프로펠러 질량 비율을 계산하는 것은 효율적인 로켓 스테이지를 설계하는 데 필수적입니다. 그것은 얼마나 많은 프로펠러가 원하는 velocities를 달성하기 위해 payload 및 구조적 질량에 관계가 얼마나 필요합니까? 이 문서는 다른 로켓 스테이지에 대한 결정적인 질량 비율에 관련된 기본 개념 및 계산을 설명합니다.

Propellant 질량 비율을 이해하십시오

프로펠런 질량 비율 (PMR)은 로켓 스테이지의 총 초기 질량에 추진의 비율입니다. 그것은 로켓 방정식의 핵심 요소이며, 이는 각측정속도에서 로켓을 달성할 수 있습니다. PMR은 더 높은 프로펠런 관계가 더 큰 속도 변화를 가능하게합니다.

계산 추진력 질량 비율

Tsiolkovsky 로켓 방정식은 효과적인 배기 속도 (ve) 및 질량 비율 (MR)에 각측정속도 (Δv)에 있는 변화를 재개합니다:

Δv = ve * ln(MR)

대량 비율을 찾아내기 위하여 배열하는:

MR = e^(Δv/ve)

위치:

  • MR: 초기 질량/건조 질량
  • Δv: 의 각측정속도에 필요한 변화
  • ve: propellant의 효과적인 배기 각측정속도

Rocket Stages에 적용

다른 로켓 단계는 비행 단면도에 있는 그들의 위치에 근거를 둔 Δv 필요조건을 변화합니다. 첫번째 단계는 일반적으로 궤도를 도달하는 가장 높은 Δv를 요구합니다, 상부 단계는 더 적은을 필요로 합니다. 각 단계를 위한 propellant 대량 비율을 계산하는 것은 연료 사용법과 전반적인 효율성을 낙관합니다.

예를 들어, 스테이지가 9,300m/s의 Δv를 필요로하고 배기 속도는 4,500m/s, 질량 비율은 다음과 같습니다.

MR = e^(9300 / 4500) ≈ 6.8

이것은 처음 질량이 대략 6.8배에게 원한 각측정속도 변화를 달성하기 위하여 건조한 질량이어야 합니다.