Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Выбор наиболее эффективных двигателей ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
Наиболее эффективными двигателями будут являться те, расход топлива которых будет наименьший. Для космических полетов используется два основных вида двигателей: 1) жидкостный ракетный двигатель (ЖРД)(рис); 2)электрический реактивный двигатель(рис). Рассмотрим ЖРД: Жидкостный реактивный двигатель — химический ракетный двигатель, использующий в качестве ракетного топлива жидкости, в том числе сжиженные газы. По количеству используемых компонентов различаются одно-, двух- и трёхкомпонентные ЖРД. Рассмотрим его параметры при использовании его для доставки КА транспортным модулем с ГСО на орбиту отработанных спутников. Для расчета массы топлива мы используем формулы. На рисунке (рис. Орбита) изображена схема полета спутника из точки “п”(ГСО) в точку “а”(орбита отработанных спутников). Для нахождения суммарного изменения скорости нам понадобится сложить все изменения скорости: V= Vп+ Vа 1) Vп= Vэлп - Vкр1 Vэлп= L= (R+r)/2 Vкр1= 2) Vа= Vкр2- Vэла Vкр2= Vэла= 1)L= ( + )/2=42314698 Vэлп= =3079, 08455 Vкр1= = 3068 Vп= 3079, 08455 - 3068 = 11 м/с 2) Vкр2= = 3062, 771 м/с Vэла= = 3057 м/с Vа= 3062, 771 – 3057= 5 м/с V= Найдем массу топлива затраченное ЖРД на всем пути: D= e -1 g0=G*Mз/R2 B= Kсу+ n0* g0* Kду K=D/(1-B-D*(Kто + B) mт = Mпг * K D= e -1=0, 00501 g0= / 2 = 0, 22 B= 0, 01+ 1* 0, 22* 0, 01=0, 02 K=0, 00501/(1-0, 02 -0, 00501*(0, 05 + 0, 02) =0, 00511 mт= 5000 * 0, 00511= 25, 3 кг Для полета по данной траектории для ЖРД потребуется 25, 3 кг топлива. Теперь рассчитаем количество топлива, которое понадобится ЭРД для прохождения этой орбиты. Для данного расчета используем формулы: Реактивная сила: (1); Секундный расход топлива: (2); Ускорение силы тяжести на орбите старта: (3); Для определения радиальной скорости: t (3); Для угловой скорости: (4); Для нового положения радиуса: = + * t (5); Для угла поворота: (6); Для текущего времени: (7); Для нового значения массы КА: (8); Для израсходованной массы топлива: (9). Vr, 0 = 0, , , , расчет идет до тех пор, пока не станет больше или равной нужной нам орбите. Расчет мы можем сделать с помощью программы, где мы задаем условия: 1) начальный радиус – 2) конечный радиус – метра 3) начальная масса (примерная масса транспортного модуля и груза) – 1000+5000=6000 кг 4) Временной шаг (секунды) – 1000 сек 5) Угол (в градусах) – 45 градусов 6) параметр W (м/с) - 15000 м/с 7)параметр n – 0, 001 Получаем массу израсходованного топлива 4.39 кг. Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее эффективными двигателями будут являться ЭРД.
|