Содержание

Скорость полета космической ракеты: фото, видео

Космос – это таинственное пространство, которое не может не завораживать. Циолковский считал, что именно в космосе заключается будущее человечества. Пока нет никаких серьезных оснований спорить с этим ученым. Космос предлагает безграничные возможности для развития человечества и расширения жизненного пространства. К тому же, он скрывает в себе ответы на многочисленные вопросы. Сегодня человек стал активно использовать космическое пространство. Поэтому от того, как взлетают ракеты, во многом зависит наше будущее. Не менее важным является и понимание этого процесса людьми. Ниже мы расскажем вам о том, какую скорость может развивать полета космической ракеты и сколько времени уйдет на то, чтобы добраться до тех или иных космических тел.

 

Сразу стоит сказать, что вопрос: «С какой скоростью взлетает ракета?», не совсем правильный. Да, и вообще, приравнивать космические полеты к классическим единицам измерения не корректно.

Ведь абсолютно не важно с какой скоростью взлетают ракеты, их много и все они имеет разные характеристики. Те, которые используются для вывода космонавтов на орбиту, летят не так быстро, как грузовые. В отличие от груза, человек, ограничен перегрузками. Такие грузовые ракеты, как, к примеру, сверхтяжелая Falcon Heavy может взлетать довольно быстро.

Рассчитать точные единицы скорости – непросто. В первую очередь потому, что они во многом зависят от полезной нагрузки ракеты-носителя. Не исключено, что ракета-носитель с полной загрузкой взлетает намного медленнее, чем полупустая. Но есть еще одна общая величина, к которой стремятся все ракеты – космическая скорость.

 

Существует первая, вторая и третья космические скорости. Первая – необходимая скорость, позволяющая двигаться по орбите и не падать на планету – это 7,9 километров в секунду. Вторая требуется для того, чтобы покинуть земную орбиту и направится к орбите другого небесного тела. Третья – позволяет космическому аппарату преодолевать притяжение Солнечной системы (СС), а также покинуть ее.

На сегодняшний день с такой скоростью летят аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2». Но вопреки словам журналистов, они еще не покинули границы СС. В плане астрономии им понадобится не меньше 30 тыс. лет, дабы добраться к облаку Орта. Гелиопауза же не считается границей звездной системы. Это всего лишь место, в котором солнечный ветер сталкивается с межсистемной средой.

 

Человечество не прекращает путешествия вокруг Земли. Чтобы долететь до Луны, нужно было преодолеть притяжение Земли, для этого ракета должна развивать скорость 40 000 км в час или 11,2 км в секунду.

Чтобы попасть на околоземную орбиту скорость ракеты должна быть 29 тыс. км в час или 7,9 км в секунду. Если же нужно отправить космический корабль в межпланетное путешествие, то скорость должна быть 40 тыс. км в час (11,2 км в секунду),

 

Какой должна быть скорость корабля для полета на Луну?

 

Для полета корабля на Луну он должен стартовать до орбитальной скорости в 29. тыс. км в час, а потом нарастать примерно до 40 тыс. км в час.

 

Космический корабль при такой скорости может удалиться на расстоянии, на котором на него уже будет сильнее притяжение Луны, нежели Земли. Современная техника позволяет разрабатывать корабли, которые соответствуют вышеупомянутой скорости перемещения. Но если двигатели корабля не будут действовать, он разгонится притяжением Луны и просто упадет на нее с большой силой, разрушив корабль. По этой причине, если в самом начале пути реактивные двигатели ускоряли космический корабль в направлении к Луне, то когда лунное притяжение сравнивалось с земным, двигатели начинали действовать в противоположном направлении. Таким образом, обеспечивалась мягкая посадка на Луну, при которой все люди на корабле оставались невредимыми.

 

На Луне нет воздуха, поэтому находится на ней можно исключительно в специальных скафандрах. Первым человеком, который спустился на поверхность Луны, стал американец Нил Армстронг, и это произошло в 1969 году. Тогда произошло первое знакомство человечества с составом лунного грунта. Его изучение позволило лучше понять историю образования Солнечной системы. Тогда геологи надеялись найти на Луне какие-то ценные вещества, которые можно было бы добывать.

Масса Земли существенно превышает массу Луны. Значит, взлететь с последней будет проще и дорога в дальний космос тоже осуществится легче. Не исключено, что в дальнейшем человечество будет использовать эту возможность. Скорость вылета на орбиту намного меньше и составляет 6120 км в час или 1,7 км в секунду.

 

Сколько лететь на Марс и другие планеты?

 

Расстояние до планеты Марс около 56 млн км. С учетом возможностей последних технологий лететь до Марса придется минимум 210 дней. Получается это 266 666 километров в день со скоростью 3 км в секунду или 11 111 км в час. Одна из главных проблем при полете на другие планеты – скорость ракеты в космосе километров в час будет недостаточно. На данный момент более реальным покажется полет на Марс за марсианскими образцами.

 

Если до ближней планеты Марс лететь около 210 дней, что сложно физически, но достижимо для человека, то полеты на другие планеты просто невозможны в результате физических возможностей людей.

Стоит отметить, что скорость ракеты зависит от двигателя. Чем быстрее будут вырываться газы из сопла двигателя, тем быстрее летит ракета. Газ, который образуется при сгорании современного химического топлива, развивает скорость 3-4 км в секунду (10 800 – 14 400 км в час). При этом максимальная быстрота перемещения, которую могут сообщить ракете с космическим кораблем, сокращается.

 

Специальные ионные двигатели для космических кораблей

 

Электроны и ионы в специальных ускорителях могут разгоняться до быстроты, приближенной к скорости света, а именно 300 тыс. км в секунду. Но такие ускорители – это пока ее массивные сооружения, которые не подходят для летательных аппаратов. Однако установки, у которых скорость истечения заряженных частиц примерно 100 км в секунду, могут быть установлены на ракетах. В результате, они могут сообщить соединенному с ними телу большую быстроту перемещения, чем способна достигнуть ракета с химическим топливом. К сожалению, у разработанных к настоящему времени ионных космических двигателях мала сила тяги, и вывести на орбиту многотонную ракету с кораблем они пока не могут.

Но их есть смысл устанавливать на корабле с тем, чтобы они работали, как только корабль летает по орбите. Располагаясь на корпусе корабля, они могут постоянно поддерживать его ориентацию и постепенно незначительным воздействием увеличить скорость корабля выше той, которую ему сообщили посредством химического горючего.

 

Разработка таких электрореактивных двигателей, действующих на орбите, ведется, применяя разные физические явления. Одна из главных задач, стоящих перед создателями ионных космических двигателей – адаптировать их для полетов на другие планеты.

 

Возможность достижения значительных скоростей полета ракеты в космосе с такими двигателями, чем с химическим топливом, делает более реальной разработку кораблей для полетов на ближайшие планеты.

Гиперзвуковая ракета США показала скорость в пять раз выше скорости звука | Новости | Известия

Американская гиперзвуковая ракета на испытаниях достигла скорости в пять раз больше, чем скорость звука, сообщило 27 сентября Агентство по продвинутым разработкам при Пентагоне (DARPA).

Ракету с двигателем Northrop Grummann построила корпорация Raytheon. Работу двигателя обеспечивает смесь углеводородного топлива и воздуха.

Как сообщают разработчики, испытание оружия прошло успешно, были выполнены все поставленные задачи, среди которых интеграция ракеты, отработка запуска и безопасной отстыковки от самолета, запуск двигателей и крейсерский полет.

Ракета показала скорость в пять махов, или пять скоростей звука, что составляет около 6,2 тыс. км/ч в насыщенной кислородом атмосфере, которая наилучшим образом подходит для запуска подобных ракет.

Ранее, 21 сентября, министр ВВС США Фрэнк Кендалл заявил, что Соединенные Штаты недовольны темпами развития программ гиперзвукового оружия на фоне значительного отставания от России и Китая.

Так, максимальная скорость первой в мире гиперзвуковой ракеты «Циркон» российского производства составляет около девяти скоростей звука (примерно 2,65 км/с на высоте 20 км, или более 10 тыс. км/ч).

Также ВВС России готовят к выпуску межконтинентальную баллистическую ракету (МБР) «Сармат». По оценкам экспертов, «Сармат» может доставить разделяющуюся головную часть массой до 10 т в любую точку мира как через Северный, так и через Южный полюс.

10 августа украинский военный эксперт Олег Жданов высказал предположение, что ракетный комплекс «Сармат» не будет иметь аналогов в мире. Он отметил, что ни одна система ПВО не сможет перехватить эту ракету.

В конце июня президент России Владимир Путин анонсировал, что МБР «Сармат», гиперзвуковая ракета «Циркон» и новая система ПВО С-500 скоро встанут на боевое дежурство. По его словам, уже поставлено на боевое дежурство гиперзвуковое оружие — комплексы «Авангард» и «Кинжал».

Максимальная скорость ракеты КНДР в 16 раз превысила скорость звука

https://ria.ru/20220130/raketa-1770172080.html

Максимальная скорость ракеты КНДР в 16 раз превысила скорость звука

Максимальная скорость ракеты КНДР в 16 раз превысила скорость звука — РИА Новости, 30.01.2022

Максимальная скорость ракеты КНДР в 16 раз превысила скорость звука

Предельная скорость ракеты, испытанной КНДР в воскресенье, составила примерно М=16, то есть почти в 16 раз превысила скорость звука. РИА Новости, 30.01.2022

2022-01-30T10:00

2022-01-30T10:00

2022-01-30T17:29

в мире

сша

кндр (северная корея)

южная корея

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e6/01/1e/1770174787_0:0:3072:1728_1920x0_80_0_0_755390d689f13c3e1ec92fd18bc413fa. jpg

СЕУЛ, 30 янв — РИА Новости. Предельная скорость ракеты, испытанной КНДР в воскресенье, составила примерно М=16, то есть почти в 16 раз превысила скорость звука.»(Максимальная. — Прим. ред.) скорость примерно 16 Махов. Разведывательные органы Южной Кореи и США считают, что это баллистическая ракета средней дальности», — рассказал журналистам в Сеуле осведомленный источник среди южнокорейских военных.Он пояснил, что ракета достигает своей максимальной скорости на взлете.Совет национальной безопасности Южной Кореи осудил пуск и потребовал прекратить действия, «вызывающие нестабильность на Корейском полуострове».Как заявили ранее в Сеуле, КНДР произвела пуск баллистической ракеты в сторону Японского моря из района северокорейской провинции Чагандо. Дальность полета составила примерно 800 километров, максимальная высота — две тысячи километров.Президент Южной Кореи Мун Чжэ Ин расценил эти действия как сигнал того, что Пхеньян близок к отмене моратория на пуск МБР и проведение ядерных испытаний, которого страна добровольно придерживается с конца 2017 года. Ранее в январе Ким Чен Ын распорядился пересмотреть меры «по укреплению доверия с США» и изучить вопрос возобновления «всей временно приостановленной деятельности».

https://ria.ru/20220130/kndr-1770169026.html

https://ria.ru/20220130/kndr-1770167554.html

сша

кндр (северная корея)

южная корея

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2022

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

https://cdnn21.img.ria.ru/images/07e6/01/1e/1770174787_307:0:3038:2048_1920x0_80_0_0_d1175786bb5847c8154f6c75749d6842. jpg

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

в мире, сша, кндр (северная корея), южная корея

10:00 30.01.2022 (обновлено: 17:29 30.01.2022)

Максимальная скорость ракеты КНДР в 16 раз превысила скорость звука

Скорость ракеты идеальная — Энциклопедия по машиностроению XXL

На первый взгляд может показаться, что энергетические ресурсы обеих ракет должны быть одинаковы, но это неверно. Если бы разгон ракеты происходил в свободном пространстве, то приобретенная начальная скорость просто равнялась бы идеальной скорости ракеты. Но действие сил притяжения Земли, а также сопротивления атмосферы приводит к так называемым гравитационным и аэродинамическим потерям [1.36]. Ракета должна компенсировать эти потери дополнительной затратой топлива, и в результате фактическая приобретенная скорость всегда оказывается меньше идеальной.
[c.73]
Оба отношения, выражаемые формулами (101) и (102), изменяются в пределах от 1 до оо при изменении от нуля до той величины этой дроби, которая может быть достигнута с помощью простой ракеты. При 8 = 0 эти отношения равны единице для любой скорости ракеты, так как в этом случае составная ракета ничем не отличалась бы от идеальной простой ракеты, у которой топливо не нуждается в баках.  
[c.69]

Если, далее, у двух сравниваемых ракет, движущихся одна в свободном пространстве, а другая в поле тяготения, закон изменения ускорения один и тот же, то все ранее выведенные формулы для составных ракет (см. гл. VI, 6) сохраняют силу при условии, что г к рассматривается как идеальная скорость. Для этого случая можно также вычислить, какая истинная скорость соответствует идеальной скорости, и наоборот. Таким же способом можно сравнить и величины пройденных путей.  [c.141]

При взлете. Если ракета взлетает вертикально, то до тех пор, пока ее скорость будет меньше скорости истечения, газовая струя, очевидно, будет приближаться к Земле. В тот момент, когда идеальная скорость ракеты сравняется со скоростью истечения и — с), масса вытекших газов составит (1 — е )-ю часть или 63,212% от начальной массы ракеты После этого момента молекулы газа будут удаляться от Земли, чтобы впоследствии вернуться к ней, за исключением того случая, когда скорость их равна или больше скорости освобождения. Последнее может иметь место лишь при маловероятном условии, что  

[c.151]

Независимо от того, пользуемся ли мы параметром Уо или о, необходимо подчеркнуть главное. Если скорость ракеты в условиях идеального движения определяется двумя параметрами, то путь определяется тремя и зависит не только от оУе и Ик, но и от тяговооруженности или, иначе говоря,—от стартового ускорения.  [c.30]

После того как выгорит топливо первой ступени, идеальная скорость ракеты будет  [c.31]

Рассматривая это выражение можно сделать простой, но достаточно общий и важный вывод. Если в рассмотренных ранее идеальных условиях полета конечная скорость ракеты не зависит от режима расхода топлива, т.

