ويعد حساب نسبة الكتلة الدفعية أمرا أساسيا لتصميم مراحل الصواريخ الفعالة، ويحدد مدى الحاجة إلى الوقود الدفعي بالنسبة للحمولة والكتلة الهيكلية لتحقيق السُرعة المنشودة، وتشرح هذه المادة المفاهيم والحسابات الأساسية التي تنطوي عليها تحديد نسب الكتلة الدافعة لمراحل صاروخية مختلفة.

Understanding Propellant Mass Ratio

ونسبة الكتلة الدافئة من الوقود هي نسبة الكتلة التي يُعدها الوقود إلى الكتلة الأولية الإجمالية لمرحلة الصاروخ، وهي عامل رئيسي في معادلة الصواريخ، التي تنبأ بالتغير في سرعة الصاروخ الذي يمكن أن يحققه الصاروخ، ويشير ارتفاع معدل الصواريخ إلى وجود ناقل أكبر بالمقارنة بالكتلة الجافة، مما يتيح إحداث تغيير في السرعة.

الجدول الزمني

وتتصل معادلة صواريخ تسيلكوفسكي بالتغير في السرعة (الرمز رقم 5) إلى سرعة العادم الفعالة (في) والنسبة الجماعية (المعدل):

adv = ve * ln(MR]]

أعيد ترتيبها لإيجاد النسبة الجماعية:

MR = e(v)/ ve)]

أين:

  • MR]: الكتلة الأولية/الكتلة الجافة
  • adv]: التغيير المطلوب في السرعة
  • ve]: فعالية سرعة العادم

الطلب على نماذج الروك

وتختلف مراحل الصواريخ باختلاف الاحتياجات من الحرف الحرف الحرف ' 5` استنادا إلى موقعها في موجز الطيران، وتحتاج المرحلة الأولى عادة إلى أعلى درجة للوصول إلى المدار، بينما تحتاج المراحل العليا إلى أقل من ذلك، ويساعد حساب نسبة الكتلة الدافعة لكل مرحلة على تحقيق الاستخدام الأمثل للوقود والكفاءة العامة.

فعلى سبيل المثال، إذا احتاجت مرحلة إلى قرص مائي قدره 300 9 متر/م، وتبلغ سرعة العادم 500 4 متر/م، فإن النسبة الكلية هي:

ترجمة: @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@

وهذا يعني أن الكتلة الأولية يجب أن تكون حوالي 6.8 أضعاف الكتلة الجافة لتحقيق التغيير المنشود في السرعة.