Apakah Delta V bergantung pada massa Kendaraan Peluncuran dan Massa Muatan?
Saya telah membaca di banyak referensi bahwa Delta V tetap atau konstan misalnya (Delta V ke LEO = 10km / s). Mereka tidak menyebutkan massa muatan atau massa propelan, dan juga tidak menyebutkan hasil perkiraannya. Dari pembacaan saya, saya berharap Delta tidak bergantung pada juga jarak Misi. Apakah ada yang punya jawaban yang jelas untuk saya? !!
Jawaban
Cara lain untuk mengatakan delta V ke LEO = 10 km / s adalah ini:
- Untuk berada di orbit, suatu benda perlu bergerak secara horizontal dengan kecepatan minimal 7,8 km / detik
- Untuk mencapai orbit, roket yang mengirimkan benda itu harus mencapai kecepatan itu, dan keluar dari atmosfer
- Sementara itu, gaya hambat gravitasi dan hambatan udara membuatnya harus mengerahkan kekuatan sebanyak jika ia melaju hingga 10 km / s, bukan 7,8 km / s.
Apa pun jenis roket yang Anda gunakan, berapa pun muatannya, Anda harus menghitung apakah daya dorong mesin akan cukup keras, cukup lama, untuk mendapatkan muatan hingga kecepatan akhir dan dalam posisi untuk tetap berada di orbit.
Untuk melakukan itu, Anda menggunakan persamaan roket Tsiolkovsky .
Berpikir tentang jarak misi lebih baik dilakukan dalam hal memikirkan seberapa besar gravitasi yang harus Anda atasi untuk mencapai tujuan yang Anda inginkan. Begitu Anda berada di luar angkasa, tidak ada gesekan apa pun * yang akan memperlambat Anda, jadi Anda akan terus melaju dengan kecepatan yang Anda miliki saat tiba di luar angkasa, dan jalur Anda hanya akan dipengaruhi oleh gravitasi.
Tapi mari kita ambil contoh LEO. Setelah suatu benda mengorbit, biasanya ia masih belum berada di orbit yang diinginkannya. Jadi, mesinnya harus menyala lagi sebentar untuk memindahkannya ke orbit kanan. Mungkin perlu melakukannya dua kali. Dan yang benar-benar perlu dilakukan adalah mengubah kecepatannya dengan jumlah yang tepat, pada waktu yang tepat, untuk berakhir di orbit yang tepat. Untuk menghitung apa yang perlu dilakukan, itulah hal pertama yang perlu Anda ketahui, dan dari situ Anda mencari tahu berapa banyak bahan bakar yang dibutuhkan mesin untuk melakukannya.
* Oke, sebenarnya di LEO masih ada sedikit udara, dan seiring waktu itu memperlambat segalanya. Jadi, misalnya, ISS perlu ditingkatkan sesekali agar tetap di ketinggian yang tepat.
Delta V teoritis sederhana untuk mencapai orbit tertentu adalah konstan, tetapi dalam praktiknya (atau pada analisis yang lebih rinci) Delta V tidak konstan karena sejumlah alasan.
Untuk peluncuran dari permukaan bulan atau planet delta V akan lebih besar dari nilai teorinya karena:
Roket tidak akan dapat mencapai orbit secara instan, ia perlu melakukan percepatan selama beberapa menit dan selama itu roket akan kehilangan energi akibat gravitasi yang meningkatkan delta V.
Jika ada atmosfer seperti di Bumi, ini juga akan memberikan perlawanan yang memperlambat roket dan meningkatkan delta V yang diperlukan tergantung pada aerodinamika roket.
Jika peluncuran berasal dari badan yang berputar, delta V juga akan bergantung pada situs peluncuran dan arah peluncuran. Lokasi peluncuran ekuator akan membutuhkan lebih sedikit delta V jika meluncurkan dalam arah rotasi (prograde) dan lebih banyak lagi jika meluncurkan dalam arah yang berlawanan (retrograde). Situs peluncuran kutub akan membutuhkan delta V. perantara.
Perhitungan Delta V untuk perpindahan dari satu planet atau orbit bulan ke planet lain juga mengalami komplikasi:
Itu tergantung pada kesejajaran planet pada saat keberangkatan. Beberapa tanggal keberangkatan membutuhkan lebih banyak delta V daripada yang lain dan ini juga dapat bervariasi dari tahun ke tahun. Ini semakin rumit jika planet atau bulan tidak mengorbit di bidang yang sama dengan roket.