Формула ракетного двигателя

8В закладки

«Космонавтика имеет безграничное будущее, и её перспективы беспредельны, как и сама Вселенная»

Сергей Павлович Королёв

Испытания жидкостного ракетного двигателя РД-108А
Credit: uecrus

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

22
Войдите, чтобы видеть ещё 10 комментариев, участвовать в обсуждении и не видеть рекламу.
Армстронг Н.
Вечность назад

Я ни разу не ракетчик, но после прочтения данной статьи у меня возникла единственная реакция, прям по мему: ни х-я не понял, но очень интересно! Формулы приведены "из вакуума", вообще непонятно, откуда они такие взялись.

Знайка
Вечность назад

Почему в объяснение второй формулы написано "плотность", а в решение задачи по этой формуле написано давление? Почему в задаче используется значение давления в мегапаскалях, а не в паскалях?

Весёлый Илон
Вечность назад

Очень интересная статья, огромное вам спасибо.

Показать скрытые комментарии

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

Отправить Отмена
[X]
If you were unable to log in, try this link.