е. от времени работы двигателя, и определяется лишь отношением конечной и начальной. масс ракеты, то при движении в поле тяготения скорость ракеты зависит еще и от того, сколь быстро расходуется топливо. Чем быстрее выгорит топливо, тем меньше будет время /к, тем меньшими будут потери скорости на земное тяготение.  [c.33]

Скорость ракеты в идеальных условиях мы определяли через постоянную эффективную скорость истечения хЮе (1.9), которая определяет и пустотную удельную тягу. Для рассматриваемого полета за пределами атмосферы это правильно. Но значительная часть траектории располагается в пределах земной атмосферы, где удельная тяга ниже пустотной. Значит, необходимо учесть барометрическое давление рн. Но сделать это с помощью приведенных ранее элементарных выкладок не удается. Барометрическое давление представляет собой функцию высоты, задаваемую в табличной форме, а чтобы найти высоту, требуется еще раз проинтегрировать скорость.  [c.35]


На рис. 1.11 показана зависимость идеальной и действительной скоростей ракеты от относительной массы jx. Различие между кривыми определяется суммарной потерей, три слагаемые которой представлены раздельно на рис. 1.12.  [c.42]

Очевидно, что чем больше сгорело топлива, тем больше и, естественно, конечная скорость ракеты. Конечную скорость ракеты обычно называют характеристикой или идеальной скоростью, подчеркивая тем самым, что хотя в действительности она и не достигается, однако в некоторых идеальных условиях ее все же можно было бы получить. Заметим, что речь идет не об абсолютном запасе топлива, а об отношении массы топлива к массе полезного груза и конструкции ракеты. Отсюда следует чтобы ракета смогла достичь возможно большей скорости полета, ее создатели должны стремиться сделать ракету как можно легче, чтобы возможно большая доля начальной массы приходилась на топливо и полезный груз.  [c.16]

Циолковский поставил перед собой задачу определить конечную скорость ракеты. Правда, сначала для идеальных, неземных условий. Он предположил, что ракета летит в безвоздушном пространстве, вдали от Земли, других планет и звезд, то есть вне гравитационных полей, создаваемых небесными телами.  [c.29]

Определив идеальную скорость ракеты, Циолковский поставил перед собою вторую задачу найти скорость ракеты, если она взлетает с Земли, лишенной атмосферы, вертикально. Посмотрите на траекторию полета модели вторая задача Циолковского совсем близка к условиям ее старта. Здесь, на активном участке, учтены уже все силы (тяга Р и сила тяжести С), кроме силы сопротивления Q, создаваемой воздушной средой.  [c.34]

Для ориентации и стабилизации ракет и космических кораблей используют гироскопы — приборы, помогающие кораблю двигаться в заданном направлении. В электростатических гироскопах из бериллия изготовляют наиболее ответственную деталь — так называемый инерциальный элемент. Он представляет собой сферу из бериллия, заключенную в оболочку из керамики, внутри которой создается вакуум и электрическое поле. В этом поле подвешивается бериллиевая сфера — ротор. Зазор между вращающимся с высокой скоростью ротором и электродами составляет несколько сотых долей миллиметра. Ротор должен иметь идеально отполированную поверхность. Изготовленный из бериллия миниатюрный ротор сохраняет стабильность размеров в условиях высоких скоростей и перегрузок.  [c.641]

Таким образом, даже в идеальном случае (отсутствие тяготения) невозможно достичь первой космической скорости vi == = 8 км/с и, следовательно, невозможно осуществить запуск искусственного спутника Земли. Но мы знаем, что спутники создаются и, более того, при помощи ракет достигают и второй космической скорости иц =11,2 км/с. Как же это делается  [c.127]

Несмотря на высокую точность изготовления ракеты, она имеет некоторую асимметрию, порождающую возмущающий момент, приложенный к ракете, в результате чего угол атаки стремится уклониться от нуля. Причиной такого возмущения могут быть отклонение от идеального направления силы тяги, дефекты системы управления рулями, несбалансированность и т. д. Чтобы уменьшить дисперсию траекторий, обусловленную такой асимметрией, в особенности в момент старта, необходимо посредством дифференциального управления рулями сообщить ракете движение крена, которое должно нейтрализовать эффект асимметрии. Скорость крена должна быть не слишком велика вследствие возможности возникновения неустойчивости Магнуса или взаимодействия с колебаниями конструкции и не слишком мала вследствие неопределенности величины возникающего отклонения.  [c.166]

Скорость, вычисляемая по формуле Циолковского, характеризует энергетические ресурсы ракеты. Она называется идеальной. Мы видим, что идеальная скорость не зависит от секундного расхода массы рабочего тела, а зависит только от скорости истечения ку и от числа г=/г2о//Пк, называемого отношением масс или числом Циолковского.  [c.26]

Зададимся определенным значением скорости истечения ку. Тогда, если секундный расход велик (н, следовательно, велика тяга), ракета быстрее израсходует рабочее тело и приобретет идеальную скорость. Если же секундный расход мал (мала тяга), то на израсходование всего рабочего тела потребуется гораздо больше времени. Но поскольку в обоих случаях скорость истечения была одинакова, то и приобретенная в конечном счете идеальная скорость будет также одинаковой.  [c.26]


В начале космической эры значение 5= 10 считалось весьма большим. Однако для первой ступени американской лунной ракеты Сатурн-5 уже было 5=16. Приняв определенное значение р, мы сможем вычислить г, а следовательно, по ( рмуле (2) и идеальную скорость. И, наоборот, определив по идеальной скорости число 2, мы сможем вычислить относительную начальную массу или коэффициент полезной нагрузки.  [c.29]

Тем не менее при заданном уровне конструкторского искусства (скажем, при 5=15) можно построить ракету, способную развить необходимую идеальную скорость при прежнем значении скорости Истечения. Но для этого надо существенно изменить структуру ракеты.  [c.29]

По этой формуле, задавшись определенным качеством топлива (оно характеризуется скоростью истечения 1ю), совершенством конструкции (з) и зная необходимую для космического полета идеальную скорость V, мы можем найти относительную начальную массу и, следовательно, узнать, какой должна быть начальная масса всей ракеты, если полезная нагрузка составляет величину Шп- Наиболее важное отклонение от реальных условий космической техники при выводе формулы (8) состояло в предположении одинаковости скоростей истечения ш и чисел 5 для всех ступеней. Несмотря на это, мы в дальнейшем будем широко пользоваться формулой (8) для прикидочных оценок начальных масс ракет-носителей, стартующих с земной поверхности, а также космических аппаратов, монтируемых на околоземной орбите.  [c.32]

Рис 4. Зависимость относительной начальной массы Р (логарифмический масштаб) от скорости истечения ш для различных значений идеальной скорости к при ч=15 в случаях- а) трехступенчатой и б) одноступенчатой ракеты [1 5].  [c.33]

В таблице 16 Приложения П приведены значения относительной начальной массы Р в зависимости от отношения и/ш и от числа п для значений 5, равных 15 и 20. Мы в дальнейшем будем часто обращаться к этой таблице, понимая под идеальной скоростью арифметическую сумму V скоростей, приобретаемых полезной нагрузкой на разных этапах полета с учетом потерь, — так называемую суммарную характеристическую скорость. Как видно из табл. 17, при малых значениях отношения идеальной скорости к скорости истечения (меньших примерно 1,5) многоступенчатая ракета не дает выигрыша по сравнению с одноступенчатой при величине отношения 1,5 преимущество двухступенчатой ракеты перед одноступенчатой очень невелико и дальнейшее увеличение числа ступеней вовсе ничего не дает.[c.34]

Предположим, что для экспедиции на Луну используется шестиступенчатый ракетный комплекс, причем четыре ступени расходуются для вывода корабля на траекторию полета к Луне, а две — для посадки на Луну и старта с нее. Можно сказать и иначе (так обычно и говорят) ракета-носитель — четырехступенчатая, а космический корабль имеет две ракетные ступени. Пусть первые три ступени выводят космический корабль на промежуточную круговую орбиту спутника Земли, расположенную на высоте 200 км. Круговая скорость на этой высоте равна 7,8 км/с. Оценим величину гравитационных потерь скорости и потерь на сопротивление в 1,2 км/с, т. е, будем считать, что выход на орбиту потребовал характеристической скорости, равной 9 км/с. Каждая из использованных трех ступеней сообщила кораблю идеальную скорость 3 км/с.  [c.271]

Каждая субракета добавляет к уже имеющейся скорости собственную идеальную скорость, и в результате конечная идеальная скорость многоступенчатой ракеты складывается из суммы идеальных скоростей отдельных субракет. В теории многоступенчатых ракет доказывается, что если эффективные скорости истечения w и конструктивные характеристики 5 одинаковы для всех ступеней, то  [c.30]

Идеальная скорость о (1-12) представляет собой верхний предел достижимой скорости в идеальных условиях. В реальных условиях полета неизбежны потери скорости вследствие земного тяготения, аэродинамического сопротивления и некоторых других причин, о которых будет сказано позже. Сумма этих потерь может быть приближенно оценена заранее. Поэтому для каждой технической задачи, решение которой преследуется создаваемой ракетой, можно и заранее с достаточной точностью указать идеальную скорость, которая должна быть обеспечена надлежащим выбором параметров ракеты. Такая скорость называется характеристической и обозначается через Ох- Это — идеальнря скорость, которой должна обладать ракета, спроектированная для решения конкретной баллистической задачи. Так, например, для пуска ракеты с околоземной орбиты к Луне необходимо располагать характеристической скоростью Ох = 3200 м/сек. Для выведения спутника с поверхности Земли на низкую орбиту нужна характеристическая скорость около 9400 м/сек (фактическая скорость 7800 м/сек). Точное же значение Vx становится известным лишь после того, как ракета спроектирована.  [c.28]

Итак, скорость в идеальных условиях полета определяется параметрами We и [Ак. Посмотрим теперь, от каких параметров зависит путь 5 , лройденный ракетой в идеальных условиях за время /к-Очевидно  [c.29]

Не следует смешивать ее с характеристической скоростью ракеты (иначе называемой скоростью Циолковского, или идеальной скоростью), представляющей собой интрграл от активного ускорения ракеты по времени. Прим, перев.)  [c.294]

При гиперзвуковом обтекании тонкого тела с затупленной носовой частью образуется отошедшая ударная волна, в передней части которой давление возрастает настолько сильно, что даже при малых размерах затупления аэродинамическое сопротивление может сугцественно увеличиться. Мимо этого факта нельзя пройти в связи с тем, что реальные тела (крылья, фюзеляжи, корпуса ракет) всегда бывают затуплены. Осухцествить полет идеально заостренного тела нельзя хотя бы потому, что при больших скоростях полета нагревание воздуха около носовой  [c.124]


Динамическая часть задачи. В связи с указанным в п. 2,1 разделением полной вариационной проблемы на весовую и динамическую части, фундаментальное значение имеют решения задачи ракетодинамики оптимального движения с идеальным невесомым двигателем ограниченной тяги Р ( )- тах) обеспечиваюш ие минимум суммарного прираш е-ния характеристической скорости. Первы в работы по проблеме оптимизации в ракетодинамике относятся к 1946 г. Тогда А. Ю. Ишлинским было показано, что условие постоянства скорости реактивной струи эквивалентно гипотезе о том, что при отбрасывании реактивной струи освобождается кинетическая энергия, пропорциональная расходу массы 9 А. А. Космодемьянским и Д. Е. Охоцимским была подробно исследована задача оптимального подъема ракеты по вертикали на максимальную высоту. Эти исследования были далее развиты в работах В, В, Белецкого (1956), В. А, Егорова (1958), В. К. Исаева, А. И. Курьянова и В. В. Сонина (1964) и других. Суш ественным явилось онубликованное в 1957 г. Д. Е. Охоцимским и Т. М. Энеевым (и независимо от них Д. Ф. Лоуденом и Б. Д. Фрайдом) решение задачи об оптимальном выведении спутника на круговую орбиту. Был получен важный результат о том, что вдоль оптимальной траектории тангенс угла направления тяги ф является дробно-линейной функцией времени  [c.273]

Конечно, этот вывод верен лишь для воображаемого свободного от сил пространства. В реальных же условиях вмешательство посторонних сил приводит к тому, что приобретенная ракетой скорость отличается от идеальной. ЭЬго отличие особенно велико, когда сила тяги мала. Когда же сила тяги и секундный расход велики, то за короткое время, пока расходуется рабочее тело, действие посго-ронних сил (не слишком значительных по сравнению с силой тяги) скажется слабо на движении и приобретенная ракетой скорость будет сравнительно мало отличаться от идеальной-  [c. 26]

Допустим, что перед нами поставлена цель спроектировать ракету, скажем, для достижения Венеры. Необходимая для этого идеальная скорость у=12км/с ). Примем скорость истечения >=3 км/с. Тогда согласно формуле (2а) необходимое число Циолковского 2 еоб=е =е Я5 54,6. Если вспомнить, что число 5 заведомо больше 2, то станет ясно, что построить нужную ракету нам не удастся, так как мы не сможем вместить необходимое количество топлива в конструкцию, удовлетворяющую сколько-нибудь разумным требованиям прочности.  [c.29]

К сожалению, невозможно отделять баки по частям, по мере их опорожне-ния. Еще более жалко, что невозможно отделение этих частей со скоростью исте-ч ения рабочего тела. Впрочем, подобная идеальная ракета была бы полностью эквивалентна гипотетической ракете, состоящей из одного лишь рабочего тела и целиком сгорающей.  [c.30]

