Delta V dipende dalla massa del veicolo di lancio e dalla massa del carico utile?
Ho letto in molti riferimenti che Delta V è fisso o costante per esempio (Delta V a LEO = 10km / s). Non hanno menzionato la massa del carico utile o la massa del propellente, e inoltre non hanno menzionato i risultati dell'approssimazione. Dalla mia lettura, mi aspetto che Delta non dipenda anche dalla distanza della Missione. Qualcuno ha una risposta chiara per me? !!
Risposte
Un altro modo per dire delta V a LEO = 10 km / s è questo:
- Per essere in orbita, una cosa deve muoversi orizzontalmente a una velocità di almeno 7,8 km / s
- Per entrare in orbita, il razzo che lancia l'oggetto dovrà raggiungere quella velocità e uscire dall'atmosfera
- Mentre lo fa, la resistenza alla gravità e all'aria gli fanno dover esercitare tanta forza come se stesse accelerando fino a 10 km / s, non 7,8 km / s
Qualunque sia il tipo di razzo che stai usando, qualunque sia il carico utile, devi calcolare se la spinta del motore sarà abbastanza forte, abbastanza a lungo, per portare il carico utile fino a quella velocità finale e in posizione per rimanere in orbita.
Per farlo, usi l' equazione del razzo di Tsiolkovsky .
Pensare alla distanza della missione è meglio farlo in termini di pensare a quanta gravità devi superare per arrivare dove vuoi andare. Una volta che sei nello spazio, non ci sono attriti di alcun tipo * che ti rallentano, quindi continuerai ad andare alla velocità che avevi quando sei arrivato nello spazio e la tua rotta sarà influenzata solo dalla gravità.
Ma prendiamo l'esempio di LEO. Dopo che una cosa è entrata in orbita, di solito non è ancora nell'orbita che vuole. Quindi, il suo motore deve accendersi di nuovo per un po 'per spostarlo nell'orbita destra. Potrebbe essere necessario farlo due volte. E quello che deve fare è cambiare la sua velocità della giusta quantità, al momento giusto, per finire nell'orbita giusta. Per calcolare cosa è necessario fare, questa è la prima cosa che devi sapere e da lì puoi capire di quanto carburante ha bisogno il motore utilizzato per farlo.
* Ok, in realtà in LEO c'è ancora un po 'd'aria piccolissima, e col tempo rallenta le cose. Quindi, ad esempio, l'ISS deve essere potenziato di tanto in tanto per mantenerlo alla giusta altitudine.
Il semplice delta V teorico per ottenere una particolare orbita è costante, ma in pratica (o su un'analisi più dettagliata) Delta V non è costante per una serie di ragioni.
Per i lanci dalla superficie di una luna o di un pianeta delta V sarà maggiore del valore teorico perché:
Un razzo non sarà in grado di raggiungere l'orbita istantaneamente, dovrà accelerare per alcuni minuti e durante questo periodo perderà energia a causa della gravità aumentando il delta V.
Se è presente un'atmosfera come sulla Terra, ciò fornirà anche resistenza rallentando il razzo e aumentando il delta V richiesto a seconda dell'aerodinamica del razzo.
Se il lancio proviene da un corpo rotante, delta V dipenderà anche dal sito di lancio e dalla direzione del lancio. I siti di lancio equatoriali richiederanno meno delta V se lanciati nel senso di rotazione (prograde) e molto di più se lanciati nella direzione opposta (retrogrado). I siti di lancio polari richiederanno un delta V.
Anche i calcoli Delta V per spostarsi da un pianeta o da un'orbita lunare a un altro soffrono di complicazioni:
Dipende dall'allineamento planetario al momento della partenza. Alcune date di partenza richiedono più delta V di altre e questo può anche variare di anno in anno. Ciò è ulteriormente complicato se il pianeta o la luna non è esso stesso in orbita sullo stesso piano del razzo.