Những máy kích nổ tên lửa là những thành phần quan trọng trong hệ thống phóng vũ trụ, cung cấp lực đẩy cần thiết để đẩy tên lửa ra ngoài khí quyển Trái Đất. hiểu được vật lý đằng sau hoạt động của chúng bao gồm việc áp dụng nguyên tắc bảo tồn động lượng. bài báo này khám phá nguyên tắc này được sử dụng như thế nào trong các phép tính và nghiên cứu các trường hợp thực tế.

Những điều cơ bản về bảo tồn thời điểm

Sự bảo tồn đà cho rằng trong một hệ thống khép kín, tổng động lượng vẫn không đổi trừ khi được tác động bởi lực bên ngoài. đối với tên lửa đẩy, điều này có nghĩa là động lượng được thu thập bởi khí thải bằng đà của tên lửa, cho phép nó tăng tốc.

Tính toán kích hoạt khởi động tên lửa

Tính toán thường liên quan đến khối lượng của tên lửa, vận tốc của khí thải, và sự thay đổi trong động lượng.

Khi mà i-p là sự thay đổi trong động lượng, m là khối lượng của khí thải, và v là vận tốc của chúng tương quan với tên lửa. gia tốc của tên lửa sau đó có thể được xác định bằng cách sử dụng định luật thứ ba của Newton và phương trình tên lửa Tsiolkovsky.

Nghiên cứu trường hợp

Một ví dụ đáng chú ý là tên lửa Saturn V, sử dụng nhiều động cơ đẩy để tạo ra đủ đà cho nhiệm vụ mặt trăng. các động cơ đẩy khí thải ở các tầng cao, tạo ra một thay đổi đáng kể trong động lượng đẩy đẩy phi thuyền.

Một trường hợp khác liên quan đến những động cơ tăng cường có thể tái sử dụng hiện đại như Chim ưng của SpaceX 9. những người ủng hộ này sử dụng sự bảo tồn các nguyên tắc về động lượng để tối ưu hóa hiệu suất nhiên liệu và hoạt động phục hồi, trình bày những ứng dụng thực tế của vật lý trong công nghệ không gian hiện nay.

Tóm tắt

Áp dụng bảo tồn động lượng cho phép các kỹ sư tính toán những động cơ và nhiên liệu cần thiết cho việc tăng tốc tên lửa.