Delta V ขึ้นอยู่กับมวลยานเปิดตัวและมวลน้ำหนักบรรทุกหรือไม่?
ฉันได้อ่านข้อมูลอ้างอิงหลายรายการว่า Delta V คงที่หรือคงที่เช่น (Delta V ถึง LEO = 10 กม. / วินาที) พวกเขาไม่ได้กล่าวถึงมวลน้ำหนักบรรทุกหรือมวลของจรวดและยังไม่ได้กล่าวถึงผลการประมาณของมันด้วย จากการอ่านของฉันฉันคาดว่าเดลต้าไม่ได้ขึ้นอยู่กับระยะห่างของภารกิจ ใครมีคำตอบที่ชัดเจนให้ฉันบ้าง !!
คำตอบ
อีกวิธีหนึ่งในการพูดว่า delta V ถึง LEO = 10 km / s คือ:
- ในการอยู่ในวงโคจรสิ่งของต้องเคลื่อนที่ในแนวนอนด้วยความเร็วอย่างน้อย 7.8 กม. / วินาที
- ในการขึ้นสู่วงโคจรจรวดที่ส่งมอบสิ่งนั้นจะต้องขึ้นไปด้วยความเร็วเท่านั้นและออกไปจากชั้นบรรยากาศ
- ในขณะที่เป็นเช่นนั้นแรงลากจากแรงโน้มถ่วงและแรงต้านอากาศทำให้ต้องออกแรงมากราวกับว่ามันเร่งความเร็วสูงสุด 10 กม. / วินาทีไม่ใช่ 7.8 กม. / วินาที
ไม่ว่าคุณจะใช้จรวดชนิดใดไม่ว่าจะมีน้ำหนักบรรทุกเท่าใดคุณต้องคำนวณว่าแรงขับของเครื่องยนต์จะหนักพอนานพอที่จะรับน้ำหนักบรรทุกได้ถึงความเร็วสุดท้ายและอยู่ในตำแหน่งที่จะอยู่ในวงโคจรหรือไม่
จะทำอย่างไรที่คุณใช้สมการจรวด Tsiolkovsky
การคิดถึงระยะห่างของภารกิจทำได้ดีกว่าในแง่ของการคิดถึงแรงโน้มถ่วงที่คุณต้องเอาชนะเพื่อให้ได้ในที่ที่คุณต้องการไป เมื่อคุณอยู่ในอวกาศแล้วจะไม่มีแรงเสียดทานใด ๆ * ที่จะทำให้คุณช้าลงดังนั้นคุณจะก้าวต่อไปด้วยความเร็วที่คุณมีเมื่อคุณมาถึงอวกาศและเส้นทางของคุณจะได้รับผลกระทบจากแรงโน้มถ่วงเท่านั้น
แต่ขอยกตัวอย่าง LEO หลังจากที่สิ่งของขึ้นสู่วงโคจรโดยปกติแล้วมันจะยังไม่อยู่ในวงโคจรที่ต้องการ ดังนั้นเครื่องยนต์ของมันจึงต้องยิงอีกครั้งเพื่อเคลื่อนย้ายเข้าสู่วงโคจรที่ถูกต้อง อาจต้องทำสองครั้ง และสิ่งที่ต้องทำจริงๆคือเปลี่ยนความเร็วในปริมาณที่เหมาะสมในเวลาที่เหมาะสมเพื่อให้อยู่ในวงโคจรที่ถูกต้อง ในการคำนวณสิ่งที่ต้องทำนั่นเป็นสิ่งแรกที่คุณต้องรู้และจากนั้นคุณจะพบว่าเครื่องยนต์ที่ใช้นั้นต้องการเชื้อเพลิงเท่าใดจึงจะทำได้
* เอาล่ะที่จริงแล้วใน LEO ยังมีอากาศที่น่าเบื่อเล็กน้อยและเมื่อเวลาผ่านไปมันก็ช้าลง ตัวอย่างเช่น ISS จำเป็นต้องได้รับการส่งเสริมเป็นครั้งคราวเพื่อให้อยู่ในระดับความสูงที่เหมาะสม
เดลต้า V ตามทฤษฎีอย่างง่ายเพื่อให้ได้วงโคจรที่เฉพาะเจาะจงนั้นคงที่ แต่ในทางปฏิบัติ (หรือในการวิเคราะห์โดยละเอียดมากขึ้น) Delta V ไม่คงที่ด้วยเหตุผลหลายประการ
สำหรับการเปิดตัวจากพื้นผิวของดวงจันทร์หรือดาวเคราะห์เดลต้า V จะมากกว่าค่าทางทฤษฎีเนื่องจาก:
จรวดจะไม่สามารถขึ้นวงโคจรได้ทันทีต้องเร่งความเร็วเป็นเวลาหลายนาทีและในช่วงเวลานี้จะสูญเสียพลังงานไปกับแรงโน้มถ่วงที่เพิ่มขึ้นเดลต้า V.
หากมีชั้นบรรยากาศเหมือนบนโลกสิ่งนี้จะช่วยให้จรวดชะลอตัวและเพิ่มเดลต้า V ที่ต้องการขึ้นอยู่กับอากาศพลศาสตร์ของจรวด
หากการเปิดตัวมาจากตัวหมุนเดลต้า V จะขึ้นอยู่กับไซต์การเปิดตัวและทิศทางการเปิดตัวด้วย ไซต์เปิดตัวของเส้นศูนย์สูตรจะต้องใช้เดลต้า V น้อยลงหากเปิดตัวในทิศทางของการหมุน (prograde) และอื่น ๆ อีกมากมายหากเปิดตัวในทิศทางตรงกันข้าม (ถอยหลังเข้าคลอง) ไซต์ปล่อยโพลาร์จะต้องมีเดลต้ากลาง V
การคำนวณ Delta V สำหรับการเคลื่อนที่จากดาวเคราะห์ดวงหนึ่งหรือวงโคจรของดวงจันทร์ไปยังอีกดวงหนึ่งก็ประสบภาวะแทรกซ้อนเช่นกัน
ขึ้นอยู่กับการเรียงตัวของดาวเคราะห์ในเวลาที่ออกเดินทาง วันที่ออกเดินทางบางวันต้องการเดลต้า V มากกว่าวันอื่น ๆ และอาจแตกต่างกันไปในแต่ละปี สิ่งนี้จะซับซ้อนยิ่งขึ้นหากดาวเคราะห์หรือดวงจันทร์ไม่ได้โคจรอยู่ในระนาบเดียวกับจรวด