Может быть доказано также следующее положение. Если заданы идеальная скорость и одинаковая для всех ступеней скорость истечения 150, а также заданы конструктивные /гамезтя характеристики 5 для всех ступеней (вообще говоря, разные), то отношение начальной массы Мо многоступенчатой ракеты к полез-  [c. 31]

Допустим, необходимое для одноступенчатой ракеты число Циолковского оказалось технически нереальным. Построим многоступенчатую ракету. Для достижения суммарной идеальной скорости V каждая ступень должна будет сообщить полезной нагрузке скорость ь п (если число ступеней равно п). Следовательно, число Циолковского для каждой субракеты будет  [c.31]

Гравитационные и аэродинамические потери на участке разгона для современных ракет-носителей обычно не превышают примерно 20% реально приобретаемой скорости — начальной скорости пассивного полета. Увеличив приобретаемую скорость на эту величину, мы найдем характеристическую скорость выведения на орбиту. Идеальная скорость проекгируемой ракеты-носителя должна быть равна характеристической скорости (плюс, строго говоря, очень малая величина, соответствующая небольшому запасу топлива на всякий случай ).  [c.76]

Практическое равенство характеристической скорости (энергетической характеристики космической операции) и идеальной скорости (энергетической характеристики ракеты-носителя) приводит к тому, что оба эти термина часто употребляются наравне (один взамен другого). Но так будет не всегда. Когда в ракетнук  [c.76]

Проиллюстрируем этот метод на конкретном примере, допуская, что эксперимент проводится в идеальных условиях при отсутствии сопротивления воздуха. Представим себе, что две совершенно одинаковые ракеты, способные подняться на высоту 9 км, доставлены на высокую гору (рис. 115). Пусть от вершины этой горы вертикально вниз простирается пропасть глубиной в 4 кле, на дне которой устроена сферическая воронка с идеально гладкой поверхностью. Направим одну ракету вверх с начальной скоростью в 420 м1сек, а другую бросим вниз. Очутившись на дне воронки, ракета (попавшая в воронку касательно] к ее стенкам) изменит направление полета на противоположное теоретически без потери энергии движения. Ракета взлетает из воронки вертикально вверх, и в этот же момент начинают действовать ракетные двигатели, которые сообщают ей дополнительную скорость тоже в 420 м сек, как и первой ракете. Тогда от поверхности Земли вторая ракета начнет подниматься с большей скоростью и пройдет обратный путь до вершины горы значительно быстрее, чем она падала вниз. Таким образом, падая с вершины горы, ракета приобрела определенную скорость, а, взлетая на такое расстояние вследствие ускоренного подъема, она потеряла значительно меньшую скорость получается чистый выигрыш в скорости, а затем и в потолке ракеты. В то время как первая ракета поднимается на 9 км, вторая достигает высоты в 21 км.  [c.234]


SpaceX запустила самую мощную ракету в мире

Компания Илона Маска SpaceX запустила с космодрома Космического центра имени Кеннеди во Флориде самую мощную ракету в мире – Falcon Heavy. Прямая трансляция пуска велась на сайте компании.

После пуска обе боковые первые ступени Falcon Heavy успешно приземлились на назначенных площадках, сообщил Twitter SpaceX. Повторное включение двигателей второй ступени прошло успешно, ступень с полезной нагрузкой выведена на околоземную орбиту с апогеем 7 000 км. Утром 7 февраля по московскому времени должно произойти последнее включение двигательной установки, которое выведет полезную нагрузку на околосолнечную орбиту.

Наблюдатели отмечают, что SpaceX не сообщала о посадке центрального блока первой ступени, однако уже безусловно можно говорить об успешном испытании новой сверхтяжелой ракеты и открытии новой главы в частной космонавтике. Илон Маск говорил, что цену пуска Falcon Heavy в перспективе можно будет снизить до $90 млн.

Что запустили?

Как и положено при испытательных пусках, настоящего груза на ракете не было, пишет BBC: вместо этого Маск решил отправить в космос свой вишневый родстер Tesla с манекеном космонавта, которого назвали Starman. Как сообщил Маск в своем Twitter, аудиосистема автомобиля будет играть хит Дэвида Боуи «Жизнь на Марсе». В это время родстер будет выходить на эллиптическую орбиту вокруг Солнца, апогей которой достигнет орбиты Марса.

«[Родстер] будет находиться на расстоянии около 400 млн км от Земли и двигаться со скоростью 11 км/секунду, – рассказал основатель SpaceX и Tesla на брифинге в понедельник. – Мы ожидаем, что он будет находиться на этой орбите несколько сотен миллионов лет, а может, и больше миллиарда лет». По словам Маска, автомобиль будет оснащен тремя камерами, которые обеспечат «эпические виды».

В Instagram Маск выложил анимационное видео пуска, из которого следует, что после отделения боковые ускорители вернутся на космодром на мысе  Канаверал, а центральный блок ракеты-носителя сядет на беспилотную морскую платформу «Of Course I Still Love You». Маск отмечал, что если пуск окажется успешным, Falcon Heavy реально станет самой мощной современной ракетой в мире.

Уже первый испытательный полет Falcon Heavy проводился по полному профилю, поэтому даже сам Маск перед пуском оценивал вероятность полного успеха в 50-70%. Просто успехом он предлагал считать подъем ракеты на такую высоту, что ее взрыв не повредит стартовую площадку. Если бы взрыв на старте произошел, он был бы очень мощным и впечатляющим – около 2000 т в тротиловом эквиваленте. Восстановление старта, по оценке Маска, в этом случае заняло бы от 9 месяцев до года.

Второй критический этап полета – преодоление звукового барьера в плотных слоях атмосферы и отделение боковых ускорителей. Отработать его на земле невозможно, поэтому правильность расчетов подтвердит только испытательный пуск.

Третий критический этап – беспрецедентно длительное для Falcon пребывание второй ступени на околоземной орбите, почти шесть часов до выдачи отлетного импульса на целевую околосолнечную орбиту. Здесь возможны специфические неполадки, связанные с запуском двигателей в вакууме, замерзание топлива и сбои электроники при прохождении радиационных поясов Земли.

Зачем это Маску?

Falcon Heavy состоит из двух боковых ступеней и центрального блока, все — на базе уже отработанной ракеты-носителя Falcon 9. Таким образом, при пуске должны работать сразу 27 двигателей. Ракета длиной 70 м и массой 1400 т сможет выводить на низкую околоземную орбиту максимальную нагрузку массой свыше 60 т. По этому параметру Falcon Heavy намного превзойдет все современные ракеты, включая Delta IV Heavy с максимальной массой, выводимой на низкую околоземную орбиту, в 28 т.

Как следует из информации на сайте Space X, Falcon Heavy может поднять на орбиту эквивалент полностью загруженного лайнера Boeing 737 – с пассажирами, багажом и топливом. Большую, чем Falcon Heavy, полезную нагрузку доставляла на орбиту только лунная ракета Saturn V, последний раз летавшая в 1973 г. Пуск Falcon Heavy производился с той же стартовой площадки 39А, с которой стартовала успешная лунная миссия «Аполлон-11» в 1969 г. Советская ракета-носитель «Энергия» разработки РКК «Энергия» была рассчитана на доставку на низкую орбиту 100 тонн груза, но была запущена всего два раза в 1988 г., в том числе с многоразовым космическим кораблем «Буран».

Отработанный тяжелый носитель обеспечит Маску рынок запуска тяжелых уникальных космических аппаратов, включая спутники-шпионы США и тяжелые межпланетные зонды. Кроме того, Falcon Heavy частично заменяет разрабатываемую NASA ракету Space Launch System для пилотируемых полетов на Луну и Марс. Но чисто коммерчески этот проект не так важен для SpaceX, как Falcon 9, отмечает The New York Times.

Ранее SpaceX заявляла о том, что ракета будет использована для космического туризма — облета Луны, однако накануне старта было объявлено, что в ближайшее время ракета не будет сертифицироваться для пилотируемых полетов.

Ожидалось, что увидеть пуск ракет в Космический центр имени Кеннеди приедут около полумиллиона человек. Центр Кеннеди 6 февраля был открыт только для тех, кто приобрел билеты на пуск Falcon Heavy. Билеты на мероприятие были раскуплены более чем за сутки до события – они стоили по $195 на человека. Среди гостей, которые придут посмотреть на пуск, ожидались актер Харрисон Форд, который тоже связан с ракетой, пишет Wired: Falcon Heavy назван в честь корабля Хана Соло из «Звездных войн», роль которого сыграл Форд.

Прежний гендиректор РКК «Энергия» Виталий Лопота был горячим сторонником разработки российского сверхтяжелого носителя, однако руководство Роскосмоса неоднократно заявляло, что проект целесообразен, если для него будет найдена адекватная нагрузка. 2 февраля Роскосмос объявил, что «корпорация «Энергия» определена головным разработчиком космического ракетного комплекса ракеты-носителя сверхтяжелого класса (КРК СТК) после того, как «указ о создании на космодроме Восточный этого комплекса был подписан» на прошлой неделе президентом Владимиром Путиным.

По заявлению Роскосмоса, на первом этапе с 2018 по 2019 г. будет разработан эскизный проект на КРК СТК. Второй этап, запланированный на 2020-2028 гг., предусматривает выполнение научно-исследовательских, опытно-конструкторских, проектно-изыскательских и строительно-монтажных работ, а проведение летных испытаний «сверхтяжа» запланировано с 2028 г. В соответствии с проектом технического задания КРК СТК должен обеспечить выведение полезных грузов массой до 90 тонн на низкую околоземную орбиту и не менее 20 тонн на окололунную полярную орбиту. По мнению Роскосмоса, новая ракета пригодится для «освоения Луны, исследования дальнего космоса, создания космических комплексов противоастероидной защиты и т.п».

По словам источника в Роскосмосе, согласно этим планам, основное финансирование проекта придется на период после 2020, и даже, скорее, 2022-23 гг., когда станет ясно, действительно ли для этой ракеты есть нагрузка.

«Поехали» Техническая сторона полета Юрия Гагарина в космос: Наука и техника: Lenta.

ru

Первый полет человека в космос стал настоящим прорывом, подтвердив высокий научный и технический уровень СССР и ускорив развитие космической программы в США. Между тем, этому успеху предшествовала трудная работа над созданием межконтинентальных баллистических ракет, прародительницей которых стала разработанная в нацистской Германии «Фау-2».

Сделано в Германии

«Фау-2», известная также как V-2, Vergeltungswaffe-2, A-4, Aggregat-4 и «Оружие возмездия», была создана в нацистской Германии в начале 1940-х годов под руководством конструктора Вернера фон Брауна. Это была первая в мире баллистическая ракета. «Фау-2» поступила на вооружение вермахта в конце Второй мировой войны и использовалась преимущественно для нанесения ударов по городам Великобритании.

Макет ракеты «Фау-2» и картинкой из фильма «Девушка на луне». Фото пользователя Raboe001 с сайта wikipedia.org

Lenta.ru

Немецкая ракета была одноступенчатой с жидкостным двигателем. Старт V-2 осуществлялся вертикально, а навигация на активном участке траектории осуществлялось автоматической гироскопической системой управления, в состав которой входили программные механизмы и приборы для измерения скорости. Немецкая баллистическая ракета была способна поражать объекты противника на расстоянии до 320 километров, а максимальная скорость полета V-2 достигала 1,7 тысячи метров в секунду. Боеголовка «Фау-2» оснащалась 800 килограммами аммотола.

Немецкие ракеты обладали малой точностью и были ненадежными, применялись в основном для запугивания мирного населения и заметного военного значения не имели. В общей сложности за время Второй мировой войны Германия произвела свыше 3,2 тысячи запусков «Фау-2». От этого оружия погибли около трех тысяч человек, преимущественно из числа мирного населения. Основным же достижением немецкой ракеты была высота ее траектории, достигавшая ста километров.

«Фау-2» является первой в мире ракетой, совершившей суборбитальный космический полет. По окончании Второй мировой войны образцы V-2 попали в руки победителей, которые на ее основе начали разрабатывать собственные баллистические ракеты. Программы, основанные на опыте «Фау-2», вели США и СССР, а позже и Китай. В частности, советские баллистические ракеты Р-1 и Р-2, созданные Сергеем Королевым, в конце 1940-х годов базировались именно на конструкции «Фау-2».

Опыт этих первых советских баллистических ракет в дальнейшем был учтен при создании более совершенных межконтинентальных Р-7, надежность и мощность которых были настолько велики, что их стали использовать не только в военной, но и космической программе. Справедливости ради стоит отметить, что фактически СССР своей космической программой обязан самой первой «Фау-2», выпущенной в Германии, с картинкой из фильма 1929 года «Женщина на Луне», нарисованной на фюзеляже.

Межконтинентальное семейство

В 1950 году Совет Министров СССР принял постановление, в рамках которого начались научно-исследовательские работы в области создания баллистических ракет с дальностью полета в пять-десять тысяч километров. Изначально в программе участвовали больше десяти различных конструкторских бюро. В 1954 году работы по созданию межконтинентальной баллистической ракеты были поручены Центральному конструкторскому бюро №1 под руководством Сергея Королева.

Баллистическая ракета Р-1. Фото с сайта dic.academic.ru

Lenta.ru

К началу 1957 года ракета, получившая обозначение Р-7, а также испытательный комплекс для нее в районе поселка Тюра-Там были готовы, и начались испытания. Первый запуск Р-7, состоявшийся 15 мая 1957 года, оказался неудачным — вскоре после получения команды на запуск в хвостовом отсеке ракеты возник пожар, и ракета взорвалась. Повторные испытания состоялись 12 июля 1957 года и также были неудачными — баллистическая ракета отклонилась от заданной траектории и была уничтожена. Первая серия испытания была признана полностью проваленной, а в ходе расследований были выявлены конструктивные недостатки Р-7.

