Какие силы действуют на ракету во время полета?
В этой статье мы попробуем разобрать силы, действующие на ракету во время полета, формулы и расчеты.

ЧАСТЬ I — сопротивление атмосферы
При полете ракеты в космос она испытывает все прелести физики и аэродинамики, начиная от гравитации, заканчивая воздействием аэродинамических сил. Её ждет довольно тяжелый путь, преодолевая все сложности на пути к космосу. Опасная часть полета – это полет в плотных слоях атмосферы, происходит сильное сопротивление на больших скоростях.
Для начала рассмотрим, как рассчитывается MAX-Q (максимальное динамическое давление).

Credit: novosti-kosmonavtiki

q- аэродинамическая нагрузка на конструкцию
p- плотность воздуха (после выхода из атмосферы=0)
v- скорость ракеты в определенный момент времени
Проведем расчеты (данные взяты с полета Falcon Heavy, высота 10км)
Скорость FH на высоте 10км = 1120 км/ч = 311 м/с (V)
Плотность воздуха на 10км = 0.414 кг/м³ (p)

Тяговооруженность (TWR) играет важную роль в преодолении земной гравитации. Найти тяговооруженность любой ракеты легче простого. Для начала следует узнать какую тягу дает первая ступень ракеты (если есть бустеры, то их тоже стоит учитывать), после того как мы узнали тягу, нам следует узнать стартовую массу ракеты (НЕ СУХУЮ!).

1.11 — означает, что тяга ракеты при старте на 11% больше её веса.
В основном старт ракеты происходит вертикально, чтобы уменьшить аэродинамические потери. При покидании плотных слоев атмосферы, ракета начинает поворачивать на восток.
ЧАСТЬ II – борьба с гравитацией
После включения двигателей ракета преодолевает гравитацию Земли. Гравитационные потери и аэродинамические обычно не превышают 15-20% реально приобретаемой скорости. Чтобы уменьшить гравитационные потери во время полета, нужно увеличить скорость ракеты.
V > гравитационные потери
a=g=0 m/s

Теперь про гравитационные потери при подъеме. Я уже упоминал, что чем больше скорость, тем меньше будут гравитационные потери. Перейдем ко 2-ой формуле Циолковского. Возьмем характеристики Сатурн 5.

В следующей статье я разберу формулу минимальной характеристической скорости и сколько топлива нужно захватить на определенную орбиту.
Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Коли загине буде вже пізно. Але Маск підштовхує в правильному напрямку, активізувати людство в позаземній діяльності.
> Вообще не связано, была бы Калифорния южнее Техаса никуда бы он не уехал. Возможно, но у…
Далёкого, это какого? 10-1000 лет?
Чем лучше комфорт и уровень жизни - тем меньше фертильность. С чего бы там резко все начали…
Вы представляете себе масштабы такой станции? Посчитали. Взяли умножили условную воду в пропорции от земной и посчитали.…
> Кошки кстати вполне нормально переносят невесомость… Честь им и хвала, но космос на данный момент жестокая…
>Даже Маск уехал из Калифорнии в Техас. Вообще не связано, была бы Калифорния южнее Техаса никуда бы…
О, замечательно, почитаю.
> Красивая картинка — хабитаты в космосе и уже очень скоро. Я не знаю где в статье…
Может. Вероятно может даже сотни. Но вы же не думаете что человечество на этом остановится плодиться? Кроме…
Даже на 20. В дальнем космосе, на станциях... не будет никакого традиционного с/х. Будет разная гидропоника или…
Вони там порахували. Церера може дати життєвий комфорт в 10'000 разів більшому населенню, ніж зараз на Землі.…
Но впечатление что: > «Кількість розуму в популяції суть константа» остается. Население разбалованное цивилизацией в своей массе…
Я поправив "бите" посилання на першоджерело. Тут є журналістське спрощене https://focus.ua/uk/technologies/472246-vmesto-marsa-i-luny-astrofizik-sostavil-plan-po-kolonizacii-orbity-cerery
Кошки кстати вполне нормально переносят невесомость... И везучие кстати - в качестве примера возьмите того же кошака…
Справедливости ради строить прогнозы на 100 лет вперед штука весьма неблагодарная...
И сколько вы людей переселите в Пояс Астероидов и когда? 1 млн через 100 лет?
Але навряд чи значно більше. А населення росте. Далі почнуться теми обмеження народжуваності і всяке мальтузіанство. До…
Во время совка была другая религия - Дедушка Ленин - вот наше божество.
Статья зачётная, но она жёстко связана с предыдущей на которую неплохо бы добавить ссылку. Иначе, вероятно, что…
http://www.ochevidets.ru/userfiles/2018/11/23/86d28cbfca.png
https://ic.pics.livejournal.com/kcooss/25280061/369447/369447_original.jpg
Хм, у меня какие-то странные чувства от такой картинки. Если она правильная, то 1 платформа - это…
Да, смотрю NSF, тоже 2х... ужин с обзором работ в БЧ ).
Интересный анализ. Одно с уверенностью можно предположить, что ожирением на Марсе страдать никто не будет. Странно, что…