Формула ракетного двигателя
АВТОР: MIXAIL · 30 СЕНТЯБРЯ, 2020
«Космонавтика имеет безграничное будущее, и её перспективы беспредельны, как и сама Вселенная»
Сергей Павлович Королёв
Испытания жидкостного ракетного двигателя РД-108А
Начало XX века
В начале XX века (1902) на свет выходит кино «Путешествие на Луну«, французского режиссера Жоржа Мельеса. В то время люди по разному представляли способы добраться до Луны. От большого ядра до ракет — идей было масса.
Кадр из фильма «Путешествие на Луну»
(1902 год)
Константин Эдуардович Циолковский ввел формулы, по которым летают ракеты и спутники. Реактивное ускорение, конструктивная характеристика, относительная начальная масса, реактивное движение ракеты — всё это я подробно постараюсь объяснить в этой статье.
Начнем с легкого — реактивного ускорения
В данной формуле масса представлена в некотором моменте времени, например на 20-й секунде полета. Масса с каждой секундой уменьшается, следовательно увеличивается и реактивное ускорение. На ракету, кроме силы тяги, действует еще: притяжение Земли, сопротивление атмосферы, световое давление и т.д.
Сила тяги (F) находится по формуле: F=a*m.
Сила тяги двигателя — упрощенная формула
Теперь рассмотрим силу тяги двигателя (F), изучим две формулы.
qg — весовой структурный расход
l-удельный импульс двигателя
Начнем расчеты…
За основу я взял характеристики ракеты Сатурн-5 и двигателя F-1.
Нашли скорость исчерпания вещества (w)
Не водород, а керосин
Финальные решения 1 формулы
Ответ полученный решение первой формулой
Более сложная формула
2 формула
После того, как вы узнали эту замечательную формулу, у нас всё равно не получится найти силу тяги двигателя, так как нам не известна величина w. Найти w, благо, очень просто.
Удельный импульс (l) умножаем на ускорение свободного падения (g).
W- скорость исчерпания вещества
Скорость испарения вещества
Начнем расчеты
Можете свериться с 1 формулой.
Спасибо за прочтение статьи, надеюсь вы поняли принцип нахождения силы тяги двигателя. Попробуйте это применить к другим ракетам. Если, вам понравилась идея,то я дальше буду разбирать формулы.