Следует отметить, что неполадки были устранены довольно быстро. Уже 21 августа 1957 года был произведен успешный запуск Р-7, а 4 октября и 3 ноября этого же года ракета уже была использована для запуска первых искусственных спутников Земли.

Р-7 была жидкостной двухступенчатой ракетой. Первая ступень представляла собой четыре конических боковых блока длиной 19 метров и наибольшим диаметром три метра. Они располагались симметрично вокруг центрального блока, второй ступени. На каждом блоке первой ступени были установлены двигатели РД-107, созданные ОКБ-456 под руководством академика Валентина Глушко. Каждый двигатель имел шесть камер сгорания, две из которых использовались как рулевые. РД-107 работал на смеси жидкого кислорода и керосина.

В качестве двигателя второй ступени использовался РД-108, конструктивно основанный на РД-107. РД-108 отличался большим количеством рулевых камер и был способен работать дольше силовых установок блоков первой ступени. Запуск двигателей первой и второй ступени производился одновременно во время старта на земле при помощи пирозажигательных устройств в каждой из 32 камер сгорания.

В целом, конструкция Р-7 оказалась настолько удачной и надежной, что на основе межконтинентальной баллистической ракеты было создано целое семейство ракет-носителей. Речь идет о таких ракетах, как «Спутник», «Восток», «Восход» и «Союз». Этими ракетами осуществлялся вывод на орбиту искусственных спутников земли. На ракетах этого семейства свой первый полет в космос осуществили легендарные Белка и Стрелка и космонавт Юрий Гагарин.

«Восток»

Трехступенчатая ракета-носитель «Восток» из семейства Р-7 широко использовалась на первом этапе космической программы СССР. В частности, с ее помощью на орбиту были выведены все космические аппараты серии «Восток», космические аппараты «Луна» (с индексами от 1А, 1В и до 3), некоторые спутники серий «Космос», «Метеор» и «Электрон». Разработка ракеты-носителя «Восток» началась в конце 1950-х годов.

Ракета-носитель «Восток». Фото с сайта sao.mos.ru

Lenta.ru

Первый запуск ракеты, осуществленный 23 сентября 1958 года, оказался неудачным, как и большинство других пусков первого этапа испытаний. В общей сложности, на первом этапе были произведены 13 запусков, удачными из которых были признаны лишь четыре, включая полет собак Белки и Стрелки. Последующие запуски ракеты-носителя, также созданной под руководством Королева, были преимущественно успешными.

Как и у Р-7, первая и вторая ступени «Востока» состояли из пяти блоков (от «А» до «Д»): четырех боковых длиной 19,8 метра и наибольшим диаметром 2,68 метра и одного центрального длиной 28,75 метра и наибольшим диаметром 2,95 метра. Боковые блоки располагались симметрично вокруг центрального второй ступени. В них использовались уже проверенные жидкостные двигатели РД-107 и РД-108. В состав третьей ступени входил блок «Е» с жидкостным двигателем РД-0109.

Каждый двигатель блоков первой ступени имел тягу в пустоте в один меганьютон и состоял из четырех основных и двух рулевых камер сгорания. При этом каждый боковой блок оснащался дополнительными воздушными рулями для управления полетом на атмосферном участке траектории. Ракетный двигатель второй ступени обладал тягой в пустоте в 941 килоньютон и состоял из четырех основных и четырех рулевых камер сгорания. Силовая установка третьей ступени была способна обеспечивать тягу в 54,4 килоньютона и имела четыре рулевых сопла.

Установка запускаемого в космос аппарата производилась на третьей ступени под головным обтекателем, защищавшим его от неблагоприятного воздействия при прохождении через плотные слои атмосферы. Ракета «Восток» стартовой массой до 290 тонн была способна выводить в космос полезный груз массой до 4,73 тонны. В целом полет проходил по следующей схеме: зажигание двигателей первой и второй ступеней производилось одновременно на земле. После того как заканчивалось топливо в боковых блоках, они отделялись от центрального, продолжавшего свою работу.

После прохождения плотных слоев атмосферы сбрасывался головной обтекатель, а затем происходило отделение второй ступени и запуск двигателя третьей ступени, который отключался с отделением блока от космического аппарата после достижения расчетной скорости, соответствующей выведению корабля на заданную орбиту.

«Восток-1»

Космический корабль «Восток-1». Кадр видеозаписи с сайта NASA

Lenta.ru

Для первого запуска человека в космос использовался космический корабль «Восток-1», созданный для осуществления полетов по околоземной орбите. Разработка аппарата серии «Восток» началась в конце 1950-х годов под руководством Михаила Тихонравова и завершилась в 1961 году. К этому времени было произведено семь испытательных запусков, включая два с манекенами человека и подопытными животными. 12 апреля 1961 года космический корабль «Восток-1», запущенный в 9:07 утра с космодрома Байконур, вывел на орбиту летчика-космонавта Юрия Гагарина. Аппарат выполнил один виток вокруг Земли за 108 минут и совершил посадку в 10:55 в районе деревни Смеловка Саратовской области.

Масса корабля, на котором человек впервые отправился в космос, составляла 4,73 тонны. «Восток-1» имел длину 4,4 метра и максимальный диаметр 2,43 метра. В состав «Востока-1» входил сферический спускаемый аппарат массой 2,46 тонны и диаметром 2,3 метра и конический приборный отсек массой 2,27 тонны и максимальным диаметром 2,43 метра. Масса теплозащиты составляла около 1,4 тонны. Все отсеки были соединены между собой при помощи металлических лент и пиротехнических замков.

В состав аппаратуры космического корабля входили системы автоматического и ручного управления полетом, автоматической ориентации на Солнце, ручной ориентации на Землю, жизнеобеспечения, электропитания, терморегулирования, приземления, связи, а также радиотелеметрическая аппаратура для контроля за состоянием космонавта, телевизионная система, система контроля параметров орбиты и пеленгации аппарата, а также система тормозной двигательной установки.

Приборная панель космического корабля «Восток». Фото с сайта dic.academic.ru

Lenta.ru

Вместе с третьей ступенью ракеты-носителя «Восток-1» весил 6,17 тонны, а их совместная длина составляла 7,35 метра. Спускаемый аппарат был оснащен двумя иллюминаторами, один из которых размещался на входном люке, а второй — у ног космонавта. Сам космонавт размещался в катапультируемом кресле, в котором он должен был покидать аппарат на высоте семи километров. Была также предусмотрена возможность совместной посадки спускаемого аппарата и космонавта.

Любопытно, что на «Востоке-1» имелся и прибор для определения точного местоположения корабля над поверхностью Земли. Он представлял собой небольшой глобус с часовым механизмом, который и показывал местоположение корабля. При помощи такого прибора космонавт мог принять решение о начале маневра на возвращение.

Схема работы аппарата при выполнении приземления была такова: в конце полета тормозная двигательная установка замедляла движение «Востока-1», после чего происходило разделение отсеков и начиналось отделение спускаемого аппарата. На высоте семи километров космонавт катапультировался: его спуск и спуск капсулы осуществлялись на парашютах раздельно. Так должно было быть по инструкции, но при завершении первого полета человека в космос почти все прошло совершенно иначе.

Как летает космическая ракета? (Продолжение) / Хабр

Здравствуйте, дорогие любители острых космических ощущений (хабровчане)!

В предыдущей своей публикации я посчитал траекторию космической ракеты «РН Союз», сравнив результаты с телеметрией из видеоролика на Ютуб. Расчёты были произведены без учёта силы сопротивления атмосферы, что в итоге привело к существенным расхождениям с реальностью (если конечно же верить той самой телеметрии из видеоролика). Разумеется, мне стало интересно, а что если учесть это сопротивление? Как оно повлияет на траекторию и другие параметры полёта космической ракеты? Попробуем по порядку в этом разобраться.

Благодарю пользователя в комментариях, это дополнительно послужило мотивацией к данному исследованию, спасибо!

Если коротко, то моё исследование можно описать так — увяз коготок, вся птичка пропала. Хотелось обойтись какими-нибудь упрощёнными вычислениями, но, как уж получилось.

Для тех, кто не прочитал начало, оно тут https://habr.com/ru/post/649961/

Постановка задачи

Физическая модель, системы координат и допущения, принятые в предыдущей публикации остаются справедливыми и для текущих расчётов, за исключением сопротивления атмосферы. Напомню, ракета имеет три ступени. Соответственно, полёт разделяется на три этапа: полёт с момента старта до отстыковки первой ступени, с момента отстыковки первой ступени до момента отстыковки второй ступени, и с момента отстыковки второй ступени до момента отстыковки третьей ступени. Изменения в вычислениях коснутся только первого этапа полёта, то есть от старта до момента отстыковки первой ступени. На этом участке полёта ракета преодолевает наиболее плотные слои атмосферы и испытывает вместе с этим наибольшее сопротивление трения. Забегая вперёд, из вычислений получилось, что в конце работы первой ступени сила сопротивления атмосферы, действующая на ракету (высота 45 км, скорость 1700 м/с), составляет около 5 тонн-сил!

Напишем уравнение динамики с учётом силы сопротивления:

где m — масса ракеты, — вектор ускорения, — вектор силы тяги двигателей, — вектор силы тяжести, — сила сопротивления атмосферы.

Разделив обе части на массу ракеты и сделав необходимые подстановки (см. первую публикацию), получим:

Аэродинамическое сопротивление

Теперь давайте разберёмся, что такое .

Аэродинамическое сопротивление вычисляется по формуле:

где — коэффициент лобового аэродинамического сопротивления, — плотность атмосферы, — скорость движения в среде, — характерная площадь.

Сначала разберёмся с плотностью атмосферы.

Как известно, плотность атмосферы вслед за давлением убывает с высотой. Но не всё так просто. Плотность атмосферы также зависит и от температуры, которая тоже убывает с высотой. Но и это ещё не всё. Мы собираемся лететь так высоко, что будем пересекать такие слои атмосферы, где температура не изменяется или даже возрастает.

Теперь в правильных терминах.

Введём параметр — градиент температуры. Не надо пугаться, в нашем случае это просто положительное или отрицательное число, которое характеризует быстроту и направление изменения температуры в i — том слое атмосферы. Нумерация слоёв начинается с самого нижнего слоя — тропосферы. Если градиент отрицательный, то температура атмосферы убывает, если положительный — возрастает. Атмосфера Земли хорошо изучена и градиенты температуры слоёв измерены и известны. Вот они:

Номер слоя

Диапазон высот, км

Градиент температуры,

Температура в начале слоя , K

Давление в начале слоя , гПа

1

0 — 11

-6,5

288

1030

2

11 — 20

0,0

216

229,8

3

20 — 32

+1,0

216

55,3

4

32 — 47

+2,8

227

8,7

5

47 — 51

0,0

270

1,1

6

51 — 71

-2,8

270

0,6

7

71 — 85

-2,0

216

0,03

Таким образом, зная эту таблицу, можем вычислить температуру на любой высоте по следующей формуле:

где — высота начала слоя (например, для первого слоя ).

Изобразим эту зависимость графически:

Давление для каждого слоя соответственно вычисляется по формулам:

если градиент температуры

если градиент температуры

Плотность есть некоторая функция температуры и давления , где температура и давление в свою очередь являются функциями высоты. Плотность вычисляется по формуле:

где — молярная масса воздуха, — универсальная газовая постоянная.

Зависимость плотности от высоты будет выглядеть следующим образом:

Итак, с плотностью воздуха разобрались. Теперь вернёмся к формуле аэродинамического сопротивления и посмотрим на ещё один интересный параметр — — аэродинамический коэффициент сопротивления. Наш полёт происходит на разной высоте, с разной скоростью. Поэтому этот коэффициент так же как и плотность воздуха не может считаться константой. Если рассматривать большой диапазон скорости летательного аппарата, например от близких к нулю значений, до нескольких Махов, а это как раз наш случай, то окажется, что коэффициент значительно изменяется, и мы не можем этого не учитывать. В данном случае этот коэффициент будет зависеть от числа Маха, то есть от скорости полёта ракеты. Число Маха, в свою очередь, зависит от скорости звука, а скорость звука зависит от температуры среды, в которой он распостраняется. А, как мы выяснили раньше, температура среды изменяется с высотой. Давайте попробуем это записать:

Разберём по порядку все зависимости. Для начала займёмся функцией — зависимостью коэффициента сопротивления от числа Маха. После продолжительных исследований литературы на эту тему я решил найти готовый, наиболее подходящий под задачу полёта ракеты вариант, нежели самому проводить расчёты этой зависимости. Коэффициент сопротивления сильно зависит от формы обтекаемого газом тела, его геометрических параметров, плюс отдельно считаются боковые блоки, элементы аэродинамики и т. д. Методика таких расчётов довольно объёмна и муторна, приводить её здесь я посчитал излишним. Поэтому привожу то, что нашёл уже посчитанным для реальной ракеты. Вот оно:

Интересно то, что при приближении скорости к числу Маха и его пересечении коэффициент сопротивления резко возрастает. Происходит так называемый скачок уплотнения. После этого при дальнейшем возрастании скорости коэффициент несколько уменьшается.

Со следующей зависимостью — всё просто: число Маха есть отношение скорости движения в среде к скорости звука — .

Зависимость скорости звука в воздухе от температуры тоже известна, её можно найти в любом справочнике по физике:

Теперь напишем формулу для вычисления силы сопротивления воздуха с учётом всех выше приведённых расчётов:

Подставим силу сопротивления в основное уравнение динамики и распишем его на оси координат:

Или в производных:

Таким образом, задача сводится к решению системы дифференциальных уравнений вида:

что мы и сделаем численным методом с помощью программы.

