The Rocket Equation - קרן שיגור לוויין

(ב) משוואה טילים של צ'ולקובסקי (Tsiolkovsky) משנת 1903, מגדירה את החסימה הבסיסית של כל הטיסות לחלל, היא אומרת כי השינוי במהירות (ראה:0 ⁇ vFLT:1) על מסלול שיגור כלי רכב אוטונומי של 1:1) על מנת להגדיל את מהירות הלוויינים (FLT:2vFLT3alures: 4Fillos) של LT5nFIRST)

הבנת משוואה הרקטות אינה רק פעילות אקדמית; היא הכלי המעשי המכתיב כמה כלי מדע, ציוד תקשורת או דחייה של לוויין יכול לשאת; המשוואה מגלה שאפילו עלייה קטנה ב-iPotFLT:0 ⁇ vFLT:1 ), או דחייה אקספוננציאלית של דחף, אשר בתור עלייה המונית של הרקטות, המוביל למחזור קטן של פחות מכפלת של "המסה" 1" רק להפחתה המונית ידועה.

במאמר זה אנו בוחנים את ההשלכות המעשיות וההשלכות המעשיות של משוואה הרקטות, חוקרים כיצד היא מניעת אסטרטגיות פריסת לוויין, ובודקת טכניקות מודרניות להנפקת מסה של שכר.We גם לבחון כלי רכב ופרופילי משימה בעולם האמיתי הממחישים עקרונות אלה בפעולה.

דרבי ו-Crections of the Rocket Equation

(ב) משוואה של [[המאה ה-20]] היא [[המאה ה-20]], [[1924]], [[1924]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]], [[1924]], [[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]],

Mass Ratio ו-The Proellant Fraction

(ב) [17] ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

למשימות הדורשות יותר (FLT:0) ⁇ vFLT:1, כגון מסלול העברת גיאוגרפית (GTO) או העברות בין כוכביות, יחס המסה הופך גבוה באופן לא מעשי לשלב אחד.זה למה כמעט כל כלי רכב ההשקה הם בשלב: המסה המבנית של שלבים מוזנים מפורקת כדי לשפר את היחס ההמוני הכולל של הרכב שנותר.

טירני של היריעה וההשלכות שלה להפצת לוויין

האופי האקספוננציאלי של משוואה הרקטות מטיל מגבלות חמורות על מסה של מטען לווייני.לספק לוויין של 1,000 ק"ג ל- GTO, רכב שיגור חייב בדרך כלל להיות מסה מעל 200 אלף ק"ג, כי הדלק הנדרש כדי להרים את הדלק עצמו מצטבר גיאומטרי.רוד זה מניע את כל הכלכלה של שיגור החלל.כל קילוגרם שנשמר על המבנה הלווין או מערכת ההנעה ישירות מתורגם לעלויות נמוכות יותר או ליכולת כוללת מכשירים מתקדמים יותר.

(הפריסה של הלוויין כוללת לעיתים קרובות כוויות מרובות: ההשקה הראשונית למסלול חניה, כוכב מחדש של השלב העליון להזריק למסלול העברה, ולאחר מכן הדחף של הלוויין עצמו להתחנף ולתאם את מסלולו.המשוואות הרקטות מכתיבות את ה-FLT:0 ⁇ FLT 1 לצמצום תקציב הלווין העליון (לדוגמא, לוויין שחייב לבצע את השחיקה שלו בקופתורציה של ה-Galation שלו ב-Fervericeration) על מנת להפחית את אותה באופן קבוע (מסלולארית מטוסים של מערכת הפעלה מהירה יותר) של 2 ליטרה:

דרישות דלתא-V עבור Common Orbits

בטבלה הבאה מסכם טיפוסי (FLT:0) ערכי ⁇ vFIRLT:1 הנדרשים מרכב שיגור כוויות למסלול הסופי (כולל אובדן כבידה וגרור אטמוספירי):

  • (ב) (ב"א, כ"א) , ויקרא כ"ד): "בְּאֶתְבְהִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִיתִי" (ב, כ- 9.0 ק"מ) ממרחק ליד המשווה.
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0Geostationary Orbit (GTO, perigee) -200 ק"מ, Apogee 35,786 ק"מ): ibFLT:1 - 10.35 ק"מ לרכב ההשקה; ולאחר מכן תוספת -1.46 ק"מ / s עבור מחזור בגובה גיאונכרוני.
  • (FLT:0) הזרקת הגאוסטרי אורביט (GEO): FLT:1 - 11.6 ק"מ / סה"כ (התוצאה הסופית של דבר; בדרך כלל שיגור אנרגיה גבוהה עם שלב עליון חזק ומניעה לווינית).
  • (ב) ⁇ (העברה) (Trans-Lunar הזרקת הזרקת:FLT) 1:1 - 11.7 ק"מ / 1

כל ק"מ נוסף / של ⁇ vFIRLT:1 באופן דרמטי מפחית את השבר של המטענים.

טכניקת אופטימיזציה בתשלום

בהתחשב בעומס הקשה של משוואה הרקטות, מהנדסים פיתחו חבילת אסטרטגיות כדי למקסם את המסה שנמסרה למסלול.

מבנה משקל אור וחומרים

הפחתת המסה יבשה של משגר וגם הלוויין היא הדרך הפשוטה ביותר להגדיל את השבר של המטען. כלי רכב מודרניים להפעיל סגסוגת אלומיניום-ליתיום, פחמן-פיבר מחזק פולימרים, ואפילו טיטניום עבור טנקים מבוהלים.מבנים לוויין עכשיו מעסיקים לוחות דבשקום ורכיבים המיוצרים באופן תוספת כדי לשלל מסה.

