Привет, дорогой читатель! Знаю, что ты читаешь мои статьи и это очень важно для меня. С каждым разом я стараюсь и совершенствуюсь в написании всё больше и лучше!
Сегодня я продолжу рассказывать о такой науке , как ракетостроение.
С первых дней ракетостроения инженеры, которые разрабатывали последствия уравнения ракеты, поняли, что было чрезвычайно трудно попасть на орбиту с поверхности Земли. Но, будучи инженерами, они сразу же задали себе вопрос: "Можно ли обмануть?- Оказывается, можно. Хитрость заключается в том, чтобы использовать большую ракету для запуска, как ее полезную нагрузку в комплекте с меньшей ракетой.
Когда большая ракета сгорает, зажигается меньшая ракета, но теперь она запускается не с Земли, а с большой высоты и скорости, где ее двигатель будет работать более эффективно. Эта идея была продемонстрирована в конце 1940-х годов программой RTV-G-4 Bumper, которая использовала немецкий V-2 для запуска американской ракеты WACC, которая в конечном итоге достигла высоты 393 км. Запуск бампера был первым запуском ракеты с мыса Канаверал.
Давайте посмотрим, как вывести серьезную полезную нагрузку на низкую околоземную орбиту. Мы начнем с первого этапа Delta IV, которую мы использовали в последнем примере, но используем ее для запуска второго этапа: другой ракеты, которая несет фактическую полезную нагрузку. Вторая ступень имеет стартовую массу 30 710 кг и массу при выгорании 3490 кг.
Она также питается LOX/LH2, но поскольку ее двигатель работает только в вакууме, то более эффективна, со скоростью выхлопа 4628 м / с или Isp 462 С. На вершине второй ступени мы сложим полезную нагрузку в 8000 кг (включая обтекатель, который мы выберем после выхода из атмосферы, но мы занимаемся наукой, а не инженерией, поэтому давайте пренебрегать этими деталями).
Три-два-один-ноль-зажигание-взлет! Стек (первая ступень, вторая и полезная нагрузка) сбрасывается со стартовой площадки. Цифры для первой ступени те же, но мы должны добавить массу второй ступени и полезную загрузку, которые составляют (30710+8000) =38710 кг.
Как и ожидалось, это уменьшает Δv для первой ступени до 5092 м/с. Но другая ступень начинает свою работу в этом полезном месте, сделанном еще полезнее, потому что теперь она находится вне чувствительной атмосферы и работает более эффективно. К массе второй ступени добавим полезную нагрузку в 8000 кг. Когда вторая ступень сгорает, она вносит скорость 4451 м / сек, в общей сложности для двух ступеней 9543 м / с. Мы привезли нашу избыточную нагрузку на орбиту.
Подумайте, как трудно это было сделать. Полезная нагрузка, 8 тонн, сейчас находится на орбите. Общая масса пусковой установки составила 267 тонн меньше, чем десять минут назад. Только 3% массы пусковой установки остается, когда полезная нагрузка отделяется от второй ступени; все остальное-мусор. Даже без учета бесчисленных технических деталей, необходимых для выполнения такой миссии, попасть на орбиту трудно.
Если бы Земля была лишь немного массивнее, чем она есть, было бы невозможно выйти на орбиту с помощью химических ракетных двигателей. Возможно, когда мы столкнемся с другими космическими видами, большинство из них будут родом с небольших планет, расположенных вокруг более многочисленных красных карликов. Они были бы небольшого роста, и у них были бы большие глаза, приспособленные к более тусклому свету их звезд.
На сегодня это всё. Благодарю за внимание. Увидимся завтра в это же время. Вас будет ждать увлекательная статья! Хорошего дня и отличного настроения.
Также если Вам интересно что было в первой части можете ознакомиться тут.