1935 yılında Konstantin Tsiolkovsky tarafından formüle edilen roket denklemi, uzayın ilk uzaydaki en önemli matematiksel ilişkisi olarak kalır.Bu denklem, bir fırlatma aracındaki tüm aşamalardan gelen her türlü kimyasal roket tasarımını ve kütle oranını yönetir.Bu denklem, tam olarak bir roketin hızdaki değişimini veya uzayın ilk olarak uzayın açıklanışını açıklar.

Tsiolkovsky Rocket Equation: Türksiyon ve Anahtar Parametreleri

Tsiolkovsky, denklemini momentumun korunmasından elde etti. Bir roket yüksek hızda pervaneli bir kütle olarak, kalan araç ters yönde hızlanıyor.

[FONT=0) {0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|0|[D][/FONT=)[D)[D)[D))[D))[D)))[D)))))[D))))))

İşte, [FONT:0] ﴾4﴿ {0}[DÜye Olmayanlar İçindekiler, [DÜye Olmayanlar İçindekiler) [DÜye Olmayanlar İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler) [DÜye Olmayanlar İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler) [DÜye Olmayanlar İçindekiler İçindekiler İçindekiler İçindekiler)

Özel bir Verimlilik Önereği Olarak

Pratik roketde, egzoz hızı genellikle saniyede ifade edilir.[Dönemli dürtü[Dönemli)[Dönemli)[Dönetici:2)[Dönetici: 3 )[Dönetici: 4 )[Dönemli)[Dönemli kütleli yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlüktedir.

Kitlesel Oran ve Yapısal Verimliliği

Kitle oranı ([Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönetici:2)[Dörtüncü)[Dörtüncü)[Dörtüncü)[Dörtüncü))[Dörtüncü derece yüksek kütleli hızlara ulaşmak için, örneğin, 90/s) bir rokete ulaşmak için, %9 oranında bir ağırlık oranına sahip olmak gerekir.

Kimyasal Rocket Design'a Tarihsel Etki

Roket denklemi, 20. yüzyılın başlarından itibaren roket tasarımının evrimini doğrudan şekillendirdi. Tsiolkovsky kendisi, tek aşamalı bir roketin kimyasal pervananlar ile yörüngeye ulaşamayacağını fark etti - onu önerdiği sonucuna varmak için bir sonuç 0,00 seçtiğimiz yıl .

Erken Milestones: V-2 ve Pratik Rockets Şafakı

Wernher von Braun'un V-2 balistik füzesi, ilk olarak 1942 yılında başlatılan, sadece 1.6 km / s – daha az yörüngesel hız kullanan bir sıvı roketdi.)sp) daha yüksek olan yaklaşık 230 s idi ve onun kütle oranı yaklaşık 3.5:1 idi, ancak ABD'de bir delta-v'ye sahip oldu.

Satürn V: Bir Equation-Driven Masterpart

Apollo programı Satürn V roketi en güçlü olanı olarak kalır. Üç aşama, ilk aşamada RP-1 (kerosene) ve üst aşamalarda sıvı hidrojeni kullanır.[DDDDDDDDDDDDDDDD) ilk aşamaya kadar [D-IC) bir I[D-Dışmanlık ve 442 ss, deniz seviyesindeki 263 strefiltreden oluşan siyona rağmen, her türlü araç için etkili olan yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlüktedir.

Modern Reusability ve Equation

SpaceX'in Falcon 9, çağdaş bir örnek sunuyor. İlk aşaması, dokuz Merlin motor tarafından desteklenen, yakılan RP-1 ve LOX, bir I) ile ) Yaklaşık 282 s.Reusability, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bir alan için yüksek çözünürlükte bulunan bir yükyü azaltan bir miktar yüksek çözünürlükte bulunuyor.

Tasarım Yeniliği Roket Equation tarafından

Kimyasal roket tasarımındaki her büyük yenilik, I) veya kütle oranına sahip olmak için bir girişime izlenebilir. Aşağıda, temel ilerleme alanları inceleyeceğiz.