מערכות הנעה גבוהה

(ב) (ב) ,ב) ,[דרוש מקור] ל[[1924]], [[1924]], [[1924]]]]]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]

אופטימיזציה של שלב עליון ו-Staging

(הופנה מהדף רב-הציינט (בספרדית: Multi-staging) הוא הפתרון הקלאסי לעריצות של משוואה הרקטות (בקיצור של טנקים ריקים ומנועיים), היחס ההמוני של השלבים הנותרים משתפר.כל שלב פועל ביחס המסה שלו ו-FLT:0IFLT:1sphilFLT:2FLT 3: עבור פריסת לוויין, השלב העליון הוא לעתים קרובות מתוכנן להיות מחדש, ומאפשר לבצע מספר רב של כוויות כדי להתאים את המסלולים ל- 5:1FLT2FLT2FLT) ל-D5 רכבי-DIRDELD.

שכר שני ורכבות

(ב) שימוש בביצוע המלא של רכב שיגור לעתים קרובות משאיר עודף:0 ⁇ vFLT:1 קיבולת: מטענים משניים (לוויינים קטנים, קושטים) ניתן לשאת ככדור יחד עם הלוויין הראשי. משוואה הרקטות מראה כי הוספת שוליה למשימות מסה 8:2 LT של תקציב מוגבל, 000 LT, לעומת זאת, היא לא להגדיל את הביקוש הקלוש להפחתה ראשונית של 4.

דוגמאות אמיתיות לעולם של הטילטה Equation ב-Surnelnelive

[ה] יכולתו של פלקון 9 להוציא 60 לווייני סטארלינק למשימה (כל אחד במשקל כ-260 ק"ג) מראה הבנה עמוקה של משוואה הרקטות.על ידי שימוש מחדש בשלב הראשון, SpaceX מפחית את העלות לקילוגרם שנשלח ל- LEO, אך ה-FLT הבסיסית:0 ⁇ vFLT:1 נשאר זהה.

אריאן 6 ו- Payload Double Manifest

(הרכב של אריאן 6) נועד להרים שני לווינים גדולים ל- GTO בו זמנית.המשוואה של הטילה את יחס המסה חייב להיות מספיק כדי לספק את ה-FLT:0 ⁇ vofLT:1 של כ-10.35 ק"מ ל-GTO.על ידי שימוש בשלב עליון של לוויינים (Vcialnpua) כדי לספק את מערכת ההפעלה של 2.

חשמל על לוויינים קטנים

(הופנה מהדף לוויינים קטנים) הוליד חידושים במניעה חשמלית. Thrusters כגון FLT:0 (Busek Hall effect) דחפורים של לוויינים 1:1 (הכולל לוויינים של 100 ק"ג) למבצע שינויים של כמה מאות מטרים לשנייה במהלך מספר חודשים, תוך פחות מ -10 ק"ג של Xenon Drivelant.

מגמות עתידיות: שוברים את טירני

(המושגים מתקדמים) שואפים לדחוף את גבולות משוואה הרקטות קדימה.הרכבי שיגור הניתנים לצמצום עלות השלב הראשון, אך ה-FLT:0 ⁇ vph 1:1 הדרישה לשימוש חוזר (למשל, גיבוי, כניסה מחדש, כוויות נחיתה) תת-טרטרטרקט מקיבולת המטענים של החללית SpaceX נועד לשאת עד 100 טון ל-Lows, באמצעות משוואה של 4Flow-Factuptretrefretreit, באמצעות פיזור יעיל של מנועים של פחמן-F2.

(הופנה מהדף [[המאה ה-20]], [[1924]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]]]]]]]]]]]], [[1924]]]]]], [[[[1924]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[1924]]]]]]]] [[[[[[[[1924]]

מדע החומרים ממשיך גם לשפר את השבריריות ההמוניות של טנק. טנק שמחזיק בדחף מבוהג יכול להיות נמוך כמו 1–2% של המסה המדחף שהיא מכילה, בהשוואה ל-5 עד 10% בשנות ה-60.

מסקנה

משוואה הרקטות נותרה החוק הבלתי-מחוק השולט בכל פריסת הלוויין.הוא מכריח מהנדסים לעשות סחרחורת בין מסה מטען, יעילות מניעה, וכן עיצוב רכב. חמוש עם הבנה עמוקה של FLT:0 ⁇ vFLT דרישות, דחף ספציפי, יחס מסה, תוכניות משימה יכול לייעל ארכיטקטורות לווייניים כדי למקסם את הערך המועבר למסלול ממערכות מתקדמות יותר, כמו גם שיפור של חומר חשמלי, בסופו של דבר, הופך להיות יעיל יותר, כמו גם פתרונות תחבורה, בסופו של דבר, בסופו של דבר, אשר הופך להיות יעיל יותר, פיתוח כלי תחבורה חשמלית, בסופו של דבר, וחדשניים, בסופו של דבר, בסופו של דבר, הוא יעיל יותר, הוא יעיל יותר, כמו גם יותר, כמו גם יותר, כי בסופו של דבר, משוואות כלי תחבורה מתקדמת יותר, וטכנולוגיות לוויין, בסופו של דבר, בסופו של דבר, בסופו של דבר, הוא יעיל יותר, כדי להשיג יותר, כדי להשיג יותר, כדי להשיג יותר, כדי להשיג יותר, כדי להשיג את הטכנולוגיה מתקדמת יותר, כדי להשיג את פני מערכת מתקדמת יותר ויותר טכנולוגיות מתקדמות יותר ויותר טכנולוגיות חשמל שאפתנית יותר, כדי להשיג את זה הופך להיות יעיל יותר, בסופו של דבר, הוא יעיל יותר, הוא יעיל יותר, בסופו של דבר, בסופו של דבר, בסופו של דבר, כדי