Калькулятор уравнения ракеты Циолковского

С помощью этого калькулятора уравнений ракеты вы можете изучить принципы движения транспортных средств, которые мы называем ракетами. Первую ракету, способную вывести объект за пределы земного притяжения, спроектировал Циолковский в 1903 году. I этап – первый запуск космического аппарата. Датой, когда началось освоение космоса считается 4 октября 1957 года – это день, когда Советский Союз в рамках своей космической программы первым запустил в космос космический аппарат – Спутник-1.

Первая высадка человека на Луну произошла в 1969 году во время миссии под названием «Аполлон 11». С того времени основы реактивных ракет остались прежними. Один из простейших случаев движения такой ракеты можно описать с помощью уравнения ракеты Циолковского (также называемого уравнением идеальной ракеты). Продолжайте читать, если хотите узнать об этом больше.

Уравнение ракеты Циолковского

Уравнение идеальной ракеты описывает движение устройства, которое может приложить к себе ускорение с помощью тяги. Такая ракета сжигает ракетное топливо и одновременно снижает свой вес. Сгоревшее топливо выходит из сопла, и ракета разгоняется за счет сохранения количества движения.

Уравнение ракеты Циолковского следует использовать только в простых случаях, когда на ракету не действуют никакие другие внешние силы. В реальном движении ракета должна преодолевать и сопротивление воздуха, и силу тяжести, что было учтено Циолковским в своих дальнейших, более сложных исследованиях.

Калькулятор уравнения ракеты

Скорость ракеты можно оценить по следующей формуле:

Δv = ve * ln (m0 / mf)

где

Δv — изменение скорости ракеты,
ve — эффективная скорость истечения,
m0 — начальная масса (ракета и топливо),
mf — конечная масса (ракета без топлива).

Изменение скорости ракеты Δv — это разница между конечной и начальной скоростью ракеты. Эффективная скорость истечения ve описывает, насколько быстро ракетное топливо выходит из ракеты. Из приведенного выше уравнения видно, что чем больше ve и m0 (больше топлива), тем более высоких скоростей вы можете достичь.

Многоступенчатая ракета

Вы, наверное, много раз видели, что ракеты состоят из нескольких частей, которые отходят одна за другой во время движения ракеты. Когда в определенной части заканчивается топливо, она становится избыточной массой, и ее следует удалить.

Изменение скорости Δv может быть рассчитано независимо для каждого шага с помощью нашего калькулятора уравнения ракеты, а затем линейно просуммировано Δv = Δv1 + Δv2 + …. Существенным преимуществом этого является то, что на каждой ступени может использоваться ракетный двигатель разного типа который настраивается на конкретные условия (нижние части — атмосферное давление, верхние части — вакуум).