Propellant Choices and Performance

Kimyasal pervaneler sıvı, sağlam veya karma olarak kategorize edilirler.(Lx)[Dışkanlık[Dönetici][Dönetici], yüksek oda basıncına kadar (yüzde 9,3) yüksek çözünürlükte (LH2) ve sıvı oksijen (LOX)[D)[Dönetici)) ile yüksek çözünürlükte (Düzücük)

Motor Çevrimi Evrimi

Motor döngüsü, yanma odasına nasıl teslim edildiğini belirler. [FONTD:0]Gas jeneratörü[DDDDD, Merlin) bir tür pervane atmak için küçük bir miktar pervanele eder.

Yapısal malzemeler ve İmalat

Kuru kütleyi doğrudan kitle oranını geliştirir.On yıllar boyunca roketler çelikten (V-2) alüminyum alaşımlara kıyasla gelişti (Saturn V, Falcon 9) gelişmiş kompozitlere ve alüminyum-lithium alaşımlarına (SLS, Ariane 6). Uzay Yardımı dış tankları standart alüminyuma kıyasla yüksek çözünürlükte yapılan yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bir miktar yüksek çözünürlükte otomatik olarak yeniden tasarlanır.

Stating Constructs

Stating, roket denkleminin tirajını engellemenin en güçlü yoludur.Rekare boş aşamalara, kalan aracın kütle oranı sıfırlandığında, daha yüksek genel olarak delta-v.ETHFLT:0) uzay aracı veya Falcon Heavy) daha iyi bir şekilde asansöre sahip olup olmadığı için en yaygın şekilde optimize edilir.

Kimyasal Rocket Equation'ın Ötesinde: Limitler ve Future

roket denklemi fiziksel bir yasa değildir (gönüllülükten tasarruf etmek), kimyasal reaksiyonlardan (bir tek aşama için, maksimum kullanılabilir delta-v, yaklaşık 12 km/sürekli Dünya yörüngesine ihtiyaç duyarken, bu birden çok aşama veya bir geri çekilme stratejisi gerektirir.

Alternatif Propulsion Beyond Chemistry

[FONT] [FONT] [FONT:0)Nuclear termal roketler (NTR)[Uygunlukta nükleer reaktörün ısıtılması (tipik olarak hidrojen) çok yüksek sıcaklıklara ulaşması, I)[Dışkanlar üzerindedir[Dönergeler)[Dönergeler)[Dönergelercelerce)[Dönergelerce)[Dönergelercelerce)[Dönergelercelerce)[Dönergelerce) ve daha düşük çözünürlükte bulunanlar için, ancak birkaç saniye boyunca, ancak daha düşük çözünürlükte bulunan uzaylar için gerekli olan kimyasallar için.

Future Chemical Rocket İyileştirmeler

Kimyasal tahrik içinde olsa da, ilerleme için oda var.ETHFLT:0)Aerospike motorları) başarısız X-33 programına rağmen yüksek I)[sp bir dizi yükseklik kullanarak, bir eklentiyi kullanarak, aynı zamanda bir hidrojenle ilgili bir ortağa sahip olmayan bir motora sahipler.

Sonuç: Tsiolkovsky'nin İçgörü

Roket denklemi tarihsel bir meraktan daha fazlasıdır; her kimyasal roket için temel tasarım kısıtlamasıdır. V-2'nin basit alkol yakmalı Raptor'dan, mühendisler her zaman egzoz hızını artırmak ve yapısal kütleyi azaltmak için çalıştılar. Stating, perant kimyası, motor döngüleri ve malzemeler her şey neden aynı logaritma ilişkisinden faydalanır.

Roket denklemi ve uygulamaları hakkında daha fazla okuma için, [[Dönetici:0)Wikipedia'nın makalesi), [[ŞUygunluk/Uygunluk/Uygunluk/uygunluk)[Döneticileri)[Uygunluklar ve gerçek dünya mühendisliği verilerinin askıya alınması.