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坎巴拉太空计划火箭怎样设计最省油

来源: 飞翔小编 2014/1/17 16:11:22 浏览量:823


在坎巴拉太空计划火箭的设计中最重要的一个问题是油箱如何配置,油太少了飞行时间太短,太多了火箭重了飞不动,今天给大家分享下最省油的设计方案,希望对大家有所帮助。
关于坑爹的发射轨迹问题:
我曾经一直认为最佳的发射轨迹,怎么说也要等火箭冲出底层大气之后(12K)之后再进行重力转向。MJ设置里的转向轨迹怎么说也要70%,那个曲线看起来才最大化的避免了空气阻力。
但是刚才作对比试验的时候被事实恶狠狠的各种打脸
随手捏的超级暴力火箭(为了满足前半程一直保持在端点速度) 数据如下
80KM轨道 12KM开始转向 90%转向轨迹真空DELTA V 消耗4529
70% 消耗4448
40% 消耗 4347
等等,你以为这才是坑爹的么?最坑爹的是MJ初始的设置居然才是最最科学的设置,就是那个5KM就开始转向,40%的轨迹,看起来非常不科学的转向轨迹 80KM轨道 5KM开始转向 40%,消耗真空DELTA V 4295 。
最主要的是转向轨迹数值更小意味着 发射最终阶段圆化轨道的时候需要的DV更少, 90%的转向轨迹需要1628M/S 才能完成圆化,而40%只需要660M/S ,大家都知道圆化的时候火箭是在真空中的,也就是说更长的加速时间内,需要的速度变量却少了,这让人不得不想到某核推,你们懂得。
所以说,直觉在相当多的情况下都是不靠谱的。
关于建造
大家都知道推力越小的发动机比冲越大(大多数),而关于各个阶段的最佳推重比 WIKI上貌似是建议2.3为最佳 事实上这个建议确实非常科学,更详细的来说最好的情况是在最最开始的前1KM 推重比应该在2.7左右来最快速度的进入端点速度,之后丢掉最开始用来加速的东西,保持2.3的推重比,可以维持端点速度相当长时间。一直到出了12KM 端点速度才开始变得无法达到。当到了31km,我个人认为空气已经是相当的稀薄了(从MJ上看,过了31KM 因为空气阻力造成的DV损失基本上就是可以忽略的)而这个时候推重比只要能保持0.8左右,就可以保证火箭可以正常发射,而且速度不会减少。
顺便,分级是 第一级大气1600DV 第二级 大气1400DV 第三极真空700DV ,加一起大气DV3600多吧,如果能保证速度,发射到80KM轨道只需要3600DV,不是4000多,是不是大家平时都浪费好多好多燃料呢。

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