Входные данные

Параметры ракеты (в основном, массовые характеристики) были уточнены. Поэтому есть расхождения между траекториями без учёта сопротивления воздуха в предыдущей публикации и в этой. В данный момент они являются более точными. Ссылки на источники будут ниже.

Результаты вычислений

Результаты весьма интересны. Честно говоря, они меня впечатлили. Я не думал что атмосфера настолько сильно влияет на траекторию полёта и конечные орбитальные параметры. Разницу траекторий без учёта силы сопротивления и с учётом этой силы Вы можете видеть на этом изображении:

Давайте сравним полученные данные.

В момент перед отстыковкой первой ступени:

Параметры телеметрии

Расчёты программы с учётом R

Расчёты программы без учёта R

Высота, км

45

44

51

Дальность, км

48

47

51

Скорость, км/ч

6312

6198

6785

Перегрузка, g

4

3,95

3,99

В момент перед отстыковкой второй ступени:

Параметры телеметрии

Расчёты программы с учётом R

Расчёты программы без учёта R

Высота, км

154

153

185

Дальность, км

452

459

480

Скорость, км/ч

13732

13864

14266

Перегрузка, g

2,3

2,3

2,3

В момент перед отстыковкой третьей ступени:

Параметры телеметрии

Расчёты программы с учётом R

Расчёты программы без учёта R

Высота, км

202

204

281

Дальность, км

1675

1725

1770

Скорость, км/ч

26737

27120

27386

Перегрузка, g

2,9

2,8

2,8

Хотел бы привести ещё один график, который мы немного проанализируем:

Это зависимость сопротивления атмосферы от высоты.

Ну во-первых, сразу бросается в глаза значение максимума — 740 кН, это 75 тонн-сил! Да, уже на высоте чуть больше 10 км ракета набирает такую скорость, что сила сопротивления воздуха составляет такую большую величину, даже с учётом того, что атмосфера на этой высоте значительно разреженная. Для сравнения, когда ракета стартует, избыток тяги (разница между тягой двигателей и весом ракеты) составляет 1130 кН. То есть сила сопротивления на максимуме составляет две трети от тяги на старте!

Также интересно, насколько быстро нарастает сила сопротивления, но это и не удивительно. Ракета — тело переменной массы. Ракета теряет массу, ускорение стремительно возрастает. Эффекта добавляет здесь ещё тот факт, что двигатели существенно прибавляют мощности с ростом высоты (тяга в ваккууме больше, чем на уровне моря).

Ещё один интересный результат — сопротивление атмосферы в момент отстыковки первой ступени. Казалось бы, высота уже 45 км, атмосфера крайне разреженная. Но не тут то было, получите: 46 кН (4,7 тонн-сил)! Неожиданно, правда? Но если учесть, что в этот момент ракета летит со скоростью 1722 м/с, что уже является даже не сверхзвуковой, а гиперзвуковой скоростью (> 5 Маха), то можно в это поверить. К тому же если сравнить с тягой двигателя в этот момент, а осталась у нас только вторая ступень, вполне приемлемо:

95% тяги остаётся, потери на сопротивление всего 5%, и оно продолжает уменьшаться, мы же взлетаем.

Ну и в завершении обратим внимание на то место, которое обозначено красным овалом. Там явно прослеживается излом. Давайте посмотрим, что в этот момент происходит со скоростью:

Зелёный график — зависимость скорости от высоты, чёрный — зависимость силы сопротивления от высоты. Ось абсцисс выдержана в одном масштабе. а ось ординат теперь это значение скорости. Отсюда видно, что в момент излома скорость составляет почти 400 м/с. Что это за скорость? Вычислим число Маха для данной высоты. На высоте, соответствующей излому (~8 км) скорость звука составляет примерно 308 м/с

Теперь обратимся к графику зависимости аэродинамического коэффициента сопротивления от числа Маха:

Данное зачение числа Маха соответствует резкому прекращению возрастания коэффициента сопротивления. Физически это означает, что ракета в данный момент закончила преодолевать трансзвуковой барьер (0,8 < M < 1,2).

На этом всё, спасибо за внимание!

Ссылка на программу здесь, бранч soyz

Использованные источники:

Параметры РН Союз

Аэродинамический коэффициент сопротивления

Параметры атмосферы

Зависимость скорости звука от температуры: справочник по физике.

Какова скорость ракеты в час? – СидмартинБио

Какова скорость ракеты в час?

Это действительно зависит от того, что вы подразумеваете под «в космос». Если вы просто хотите выйти на орбиту вокруг Земли, вам нужно достичь скорости не менее 4,9 миль в секунду или около 17 600 миль в час.

Какова максимальная скорость ракеты?

Как быстро могут летать обычные ракеты?

План полета необходимая скорость
Земля-НОО (низкая околоземная орбита) 17 000 миль/ч
Побег с Земли на Землю 24 200 миль/ч
Земля на лунную орбиту 25 700 миль/ч
Земля на ГСО (геосинхронная околоземная орбита) 26 400 миль/ч

Как быстро летает ракета НАСА?

около 17 500 миль в час
Какова его высота? Сколько топлива он использует? А. Как и любой другой объект на низкой околоземной орбите, шаттл должен развивать скорость около 17 500 миль в час (28 000 километров в час), чтобы оставаться на орбите.

Является ли ракета быстрее скорости света?

В недавнем исследовании физик доктор Эрик Ленц описал, как теоретически ракета может двигаться быстрее света — или более 186 000 миль в секунду.

Сколько стоит скафандр?

Теперь вы знаете ответ на вопрос, сколько стоит костюм космонавта? Для справки: стоимость скафандра составляет колоссальные 12 миллионов долларов США.Так что это не для обычного человека. Эти костюмы изготовлены из дорогих материалов. Они также предназначены для обеспечения безопасности космонавтов.

Какой самый быстрый космический корабль мы можем построить?

По состоянию на 27 сентября 2020 года солнечный зонд Parker уже разогнался до скорости 289 927 миль в час (466 592 км/ч) относительно Солнца, официально став самым быстрым космическим кораблем на сегодняшний день.

Какова максимальная скорость ракеты в секунду?

Также скорость зависит от типа ракетного топлива, ракетного двигателя и многих других ограничений.Ну, это около 7,9 км в секунду, когда он взлетает с Земли (около 4,9 миль в секунду). На самом деле это в 20 раз быстрее скорости звука. В космосе он может двигаться намного быстрее, потому что нет сопротивления воздуха или трения о воздух.

Как работает космическая скорость ракеты?

Скорость убегания. Ракеты очень быстро сжигают огромное количество топлива, чтобы достичь космической скорости не менее 25 000 миль в час (7 миль в секунду или 40 000 км/ч), а это то, с какой скоростью что-то должно двигаться, чтобы вырваться из-под притяжения Земли.

Что нужно знать о космических ракетах?

Если вы хотите понять космические ракеты, вам нужно понять космос. Привязанный к своей ракете, свистящий к звездам, вы не проедете ни один дорожный знак: «Космос: Население 0, пожалуйста, ведите машину осторожно. «Нет четкой разделительной линии между концом Земли и началом космоса.

Какая ракета быстрее всех выходит на орбиту вокруг Солнца?

Юнона находится на орбите с расстоянием близкого сближения около 4200 км от ее поверхности, которое будет постепенно разрушаться в течение 35-виткового срока службы.Юпитер вращается вокруг Солнца с гелиоцентрической скоростью ~13 км/с. Предыдущими рекордсменами были два зонда Helios, достигшие гелиоцентрической скорости 70,22 км/с при падении вокруг Солнца.

Скорость, с которой мы доберемся до Марса — Rocket Science

(ОБНОВЛЕНО 1.04) Прокрутите вниз пост для окончательного просмотра ответов.

(ОБНОВЛЕНО 24. 03) Ранее на этой неделе мы получили запрос через Facebook от бывшего участника (спасибо, Массимилиано!) одного из наших мероприятий в SocialSpace (твитап Astro Luca в 2014 году).

Его вопрос касался ЭкзоМарса, и, надо признать, он был немного запутанным! Но даже если мы в команде ESA SocMed не знали ответа, мы знали, кто знает: волшебники динамики полета в ESOC!

Ни один спутник ЕКА не достигает пункта назначения без «навигаторов космических аппаратов» — экспертов по динамике полета, которые прогнозируют и определяют траектории, готовят орбитальные маневры и определяют положение и наведение спутников (подробнее).

Итак, мы передали запрос Фрэнку Буднику, который является частью команды FDyn, поддерживающей ExoMars, и попросили его ответить, что он и сделал.

Теперь, ПРЕЖДЕ чем мы опубликуем ответ, сначала прочтите вопрос и посмотрите, сможете ли вы ответить на него, не читая ответ Фрэнка. 🙂

Вопрос по ЭкзоМарсу

Эй, Даниэль, могу я побеспокоить тебя еще одним вопросом? На сайте ESA я прочитал, что весь круиз ExoMars составляет 500 миллионов километров за 218 дней… значит, он идет со скоростью 95 500 км/ч! Как это возможно? Реальный рекорд скорости принадлежит New Horizon, почти 56 000 км/ч…

Что вы думаете?

Отправьте свой ответ в качестве комментария к этому сообщению в блоге.

На следующей неделе мы опубликуем ответ Фрэнка, и тот, кто опубликует ответ, наиболее точно соответствующий его, получит футболку ESA.

Всем хорошего настроения и хороших выходных!


ОБНОВЛЕНИЕ 24.03 – ОТВЕТ ФРАНКА

Вау! Спасибо за большое количество очень продуманных, аргументированных и творческих ответов, размещенных ниже. Этот запрос неожиданно привлек внимание многих людей, и мы были очень рады видеть диапазон и объем отправленных ответов. Наш ответ на поставленный выше вопрос состоит из нескольких частей.

Во-первых, прежде чем мы перейдем к ответу Фрэнка, прочтите прекрасное описание орбитальной механики, предоставленное аналитиком миссии ЕКА Майклом Ханом в ответ на запрос Ясмин Таяг из Нью-Йорка ( однако, как и редактор этого поста, она родом из Торонто! – Ред. ), который ведет блог на Invserse.com. Вот несколько подходящих цитат, хотя стоит прочесть весь ее пост:

Межпланетный перелет с Земли на другую планету (в данном случае на Марс) — это не полет по прямой с заданной крейсерской скоростью, как это делает самолет на Земле или как корабль, путешествующий по океану , с некоторыми изменениями направления в заданных путевых точках.Это не так, как это работает в Солнечной системе.

Теперь, на эллиптическом переходе, космический корабль поднимается от Солнца к орбите Марса, и Солнце держится за космический корабль своей гравитацией. Так как ExoMars поднимается, его энергия высоты увеличивается. Следовательно, энергия движения должна уменьшаться. Суммарная энергия остается неизменной. Таким образом, во время полета на Марс ExoMars становится все медленнее и медленнее.

Самое главное, что вы видите, это то, что траектория ExoMars, как и все траектории в космосе, явно искривлена.В космосе нет прямых линий. Когда у вас есть тела, обладающие массой, такие как звезды и планеты, у вас есть гравитация, а при наличии гравитации все будет летать по кривым. Кривые естественны, прямые линии — нет. Расстояние, пройденное по изогнутой красной линии от Земли до Марса, составляет около 500 миллионов километров, если представить это в перспективе. Полмиллиарда километров.

Это всего лишь несколько выдержек из основных моментов — обязательно прочитайте весь пост!

Теперь, чтобы продолжить наше объяснение, взгляните на приведенную ниже схему, которую Фрэнк прислал непосредственно перед взлетом.

Это показывает то же самое, что и анимация YouTube в верхней части этого поста, и то, что упоминается в ответе Майкла американскому блогеру: ExoMars/TGO следует по изогнутой эллиптической траектории между Землей и Марсом, и это расстояние составляет примерно 500 000 000 км.

На диаграмме это показано как линейная функция накопленного гелиоцентрического расстояния (то есть расстояния, пройденного относительно Солнца) во времени (в то время как анимация на YouTube показывает тот же путь относительно пространства).14 марта, день старта, общее пройденное расстояние равно 0. К началу июня оно составит 200 000 000 км; к началу сентября 400 000 00 км и к дню прибытия 19 октября чуть меньше 500 000 000 км.

Гелиоцентрическое расстояние, пройденное ExoMars/TGO Авторы: ESA/F. Будник

На самом деле, вы можете использовать эту карту как удобный (хотя, по общему признанию, грубый) справочник на протяжении всего межпланетного перелета. Мой глаз подсказывает мне, что сегодня, 24 марта, корабль пролетел около 20 000 000 км по отношению к Солнцу (в то время как анимация на YouTube выше говорит мне, что он все еще находится примерно в 126 000 000 км от Марса).

С этого момента корабль будет неуклонно замедляться (обратите внимание, что линия на графике выше не идеально прямая) и будет двигаться по эллипсу длиной 500 000 000 км, чтобы встретиться с Марсом 19 октября, все относительно Солнца. .

Прежде чем мы, наконец, перейдем к ответу Фрэнка, еще раз взгляните на анимацию YouTube в верхней части поста. Обратите внимание, что, грубо говоря, ExoMars/TGO «отскакивает» от Земли в день запуска, удаляясь от Солнца дальше, чем орбита Земли, и после этого Земля неуклонно тянет «вперед», поскольку остается на своей более узкой и быстрой солнечной орбите.

По мере того, как космический корабль удаляется от Солнца по дуге, он замедляется (хотя на анимации это не очень хорошо видно), что подтверждает то, что описал Майкл, т. е. что какой бы ни была его начальная гелиоцентрическая скорость, он постоянно замедляется по мере движения. странствия.

