İtki Δv ve Yörüngeden Çıkma Yerberi Hesaplayıcısı
Tsiolkovsky roket Δv bütçesini, Hohmann yerberi düşürme gereksinimlerini ve yıllık atmosferik sürüklenme telafisini hesaplayın.
DETERMİNİSTİK FİZİK VE VERİ METODOLOJİSİ
Bu Hesaplayıcı Nasıl Çalışır?
Kaynak modüller: lib/physics/orbit.ts, lib/physics/decay.ts
Yakıt kütlesi ve özgül itkiden elde edilen ideal Tsiolkovsky Δv kapasitesini, tek ateşlemeli Hohmann yerberi düşürme manevrası ve yıllık atmosferik sürüklenme telafi Δv gereksinimiyle karşılaştırır.
Yönetici Denklemler ve Fiziksel Model
Δv_avail = I_sp · g₀ · ln(m_wet / (m_wet − m_prop))Standart yerçekimi ivmesi g₀ = 9,80665 m/s² kullanılır.
Δv_deorbit = √(μ / r_a) − √(μ · (2 / r_a − 2 / (r_a + r_p)))Dairesel yarıçap r_a = R_E + h₀'dan hedef yerberi r_p = R_E + h_p'ye geçiş için ani ters yönlü itki.
Δv_yr = ½ · ρ(h₀) · v² · B · T_yılOrta güneş etkinliğinde 1P referans kesiti (37,5 cm², C_D = 2,2) için hesaplanır.
Girdiler, Parametreler ve Birimler
| Parametre | Birim | Fiziksel tanım |
|---|---|---|
| m_wet, m_prop | g, g | Toplam ıslak uydu kütlesi ve kullanılabilir yakıt kütlesi. |
| I_sp | s | Özgül itki (55–80 s soğuk gaz; 200–300 s resistojet; 500–1200 s elektrosprey/FEEP/VAT). |
| h₀, h_p | km, km | Başlangıç dairesel irtifası ve hedef bertaraf yerberi irtifası. |
Kabuller ve Geçerlilik Sınırları
- Yerberi düşürme hesabı ani (impulsif) manevra varsayar; düşük itkili elektrikli sarmal manevralar yaklaşık ~2 kat Δv gerektirir.
- Lüle kosinüs kaybı veya tank içi artık yakıt payı düşülmemiştir.
Varsayılan Değerlerle Çözümlü Örnek
18 g yakıt I_sp = 285 s ile 208,8 m/s Δv üretir; bu kapasite 280 km yerberiye inmek için gereken 69,0 m/s'yi veya 525 km'de yıllık 11,06 m/s sürüklenme telafisini fazlasıyla karşılar.
- Mevcut Tsiolkovsky Δv
- 208,8 m/s
- Yerberi düşürme Δv (280 km)
- 69,0 m/s
- Yıllık sürüklenme telafisi
- 11,06 m/s/yıl
- Yakıt kütle oranı
- %7,2 (18 g / 250 g)