Delta V có phụ thuộc vào Khối lượng Xe khởi động và Khối lượng Trọng tải không?
Tôi đã đọc trong nhiều tài liệu tham khảo rằng Delta V là cố định hoặc không đổi chẳng hạn (Delta V đến LEO = 10km / s). Họ không đề cập đến khối lượng tải trọng hoặc khối lượng Thuốc phóng, và cũng không đề cập đến kết quả gần đúng của nó. Từ bài đọc của tôi, tôi hy vọng rằng Delta không phụ thuộc vào khoảng cách Sứ mệnh. Có ai có câu trả lời rõ ràng cho tôi không? !!
Trả lời
Một cách khác để nói delta V với LEO = 10 km / s là:
- Để ở trên quỹ đạo, một vật cần chuyển động theo phương ngang với vận tốc nhỏ nhất là 7,8 km / s
- Để lên quỹ đạo, tên lửa đưa thứ sẽ phải đạt được tốc độ đó và ra khỏi bầu khí quyển
- Trong khi nó làm được điều đó, lực cản từ trọng lực và lực cản của không khí khiến nó phải tác động nhiều lực như thể nó đang tăng tốc lên 10 km / s chứ không phải 7,8 km / s
Dù bạn đang sử dụng loại tên lửa nào, tải trọng ra sao, bạn phải tính toán xem lực đẩy của động cơ có đủ cứng, đủ lâu để đưa trọng tải lên đến tốc độ cuối cùng và ở vị trí ở trên quỹ đạo hay không.
Để làm điều đó, bạn sử dụng phương trình tên lửa Tsiolkovsky .
Suy nghĩ về khoảng cách nhiệm vụ được thực hiện tốt hơn khi nghĩ về việc bạn phải vượt qua bao nhiêu lực hấp dẫn để đến được nơi bạn muốn. Khi bạn ở trong không gian, không có bất kỳ lực ma sát nào * làm bạn giảm tốc độ, vì vậy bạn sẽ tiếp tục đi với tốc độ bạn đã có khi đến không gian và đường đi của bạn sẽ chỉ bị ảnh hưởng bởi trọng lực.
Nhưng hãy lấy ví dụ về LEO. Sau khi một thứ đã đi vào quỹ đạo, thường thì nó vẫn không ở trong quỹ đạo mà nó muốn. Vì vậy, động cơ của nó phải hoạt động lại trong một thời gian để di chuyển nó vào đúng quỹ đạo. Nó có thể cần phải làm điều đó hai lần. Và những gì nó thực sự cần làm là thay đổi tốc độ của nó đúng lượng, vào đúng thời điểm, để đi đúng quỹ đạo. Để tính toán những gì cần làm, đó là điều đầu tiên bạn cần biết và từ đó bạn tìm ra lượng nhiên liệu mà động cơ đang sử dụng cần để thực hiện nó.
* Được rồi, thực sự trong LEO vẫn còn một chút không khí ẩm ướt và theo thời gian, nó làm mọi thứ chậm lại. Vì vậy, ví dụ, ISS cần được tăng cường thỉnh thoảng để giữ cho nó ở độ cao thích hợp.
Delta V trên lý thuyết đơn giản để đạt được một quỹ đạo cụ thể là không đổi, nhưng trong thực tế (hoặc trên phân tích chi tiết hơn) Delta V không phải là hằng số vì một số lý do.
Đối với các vụ phóng từ bề mặt của mặt trăng hoặc hành tinh đồng bằng V sẽ lớn hơn giá trị lý thuyết vì:
Một tên lửa sẽ không thể đạt được quỹ đạo ngay lập tức, nó sẽ cần phải tăng tốc trong vài phút và trong thời gian này nó sẽ mất năng lượng do trọng lực tăng delta V.
Nếu có bầu khí quyển như trên Trái đất, điều này cũng sẽ cung cấp lực cản làm chậm tên lửa và tăng delta V cần thiết tùy thuộc vào khí động học của tên lửa.
Nếu quá trình phóng từ một vật thể quay, delta V cũng sẽ phụ thuộc vào vị trí phóng và hướng phóng. Các vị trí phóng ở xích đạo sẽ yêu cầu ít delta V hơn nếu phóng theo hướng quay (lập trình) và nhiều hơn nếu phóng theo hướng ngược lại (ngược). Các địa điểm phóng vùng cực sẽ yêu cầu một đồng bằng V trung gian.
Các tính toán Delta V để di chuyển từ quỹ đạo hành tinh hoặc mặt trăng này sang quỹ đạo mặt trăng khác cũng gặp phải những phức tạp:
Nó phụ thuộc vào sự liên kết của hành tinh tại thời điểm khởi hành. Một số ngày khởi hành yêu cầu nhiều delta V hơn những ngày khác và điều này cũng có thể thay đổi theo từng năm. Điều này còn phức tạp hơn nếu hành tinh hoặc mặt trăng không quay quanh cùng một mặt phẳng với tên lửa.