erforderliche Treibmittelmasse + Raketengleichung

Ich recherchiere für ein Klassenprojekt und habe Fragen zur Verwendung der Raketengleichung, um die erforderliche Treibmittelmasse zu erhalten. Wenn M 1 ist die Endmasse, und M 0 ist die Anfangsmasse, nach einer bestimmten Δ v

M 1 = M 0 exp ( Δ v ICH G ) ,

Wo ICH ist der spezifische Impuls und g ist die Schwerkraftbeschleunigung (was meiner Meinung nach davon abhängt, wo ich die anwende Δ v , es könnte je nach Fall die Schwerkraft der Erde oder das Objekt sein, zu dem ich reise).

Ich erwäge, einen Atlas V 401 ( http://spaceflight101.com/spacerockets/atlas-v-401/ ) zu verwenden , um von der Erde zum X-Objekt zu gelangen, indem ich ein paar mache Δ v . Außerdem gehe ich davon aus, dass jeder Δ v wird durch die Verwendung der Centaur-Oberstufe des Fahrzeugs möglich sein.

Meine Frage bezieht sich auf die Anfangsmasse in der Gleichung. Wenn ich eine Nutzlast mit etwas Masse trage M P , ich bin mir ziemlich sicher, welche Masse zur Anfangsmasse in der Gleichung beiträgt. Ich weiß, dass der Zentaur eine träge Masse von etwa 2000 kg hat und die maximale Menge an Treibstoff, die er tragen kann, 20830 kg beträgt. Für eine korrekte Berechnung sollte ich berücksichtigen M 0 = M P + 2000 + 20830 , und dann nacheinander subtrahieren M ich resultierend aus a Δ v ich Manöver, um eine neue neu zu berechnen M 0 ? Ich bin mir nicht sicher, ob dies der richtige Weg ist, es zu tun. Insbesondere frage ich mich, ob ich die erforderliche Treibstoffmenge überschätzen könnte, wenn ich mit voller Tankkapazität reise.

Danke

Wenn Sie eine abgestufte Rakete wie die Atlas verwenden, müssen Sie die Gleichung für jede Stufe durchführen. Siehe hier für ein Atlas-Beispiel planetary.org/blogs/guest-blogs/2017/… Für die erste Stufe ist die Nutzlastmasse die obere Stufe einschließlich der eigentlichen Nutzlast. Das g in der Gleichung ist die Schwerkraft der Erdoberfläche in den Einheiten, die Sie verwenden, es ist wirklich nur ein Umrechnungsfaktor. Nutze die Schwerkraft nicht für einen anderen Planeten.
Danke! Problem gelöst!
Wenn Sie möchten, können Sie eine Antwort schreiben, die zeigt, wie Sie es gelöst haben. Die Beantwortung Ihrer eigenen Frage ist vollkommen in Ordnung.

Antworten (1)

Hier ist, was ich getan habe.

Die Centaur-Zweitstufe eines Atlas V401 führt 4 Manöver durch, wie z Δ v T Ö T = Δ v 1 + Δ v 2 + Δ v 3 + Δ v 4 = 6,3 km/s.

Für den Centaur eines Atlas V401 beträgt die Treibmasse etwa 20830 kg, die träge Masse 2243 kg und die Abgasgeschwindigkeit v e = 4420 MS. Ferner beträgt die Nutzlastmasse etwa 1141 kg. Daher die anfängliche Gesamtmasse M 0 = 24214 kg.

Anwendung der Raketengleichung

M F ich N A l = M 0 exp ( Δ v T Ö T / v e ) 5821.32 kg

Deshalb, Δ M R e Q = M 0 M F ich N A l 18392 kg

Ich habe das gleiche Ergebnis erhalten, indem ich die Raketengleichung bei jedem anwende Δ v ich und Schreiben M 0 , ich entsprechend.