Важно, однако, что он движется по отношению к Солнцу на быстрее, чем на , чем Марс. Как вы можете видеть ближе к концу анимации, Марс фактически «ловит» корабль, который должен будет использовать свой главный двигатель 19 октября в течение продолжительного 134-минутного горения, чтобы замедлить себя на колоссальные 1550 м/с, чтобы чтобы замедлиться достаточно, чтобы быть захваченным гравитацией Марса.

Хорошо, достаточно предыстории… вот ответ Фрэнка!

================================================ =======

Ответ Фрэнка Будника, группа летной динамики ЕКА

Вы должны сравнить правильные числа, что, в случае скорости космического корабля и рекордов скорости, не так просто.

Обычно указываемая рекордная скорость New Horizon составляет 16,26 км/с (58 500 км/ч), что является скоростью убегания относительно Земли. Правда, до сих пор ни один другой космический корабль не запускался с такой скоростью относительно Земли.

Чтобы получить (приблизительную) гелиоцентрическую скорость New Horizons (т. е. относительно Солнца) вскоре после запуска, вы также должны добавить гелиоцентрическую скорость Земли 30 км/с, что дает ~46 км/с относительно Солнца. Это впечатляющая скорость; однако это уже не рекордная скорость. Рекорд по наибольшей гелиоцентрической скорости космического корабля принадлежит космическому кораблю Helios II, который имел максимальную гелиоцентрическую скорость более 70 км/с!

Гелиоцентрическая скорость ЭкзоМарса далеко не такая (но все же высокая 😉 )

Принимая указанные цифры в 500 миллионов км за 218 дней (а именно, 218 дней 16 часов 56 минут с момента отделения от разгонного блока «Бриз» в 20:13 UTC 14 марта до выхода на орбиту Марса в 13:09 UTC 19 октября ) дает среднюю гелиоцентрическую скорость во время полета 26. 5 км/сек, что находится где-то между средней гелиоцентрической скоростью Земли (30 км/сек) и Марса (24 км/сек), как и должно быть.

Надеюсь понятно!

С уважением,

Франк
=========================================== ===========

Если это поможет, вот краткая математика:

  • расстояние = 500 000 000 км
  • время = 218,67 дня = 5248 часов = 314 885 минут = 18 893 088 секунд

скорость = расстояние/время

скорость = 500 000 000 км / 18 893 088 секунд = 26.5 км/сек

================================================ ======

Обратите внимание, что это будет средняя скорость, и, как указывает Майкл и как упоминалось выше, скорость корабля будет неуклонно снижаться по мере его продвижения по пути к Марсу; но линия на приведенном выше графике Фрэнка почти прямая, так что это замедление очень скромное.

Сводка

Из объяснения Фрэнка и диаграммы, а также из комментариев Майкла ясно, что важным фактором в расчете скорости ExoMars/TGO является фиксация системы отсчета, а это означает использование Солнца. Мы делаем это потому, что с этого момента гравитация оказывает наибольшее влияние на скорость космического корабля (его собственный двигатель тоже будет иметь влияние), а источником гравитации № 1 в нашей Солнечной системе, что неудивительно, является Солнце. Первоначальный вопрос Массимилиано, касающийся скорости New Horizon, был чем-то вроде отвлекающего маневра, потому что указанная скорость относилась к Земле; Средней скорости ExoMars/TGO в 26,5 км/сек более чем достаточно, чтобы преодолеть 500 м км за 218 дней – и мы все с нетерпением ждем, когда его двигатель заработает достаточно хорошо в нужное время!

У нас уйдет несколько дней на то, чтобы просмотреть приведенные ниже ответы и выбрать те из них, которые ближе всего соответствуют всем или большинству пунктов, упомянутых выше.

Вот и подошла к концу наша викторина! Любые ответы, отправленные после даты/времени этого обновления (18:45 CET 24 марта), не имеют права на получение футболки. Но вы можете оставлять комментарии!

Хороших выходных!

===================== ПОСЛЕДНЕЕ ОБНОВЛЕНИЕ 1 апреля

Изучив все ответы, многие (большинство!) из которых были очень хорошими, мы смогли выбрать те, которые ближе всего соответствовали ответу, данному экспертом ЕКА по динамике полета Фрэнком Будником. На самом деле — их было много!

В конце концов, поскольку ключевым моментом при формулировании любого ответа было осознание того, что, как некоторые из вас упомянули, всякая скорость относительна, и самым важным первым шагом является выбор последовательной системы отсчета, мы решили «выбрать» любой ответ, который давал достаточное указание на это понимание (даже если последующие расчеты были немного ошибочными). Итак, без лишних слов поздравляю:

  • Томас
  • Андреа
  • Мигель Роза
  • Давиде Тасконе
  • Арделеан Калин Петру
  • Нику
  • Дэниел Бэнди
  • Марко
  • Эд
  • Уильям Исдаун
  • Мишель
  • Фил
  • Дэн Левеск
  • Анчал

Вам предлагается отправить электронное письмо на адрес [email protected] с вашим именем, почтовым почтовым адресом и размером футболки — мы сразу же отправим вам футболку по почте.

И большое спасибо за ответ!

Дэниел

 

 

 

Ракетные уравнения

Уравнения для моделирования ракетчиков — как правильно прогнозировать скорость и высоту для вашей ракеты по весу, диаметру, тяга и импульс двигателя.


Индекс этой страницы


Связанные страницы

  • Ракетные уравнения Краткий справочник: Быстрое и красивое резюме уравнений на одной странице страница.
  • Уравнения многоступенчатой ​​ракеты: расширение уравнений на этой странице к проблеме определение скорости и высоты многоступенчатых ракет.
  • Моделирование ракет: объяснение основы физики и как вы можете программировать или работать с электронными таблицами ваша собственная симуляция.
  • Моделирование ракет в 2D: объяснение, как включить угол запуска в вашем расчеты, чтобы найти дальность полета вашей ракеты идти.
  • Прикладная физика: некоторые другие удобные уравнения для оценки скорости запуска и правильный размер двигателя для вашей ракеты.
  • Спуск с парашютом Расчеты: как определить правильный размер для вашего парашют? На этой странице показано, как определить размер желоба и скорость спуска.
  • Исследования тяги и массы: я построил некоторые кривые с использованием этих уравнений, чтобы показать, как изменение масса ракеты или изменение тяги двигателя влияет на результат высота полета.
  • Уравнения Барроумена: определите устойчивость вашей ракеты, рассчитав центр давления — с табличным примером.

Некоторые быстрые комментарии:

  • Сначала уравнения выглядят грубыми и жесткие, но они кремпаффы. Они выглядят плохо, потому что веб написание страниц (html) просто не предназначено для написания уравнений (здесь они выглядят лучше). если ты может найти эту страницу, вы можете обрабатывать расчеты.
  • Эти уравнения включают влияние сопротивление ветра и поэтому они точные . Эффекты перетаскивания будут иметь огромное влияние на расчетные результаты (в два-четыре раза!), но большинство авторов считают их как «выходящие за рамки текста» и не говорю вам, как включить их. Формулы с ветром сопротивления настолько редки, что мне пришлось выводить их самостоятельно (Смотри ниже).
  • Эта проблема обычно решается запуском компьютера симуляции. С этой страницы вы можете сделать это самому вручную — КРУТО, HUH ? Подключите уравнения в электронную таблицу и сравнить производительность моделей из каталогов или посмотреть, как разные моторы повлияет на скорость, высоту или время выбега вашего ракета. Вы можете делать то же, что и я — подставлять уравнения в ваш программируемый калькулятор и оценка высоты и время в полевых условиях, когда вы готовите свой ракеты.
  • Здесь все переведено в метрические единицы. То результирующая скорость вычисляется в метрах в секунду, и высота указана в метрах. Умножьте на 3,281, чтобы преобразовать в футы/секунду или высота в футах, умноженная на метры/секунду на 2,237, чтобы получить мили в час.
  • Обратите внимание, что для расчет (с сопротивлением или без): «фаза разгона» и «фаза побережья».
    • Фаза разгона, когда горит ракетный двигатель,
    • Фаза выбега – это время от выгорания двигателя до пика высота.3
      Cd тяга коэффициент вашей ракеты, который составляет около 0,75 для модели ракеты — для действительно отличного НАР отчет о значениях Cd нажмите здесь
      v скорость ракета. Вы не вычисляете эта сила сопротивления, однако, поскольку вы не знаете, что «в» еще. Что вы делаете необходимо объединить коэффициенты сопротивления ветру в один коэффициент k:
      k = 0.5*ро*Cd*А = 0,5*1,2*0,75*А
    • Найти импульс I и тяга Т (большой Т) двигателя для вашего ракета от обозначения двигателя, для объяснение, на которое вы можете ссылаться Ракетный двигатель NAR , код , NAR Model Rocket Safety Page , которая дает номинальный импульс для каждой категории, а Модель Ракетный двигатель Размеры WWW Страница который дает вам фактический рейтинг для конкретных двигателей.
    • Вычислить время горения t (маленький t) для двигателя делением импульса I на тягу T:
      t = I / T
    • Обратите внимание также — гравитационная сила равно M*g, или масса ракеты, умноженная на ускорение свободного падения (g). Значение g равно постоянная, равная 9,8 м/сек/сек. Эта сила такой же, как вес ракеты в ньютонах, и член M * g часто появляется в следующих уравнениях.
  • Вычислите пару моих терминов (чтобы упростить последующие уравнения). В отсутствие что-то более красочное, я называю их «q» и «x»
    • q = sqrt([T — M*g] / k)
    • х = 2*к*д / М
  • Вы готовы к работе: рассчитайте скорость при выгорании (максимальная скорость, v), фазовое расстояние наддува yb и выбег фазовое расстояние yc (вы суммируете эти два последних для общего высота). Обратите внимание, что «g» — это ускорение сила тяжести в метрических единицах = 9. 2] / [М*г])

Если вы не знакомы с член «exp» в этих уравнениях нажмите ПРЯМО ЗДЕСЬ .

  • И ОБЩАЯ ВЫСОТА СОСТАВЛЯЕТ… yb + yc

  • Конечно. Давайте возьмем Estes Alpha III, чтобы было проще:

    .
    • Вес: 1,2 унции пустого. Я добавлю 0,7 унции для двигателя.
    • Диаметр: 0,976 дюйма
    • Мотор: C6-7 (мы будем использовать большой для этой ракеты)
      Обратите внимание, что Размеры двигателя WWW Страница говорит нам, что мотор Estes имеет «рейтинг» 90% — вы посмотрите, что это значит, через мгновение.2
    • Расчет сопротивления ветру коэффициент: k = 0,5*rho*Cd*A = 0,5*1,2*0,75*0,000483 = 0,000217
    • Двигатель C6 имеет номинальную импульс 10 Н-с и тяга 6 Н. «рейтинг», упомянутый выше, относится к импульс, дающий нам реальный импульс для Эстес С6 10*90% = 9 изн.
    • Вычислить время горения t = I / Т = 9/6 = 1,5 сек.
    • Сила гравитации = М*9,8 = 0,05398*9,8 = 0,529 ньютона
  • Вычислить мои условия
    • q = sqrt([T — M*g] / k) = sqrt([6 — 0,05398*9,8] / 0,000217) = 158,8
    • х = 2*к*д / М = 2*0,000217*158,8/0,05398 = 1,277
  • Теперь самое интересное:
    • v = q*[1-exp(-x*t)] / [1+exp(-x*t)]
      = 158,8*[1-exp(-1.2] / [0,05398*9,8])
      = 236,8 м = 781,4 фута.
      Примечание: ракета летит более чем в два раза дальше после ожога как во время ожога!
  • И ОБЩАЯ ВЫСОТА СОСТАВЛЯЕТ… yb + yc = 329,8 + 781,4 = 1111 футов

  • Хорошо, что ты спросил. Две вещи вызовут разница между вашим расчетом и где ваша ракета на самом деле идет. Прежде всего уравнения могут будьте точны, но РАКЕТ НЕТ! Ракета будет различаться по своим производительность по трем основным причинам:

    Тяга ракетного двигателя
    • может варьироваться на 10% в любом случае — это может иметь большое значение
    • фактический коэффициент аэродинамического сопротивления вашего ракета во многом зависит от того, как вы ее построили — форма плавники и нос, пусковые проушины, которые вы использовали, покрасочные работы и так далее.
    • стабильность вашей ракеты — если она летит забавно летает низко.

    Во-вторых , уравнения сделать некоторые приближения. Я минимизировал их настолько, насколько возможно, как вы увидите. Три самых больших приближения равны

    .
    • постоянная плотность воздуха — по мере подъема воздух становится тоньше, примерно на 10% на каждую 1000 метров. Другими словами, это не очень беспокоит вообще до примерно 3000 футов, после чего он начинает влияют на точность.Для моделей ракет не беспокойтесь о это, для полетов большой мощности, которые идут до пяти или шести тысяч футов (или более), получить приблизительную оценку, используя эти уравнения со средней плотностью воздуха, и перепроверить с помощью моделирования.
    • постоянная тяга двигателя — в реальности тяга двигателя меняется во время горения, но мы использовали постоянное среднее значение. Я сравнивал симуляции, используя постоянная тяга и использование фактической кривой тяги двигателя и влияние на расчет высоты пика незначительный.Общий импульс, который вы используете для двигателя, имеет гораздо больший эффект, чем изменение тяги.
    • постоянный вес мотора — на самом деле масса двигателя меняется, потому что вы сжигаете топливо. Как вы справляетесь с ракетной массой важно для получения точных результатов.

