومنيوم"

الطعن في قرارات التحكيم

إن التثبيت هو أقوى وسيلة للتحايل على طغيان معادلة الصواريخ، إذ إن التخلص من المراحل الفارغة، فإن بقايا مركباتها من مخلفات الكتلة، مما يتيح ارتفاعاً عاماً في المدارات الخالصة. [تدريب الصواريخ] (تستخدم في شكل صواريخ غير قابلة للضغط: 1) هو الأكثر شيوعاً، كما هو الحال بالنسبة لمرحلتي " ساتور " (V)

ما بعد معادلة الصخور الكيميائية: الحدود والتوجيهات المستقبلية

وفي حين أن معادلة الصواريخ ليست قانوناً مادياً (يحافظ على الزخم)، فإنها تفرض حدوداً عملية شديدة على الصواريخ الكيميائية، وبالنسبة لأي مرحلة واحدة، فإن الحد الأقصى لنظم اللافتا - 5 يمكن تحقيقه مقيّد بشعار النسبة الجماعية، وباستراتيجية الحد الأقصى النظري للصواريخ ()(ه) [[FquLT:1]) من ردود الفعل الكيميائية (حوالي 4.5 كيلومترات/مراحات توليد الطاقة البديلة اللازمة للكمية

Propulsion Beyond Chemistry

Nu clear thermal rockets (NTR)] use a nuclear attack to heat propellant (typically hydrogen) to very high temperatures, achieving Isp around 900 s-double that of the best chemical motors.

التحسينات المستقبلية للروكيت الكيميائي

وحتى في إطار الدافع الكيميائي، هناك مجال للتقدم. Aerospike motors] (مختبرة في برنامج X-33 الفارغة)

النتيجة: استمرار علاقة تسيولكوفسكي

إن معادلة الصواريخ هي أكثر من فضول تاريخي، وهي قيود التصميم الأساسية لكل صاروخ كيميائي، ومن حرق الكحول البسيط الذي يُجرى في 2 إلى الرابت المعقد الذي يُعدّه الميثان، يعمل المهندسون دائماً على زيادة سرعة العادم والحد من الكتلة الهيكلية، حيث أن الكيمياء المتحركة، ودورات المحرك، والمواد كلها تستمد أغراضهم من نفس العلاقة النجمية.

For further reading on the rocket equation and its applications, refer to Wikipedia's article ], the ]NASA rocket power page , and ] SpaceX's Falcon 9 specifications.