    Как обращаться с ракетной массой

    В приведенном выше примере я вручную махнул значением Я использую для моторной массы, но на самом деле я очень обдуманно значение, которое я выбираю.Когда ваша ракета сжигает топливо, масса изменения ракеты. Я оцениваю массу ракеты во время повысить фазу, добавив

    • вес пустой ракеты,
    • вес пустого корпуса двигателя, и
    • половина вес пороха.

    Во время береговой фазы я использую

    • вес пустой ракеты, а
    • вес пустого корпуса двигателя,
    • ВОТ ЭТО, так как все топливо сгорел в этот момент.

    Пустой вес ракеты указан вы как часть своих спецификаций. Вы также можете получить номера по массе двигателя и массе топлива из каталогов (Estes или Например, в каталоге Aerotech они есть) или вы можете оцените их следующим образом:

    Для быстрой оценки высокой мощности (AP) моторы в поле у ​​меня есть крутой чит — мотор в полной комплектации масса в граммах примерно равна двигательному импульсу в Ньютон-секунды. Вес пороха примерно вдвое меньше загруженного. вес мотора.Для блэкджека добавьте 100 грамм.

    Для корпусов двигателей с дымным порохом (Estes), I используйте приблизительное значение 0,5 унции. Я считаю, что это много хорошего достаточно.

    В общем, чтобы найти вес топлива Я использую уравнение ракетной техники, которое утверждает, что импульс двигателя в ньютон-секундах равна массе топлива, умноженное на скорость истечения, или
    I = M * Vex

    Тогда масса топлива, в килограмм, это импульс, деленный на скорость истечения, для что 800 м / с — хорошее число для обычного двигателя на черном порохе. (Если вы собираетесь работать с высокой мощностью и использовать композиты, используйте Vex = 2000. РС). Итак, чтобы получить массу топлива, просто разделите импульс на 800, что дает вам это в кг. Умножьте это число на 35,27. чтобы получить вес топлива в унциях. Конечно, легкий путь это получить номера из каталога.

    Помните, поскольку вы сжигаете топлива на фазе наддува, используйте половину расчетного масса пороха как среднее значение.

    Примечание: если вы хоть что-нибудь читали о ракетах физики, а затем просто подставить среднее значение для ракеты масса должна показаться ужасной идеей.Уравнение ракеты получено путем вычисления ровно эффекта этого меняющаяся масса. Мы можем избежать использования упрощения потому что у наших моделей ракет масса топлива всего 10-40% от веса полезной нагрузки. Напротив, двигатель для космоса шаттл 25 раз вес полезной нагрузки, и изменяющаяся масса не может быть аппроксимирована средним значением.

    Для типичных моделей ракет это аппроксимация приводит к погрешности менее одного процента, а позволяет нам затем использовать выражение, учитывающее ветер сопротивление, гораздо более важный фактор.Что на самом деле является секрет точности этих уравнений.


    О, да, теперь это простой расчет. Время от выгорания до апогея (высшей точки) мы будем называть ta. К найти его просто вычислить:

    • qa = sqrt(M*g/k)
    • qb = sqrt(g*k/M)
    • ta = арктан(v / qa) / qb

    Итак, в нашем примере выше, где M = 0,05398, k = 0,000217 и v = 118 м/с (при выгорании), тогда

    • qa = sqrt(0,05398*9.8 / 0,000217) = 49.35
    • qb = sqrt (9,8 * 0,000217 / 0,05398) = 0,1986
    • та = арктангенс (118 / 49,35) / 0,1986 = 5,915 секунды
      Примечание: арктангенс должен быть выражен в радианах.

    Это время от выгорания до апогея и должно тесно коррелировать со временем задержки выброса зарядка на вашем двигателе. 2] / [M*g])

    Фаза выбега: время до нулевой скорости

    Аппроксимация с использованием статической массы ракеты

    Уравнение ракеты предполагает динамическую массу m(t) = m0 — (dm/dt)*t, где dm/dt — константа.Когда это выражение подставляется в приведенные выше уравнения второго закона, они становятся неразрешимыми и должны решаться с помощью числовых методы. Поэтому я использую статическое выражение для массы M ракета. Я буду называть скорость, найденную с помощью динамического выражение «vd», а скорость, найденная с помощью статическое выражение «против».

    Определить

    • Vx = скорость истечения, скорость вылета топлива из ракеты
    • мр = масса ракеты в ПУСТОМ состоянии
    • mp = масса топлива (всего)

    Тогда у нас есть

    • Уравнение ракеты (динамическая масса): vd = Vx * ln([г-н+мп] / г-н)
    • Уравнение «статической массы ракеты»: vs = Vx * (мп/мр)
    • Уравнение статики эквивалентно моему метод использования средней массы ракеты:
      vs = Vx * (mp / [mr + 0. 5*мп]).

    Тогда мера ошибки, вызванной моим метод E = 1 — vs / vd. Предположим, что крайний случай (для модель ракеты), что топливо составляет половину общего веса ракеты. ракета, или mp=mr=m. Тогда
    E = 1 — vs / vd = 1 — [ (m/{m+0,5*m})/ln({m+m}/m)] = 1 — [1 / {ln(2) * 1,5}] = 0,04, или ошибка 4%.

    Вы можете убедиться сами, что для топлива, несколько меньшие пропорции массы ракеты, погрешность намного меньше. Топливо должно превышать 67% от общей массы ракеты. до появления ошибки 10%.


    Веб-страница космической математики НАСА

    Домашняя страница космических технологий

    How Stuff Works by Marshall Brain


    Конечно. Просто нажмите кнопку

    Симулятор ракеты Бесплатный веб-симулятор модели ракеты

    Или попробуйте этот (требуется Flash)…

    Калькулятор высоты ракет Университета Нью-Мексико Бесплатный веб-симулятор модели ракеты

    Или поэкспериментируйте с этой простой электронной таблицей.

    Удобная таблица для расчета высоты


    Перейти на домашнюю страницу космических исследований


    Недавно я получил известие от не кого иного, как Лена Фескенса, который указывает, что в 1960-х годах он вывел форму уравнений на этой странице. Вскоре после этого Дуг Малевицки самостоятельно получили тот же результат, и уравнения были названы «Уравнения Фескенса-Малевицкого». Вы можете найти ссылки на эти уравнения в Topics in Advanced Model Rocketry Г.К. Манделл, GJ Caporaso и WP Bengen, опубликованные в 1973 г. Массачусетским технологическим институтом. Нажмите или в таблицах прогноза высоты Estes TR-10, или вы можете идти к Страница Тома Бича на эту тему. В то время как Фескенс-Малевицкий уравнения имеют немного другую форму, они математически эквивалентно приведенным выше уравнениям, полученным примерно за 30 лет позже. Что только подтверждает старую поговорку: «Великие умы мыслить одинаково». Конечно, есть еще одна старая поговорка: «праздные руки игрушки дьявола». После работы с уравнениями вы можете быть судьей относительно того, что применимо.


    Спасибо за визит!

    Вопросы

    Приветствуются ваши вопросы и комментарии относительно этой страницы. Вы можете отправить электронное письмо Рэнди Калпу (Tripoli #6926) для запросов, предложений, новых идей или просто для общения.

    И эй! Проверьте мой сертификат ракета 1 уровня!

    Или… моя сертификационная ракета второго уровня — Белые пески V2.

    Мой следующий проект… Чернокнижник в стиле шмеля…

    Обновлено 04 августа 2020 г.

    Как выполнить сальто на скорости в Rocket League

    В Rocket League сальто на скорость — это механика, которая быстро стала важным навыком, который нужно освоить, чтобы не отставать от скорости на самом высоком уровне рейтинга или на профессиональной сцене. В этом руководстве игроки могут узнать, как выполнять переворот скорости, а также как отменить переворот; необходимый шаг к пониманию настройки механика.

    Что такое Speed ​​Flip?

    Сальто на скорость — это более эффективный способ сальто вперед, который в основном заменит ваши стандартные сальто вперед, по диагонали и в сторону. Он объединяет несколько входных данных, заимствованных из механики Flip Cancel, для выполнения.

    Зачем использовать Speed ​​Flip?

    При перевороте вперед игрок может ускориться только в течение короткого промежутка времени (пока машина смотрит вперед). Это общая стратегия для основных начальных ударов. Ускорение, когда машина направлена ​​вверх, вниз или назад, снизит вашу скорость и изменит траекторию.

    Во-вторых, при кувырке вперед, чтобы ударить по мячу, игрок в идеале хочет ударить по мячу носом. Это требует хорошей оценки времени и расстояния. Если это неверно рассчитано, игрок может случайно коснуться днища автомобиля (известный как удар животом), что может привести к остановке автомобиля.

    Speed ​​Flip позволяет игроку броситься вперед к мячу сальто, все время удерживая нос вперед. Это дает игроку прирост скорости, связанный с переворотом, позволяет ему увеличивать скорость на протяжении всего переворота (при необходимости), поскольку машина всегда обращена вперед, и гарантирует, что он ударит по мячу носом автомобиля с любого расстояния.

    Как ускорить флип

    Отмена переворота

    Speed ​​Flip заимствован из механики Flip Cancel. Игроки должны быть в состоянии выполнить это в первую очередь. Как следует из названия, для отмены сальто игроки выполняют сальто вперед, а затем отменяют анимацию. Это сделано для того, чтобы нос автомобиля был направлен вперед. Чтобы отменить переворот, игроки могут использовать следующие входы:

    .
    1. Одиночный прыжок с левым джойстиком Вниз (на 6 часов), чтобы автомобиль смотрел немного вверх
    2. Используйте свой второй прыжок с левым джойстиком вверх (на 12 часов), чтобы начать сальто вперед
    3. Немедленно потяните левый джойстик снова вниз (на 6 часов) после начала сальто вперед и удерживайте его

    При правильном расчете времени анимация переднего сальто отменяется, и машина игрока должна перестать вращаться, прежде чем будет направлена ​​прямо вниз. Это зависит от того, насколько высоко стояла их машина на первом этапе. Если игроки используют низкие настройки чувствительности, их машина может начать поворачивать или переворачиваться. Если это так, они могут использовать Air Roll, чтобы вручную завершить перекат и восстановиться, когда их колеса направлены вниз.

    Комбинация кнопок выглядит так:

    Шаг Один Два Три
    Кнопки х х
    Левый джойстик Вниз (6) вверх (12) Вниз (6)

    Переворот скорости

    Сравнение стандартного бокового сальто с боковым сальто с помощью Air Roll помогает продемонстрировать, как будет выглядеть Speed ​​Flip и почему Air Roll важен в этой механике.

    1. Первый пример — стандартное боковое сальто. Ствол автомобиля вращается, но ему немного не хватает полного поворота на 360 градусов. То же самое происходит и с левым сальто вперед по диагонали.
    2. Второй пример — боковое сальто с помощью Air Roll. Удерживаем Air Roll (квадрат) и левый стик в направлении флипа на протяжении всей анимации. Это добавление ручного Air Roll позволяет игроку плавно совершать полное вращение на 360 градусов.

    Чтобы ускорить переворот, игроки могут немного изменить направление ввода Отмена переворота и объединить его с боковым переворотом с помощью воздушного крена (влево).Игроки могут зеркально отражать действия левого джойстика вправо, чтобы выполнить сальто вправо.

    1. Одиночный прыжок
    2. Дополнительный прыжок с левым джойстиком, направленным вверх-влево (на 11 часов), чтобы начать диагональный левый сальто вперед
    3. Немедленно отмените анимацию переворота, повернув левый джойстик вниз-влево (на 7 часов) и удерживая Air Roll
    4. Продолжайте удерживать левый джойстик вниз, удерживая Air Roll. Это поможет автомобилю пройти последнюю часть поворота
    5. .

    При использовании устаревших элементов управления Rocket League (Квадрат для Air Roll) комбинация кнопок выглядит следующим образом:

    Шаг Один Два Три
    Кнопки х х Квадрат
    Левый джойстик Вверху-влево (11) Вниз-влево (7)

     

    Игроки могут выполнять комбинацию кнопок X, X, Square, синхронизируя с ними движения аналогового джойстика, как указано выше.| Предоставлено Эллис Лейн

    Совершенствование Speed ​​Flip

    Есть еще несколько дополнений, чтобы сделать Speed ​​Flip более плавным и применимым к большему количеству сценариев.

    Не обязательно во всех сценариях, но многие игроки начинают свой Speed ​​Flip с Power Slide. Это в основном необходимо при начальном ударе, поскольку начало диагонального сальто вперед влево при полном захвате земли потенциально может толкнуть машину на две-три ширины машины в сторону. Это может задержать подход игрока к начальному удару или привести к тому, что он пропустит вызов мяча перед подбрасыванием.

    С Powerslide автомобиль может ослабить сцепление с землей, а диагональный левый сальто вперед не толкает автомобиль слишком далеко в сторону. Кроме того, игроки также могут первоначально смещать свою машину, совершая Powersliding по диагонали, противоположной направлению их Speed ​​Flip. Это делается для того, чтобы, если автомобиль толкает вбок, технически он движется по диагонали вперед, а ускорение толкает автомобиль обратно в середину (на линию).

    При левостороннем перевороте на скорость игрок совершает мощное скольжение вправо, чтобы сместить направление.

    1. Держите Powerslide и левый джойстик вверх-вправо (направление на 1 час)
    2. После очень легкого поворота выполните стандартное сальто на левую сторону

    При использовании устаревших элементов управления Rocket League (Square для Air Roll и Powerslide) комбинация кнопок теперь будет выглядеть так:

    Шаг Один Два Три Четыре
    Кнопки Квадрат х х Квадрат
    Левый джойстик Вертикальный (1) Вверху-влево (11) Вниз-влево (7)

    Игроки будут выполнять комбинацию кнопок Square, X, X, Square (Powerslide — Jump — Flip — Air Roll), синхронизируя движения левого джойстика, как указано выше. По мере того, как они будут делать это быстрее, будет казаться, что они совершают большое полукруговое вращение против часовой стрелки. Но пропуск между третьим и четвертым шагами по-прежнему необходим для правильной регистрации Flip Cancel.

    Наложение контроллера. | Предоставлено Эллис Лейн

    Дополнительные советы

    Вот несколько дополнительных советов и упражнений для улучшения скорости сальто и увеличения полезности на поле.

    Powerslide

    Игроки могут дополнительно снова удерживать Powerslide до того, как автомобиль коснется земли.Это позволит игрокам выскользнуть из Speed ​​Flip и сохранить скорость, если их машина не направлена ​​прямо вперед. Это обычно используется в начальных матчах, а также может использоваться для объединения нескольких скоростных сальто в качестве метода восстановления.

    Переводы

    Приближаясь к стене, игроки могут использовать Speed ​​Flip в направлении стены. При правильном расчете времени игроки могут набрать скорость от сальто, а затем приземлиться на стену под углом 270 градусов с помощью сальто на скорость. Они могут использовать это упражнение, чтобы практиковать свои передачи

    1. Speed ​​Flip возле стены для перемещения
    2. Спрыгните со стены и рывком вернитесь на землю
    3. Speed ​​Flip снова на земле

    Игроки могут использовать это упражнение, чтобы отбивать мяч у стены, передавать его, а затем сохранять инерцию, чтобы продолжить преследование мяча по полю. Сочетание скоростных переворотов и волновых рывков при перемещении — лучший способ погони в Rocket League.

    Тест на скорость

    Игроки могут использовать тренировочный набор для скоростных флипов от Musty’s Rocket League, чтобы проверить, насколько быстро они могут приблизиться к мячу.Если они будут слишком медленными, мяч исчезнет. И последний совет: игрок должен начать сальто на скорость до первой смены рисунка на траве.

    Тренировочный набор для сальто Musty’s Speed ​​Flip, код: A503-264C-A7EB-D282

     

    Budweiser Rocket — История гонок на скорости на суше

    Дата Местоположение Драйвер Страна водителя Автомобиль Мощность Скорость свыше
    1 км
    Скорость свыше
    1 мили
    Комментарии
    17 декабря 1979 г. Авиабаза Эдвардс, США Стэн Барретт США Будвайзер Ракета Ракета     Сомнительное заявление о сверхзвуковой максимальной скорости, официально не признанное из-за нестандартных измерений и подвергаемое сомнению многими экспертами.

    Budweiser Rocket представлял собой трехколесное наземное транспортное средство с гибридным жидкостно-твердотопливным ракетным двигателем, которое было заявлено как первое транспортное средство, преодолевшее звуковой барьер на суше, управляемое Стэном Барреттом, спроектированное и построенное. Уильям Фредрик.
    Ни Международная мотоциклетная федерация, ни Международная автомобильная федерация, официальные органы, сертифицирующие рекорды скорости, не признают попытку установления рекорда, заявленную скорость или то, что транспортное средство когда-либо достигало сверхзвуковой скорости.

    Первый заезд автомобиля на соляных равнинах Бонневилля показал, что силовая установка не способна развивать достаточную мощность, чтобы поддерживать скорость, достаточную для установления нового официального мирового рекорда наземной скорости. Тогда команда решила, что их целью будет превысить скорость звука на суше, хотя бы ненадолго, хотя ни один официальный орган не признает это достижение рекордом. Скорость звука зависит от температуры и давления воздуха. Другими словами, звуковой барьер не является абсолютной величиной скорости, а зависит от состояния воздуха.Скорость звука во время скоростного бега Барретта составляла 731,9 мили в час (1177,9 км/ч).

    Заявление о преодолении звукового барьера на суше было сделано 17 декабря 1979 года после полета на сухом озере Роджерс на авиабазе Эдвардс. Хотя утверждалось, что Budweiser Rocket ненадолго преодолела звуковой барьер, она не смогла получить никаких официальных титулов, потому что стандартные правила записи скорости относительно земли измеряют среднюю скорость на измеренном расстоянии (либо один километр, либо одна миля (1. 6 км), в зависимости от правил конкретного санкционирующего органа). Измерение максимальной скорости транспортного средства во время пробега оспаривалось в первую очередь из-за методов, используемых для расчета скорости, и его чрезвычайно небольшого запаса успеха.

    Ни один независимый орган не санкционировал это выступление, хотя радар ВВС США отследил автомобиль и зафиксировал скорость 38 миль в час. Очевидно, это была ошибка, и обычно считается, что это движение грузовика поблизости.Отчет о достигнутой скорости был запутанным, но в конце концов цифра была получена почти через восемь часов после пробега. Эта цифра была основана на данных автомобильного акселерометра, на который повлияла вибрация. Эти данные были интерпретированы командой как указывающие на высокую степень вероятности того, что автомобиль превысил скорость звука в одной точке своего пути, достигнув максимальной скорости 739,666 миль в час, или 1,01 Маха. Эти данные, однако, никогда не публиковались, и один эксперт заявил, что вибрационные помехи были настолько велики, что можно было заявлять почти любую скорость.

    По словам очевидцев, звукового удара не было слышно. Утверждается, что это произошло из-за небольшого расстояния между наблюдателями и оглушительных звуковых волн от комбинированных жидкостных и твердотопливных ракет, используемых для приведения в движение транспортного средства. Стоячие ударные волны в выхлопе ракеты создают непрерывные сверхзвуковые ударные волны (непрерывный «звуковой удар»). Аудиальная динамика двух ревущих выхлопов ракет в сочетании с физическими эффектами таких интенсивных звуковых волн на небольшом расстоянии от наблюдателей поставили под сомнение, могли ли близкие наблюдатели отличить звуковой удар корабля от общей какофонии фонового шума.На больших расстояниях также не было слышно гула, в отличие от пробегов Thrust SSC, которые генерировали обширные и хорошо зарекомендовавшие себя звуковые удары на большой площади.

    Несмотря на несанкционированный письменный сертификат скорости ВВС США (USAF), существует много споров по поводу обоснованности утверждения. ВВС США заявляют, что они «никогда не намеревались официально санкционировать результаты испытаний или создавать видимость выражения официального мнения относительно скорости, достигнутой испытательным транспортным средством.Любое такое мнение принадлежало отдельному персоналу ВВС, а не ВВС ». Ни одна из групп, санкционирующих установление рекорда наземной скорости, не присутствовала на пробеге, и пробег не дублировался в какой-либо конкретный период времени, как того требует большинство органов, налагающих санкции на официальные признание нового рекорда наземной скорости. Точное измерение скорости автомобиля не проводилось, было объявлено, что она рассчитана на основе данных акселерометра, которые не были обнародованы. В результате Budweiser Rocket официально не считается первым транспортным средством, преодолели звуковой барьер на суше, и мало кто верит, что автомобиль действительно это сделал.Британский Thrust SSC официально признан FIA рекордсменом по наземной скорости, а также звуковому барьеру в 1997 году со средней скоростью 763,035 миль в час (1227,99 км/ч) на измеренной миле в обоих направлениях.

    По состоянию на 2004 год Budweiser Rocket находится в музее Talladega Superspeedway, штат Алабама. Вторая версия, построенная, но использовавшаяся только в качестве шоу-кара, была передана гоночной организации Ричарда Чайлдресса в Северной Каролине, США.

    Британский Thrust SSC официально признан FIA рекордсменом по наземной скорости — а также звуковому барьеру — в 1997 году со средней скоростью 763.035 миль в час (1227,99 км/ч) на измеренной миле в обоих направлениях.

     


    Ракетный автомобиль Budweiser — первый сверхзвуковой автомобиль 1979 года

     


    Стэн Барретт преодолевает звуковой барьер Прямой эфир с базы ВВС Эдвардс в 1979 году

     

    Ссылки

    Баумеа, Дон. «Обзор свидетельского письма Чака Йегера о ракетном автомобиле Budweiser». Проверено 14 июня 2012 г.

    Rocket League: How to Speed ​​Flip

    Основанное на физике действие Rocket League позволяет игрокам придумывать всевозможные интересные маневры. Одним из самых мощных из этих навыков является сальто на скорости, которое фактически является высокоскоростным перекатом бочки. Хотя это может считаться продвинутым приемом, изучение скоростного сальто в Rocket League не требует столько практики, сколько вы ожидаете.

    Как сделать сальто на скорость в Rocket League

    Чтобы выполнить сальто на скорость в Rocket League, начните сальто вперед с очень небольшим наклоном влево или вправо. Поднявшись в воздух, немедленно потяните джойстик прямо вниз, чтобы отменить переворот. Если все сделано правильно, автомобиль будет катиться, сохраняя импульс движения вперед. Это переключение скорости.

    Сальто на скорости считается чем-то вроде продвинутого маневра Ракетной лиги, но это не значит, что это сложно. По сути, это вариант базовой отмены флипа, когда вы поворачиваете джойстик в направлении, противоположном вашему флипу, чтобы остановить вращение в воздухе.

    Разница здесь двоякая. Вместо того, чтобы начинать сальто прямо вверх или вниз, вам нужно начинать под небольшим углом. Этот угол гарантирует, что автомобиль будет катиться вдоль своей продольной оси, а не поперечной оси. Другое основное отличие состоит в том, что вы хотите немедленно отменить флип; в противном случае автомобиль будет продолжать переворачиваться носом вверх или вниз.

    Опять же, вам нужно инициировать флип, слегка наклонив джойстик влево или вправо. Оказавшись в воздухе, выполните отмену флипа, повернув джойстик в противоположном направлении.Вы поймете, что сделали все правильно, когда машина начнет делать бочкообразный переворот — переворот из стороны в сторону, при котором капот остается направленным примерно прямо вперед.

    Этот прием особенно полезен, когда нужно уменьшить масштаб в стесненных ситуациях. Это называется переворотом скорости, потому что дополнительный импульс, обеспечиваемый двигателями, в основном сосредоточен в направлении движения. Это позволяет вам поднять ногу во время начального удара или удивить противников, которые не ожидают внезапного всплеска скорости.

    Теперь, когда вы знаете, как делать быстрые флипы в Rocket League, ознакомьтесь с нашим руководством о том, как получить новые крутые колеса Hanasha JRL.У нас также есть советы о том, как получить наклейку WIP, и учебник для игроков, которые только сейчас проверяют LTM Rocket Labs.

    Какова максимальная скорость космической ракеты? – JanetPanic.com

    Какова максимальная скорость космической ракеты?

    A: Космический корабль НАСА «Юнона» — самый быстрый из когда-либо зарегистрированных искусственных объектов: скорость около 365 000 км/ч (165 000 миль в час) при приближении к Юпитеру. Самая высокая скорость запуска принадлежит New Horizons, который разогнался до 58 000 км/ч (36 000 миль в час).

    Какова скорость ракеты?

    Запуск ракеты Благодаря высокой скорости истечения — от 2 500 до 4 500 м/с (от 9 000 до 16 200 км/ч; от 5 600 до 10 100 миль в час) — ракеты особенно полезны, когда требуются очень высокие скорости, например, орбитальная скорость около 7 800 м/с. с (28 000 км / ч; 17 000 миль / ч).

    Как быстро может летать космический корабль?

    около 17 600 миль в час

    Как быстро летают ракетные корабли?

    25 000 миль в час

    Сколько времени на Земле составляет 1 час в космосе?

    7 лет

    Есть ли пустоты в космосе?

    Космические пустоты — это обширные пространства между нитями (самыми масштабными структурами во Вселенной), которые содержат очень мало галактик или вообще не содержат их.Они имеют менее одной десятой средней плотности обилия материи, которая считается типичной для наблюдаемой Вселенной.

    Мы хоть к чему-то прикасаемся?

    На самом деле вы ничего не «касаетесь» ни на каком уровне. Когда мы «прикасаемся» к чему-либо, атомы кончиков наших пальцев приближаются к атомам поверхности, к которой мы «прикасаемся», и в этот момент атомные силы препятствуют более близкому сближению. Сопротивление, которое мы ощущаем, на самом деле является взаимным отталкиванием атомов на расстоянии.

    Люди сделаны из энергии?

    все материальные и психологические процессы — мысли, эмоции, убеждения и отношения — состоят из энергии.Применительно к человеческому телу каждый атом, молекула, клетка, ткань и система тела состоят из энергии, которая при наложении друг на друга создает то, что известно как энергетическое поле человека.

    Куда уходит ваша энергия после смерти?

    Рисунок энергетического потока по мере того, как человек приближается к смерти, становится тонким и стягивается к физическому телу, а чакры закрываются от стоп вверх в испытанных случаях.

    Можете ли вы уничтожить энергию?

    Первый закон термодинамики: Энергия может быть преобразована из одной формы в другую, но ее нельзя создать или уничтожить. Первый закон термодинамики (сохранения) гласит, что энергия всегда сохраняется, ее нельзя создать или уничтожить. В сущности, энергия может быть преобразована из одной формы в другую.

    Являются ли мысли энергией?

    Когда вы читаете эту статью, мысли, о которых вы думаете, слова, которые обрабатывает ваш разум, представляют собой электрические импульсы, которые можно измерить, если между вашей головой и машиной будет подключено несколько проводов. Итак, мысли — это энергия, такая же, как и все остальное.

    Могут ли мысли изменить реальность?

    Но помимо торгашей и шумихи разум действительно может делать некоторые замечательные вещи, в том числе формировать наше здоровье и благополучие.Наш разум на самом деле меняет реальность», — сказала Алия Крам, доцент кафедры психологии и директор Стэнфордской лаборатории разума и тела.

    Мысли исходят из мозга?

    Нейроны выделяют химические вещества мозга, известные как нейротрансмиттеры, которые генерируют эти электрические сигналы в соседних нейронах.