İtki Δv ve Yörüngeden Çıkma Yerberi Hesaplayıcısı

Tsiolkovsky roket Δv bütçesini, Hohmann yerberi düşürme gereksinimlerini ve yıllık atmosferik sürüklenme telafisini hesaplayın.

Propulsion & Manoeuvre Parameters
g
g
s
km
km
Available Tsiolkovsky Δv208,8 m/s
Hohmann perigee-lowering Δv69,0 m/sTo 280 km perigee
Annual drag make-up Δv11,06 m/s/yrModerate solar activity

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

Tsiolkovsky roket denklemi
Δv_avail = I_sp · g₀ · ln(m_wet / (m_wet − m_prop))

Standart yerçekimi ivmesi g₀ = 9,80665 m/s² kullanılır.

Tek ateşlemeli Hohmann yerberi düşürme Δv'si
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.

Yıllık sürüklenme telafi (irtifa koruma) Δv'si
Δv_yr = ½ · ρ(h₀) · v² · B · T_yıl

Orta güneş etkinliğinde 1P referans kesiti (37,5 cm², C_D = 2,2) için hesaplanır.

Girdiler, Parametreler ve Birimler

ParametreBirimFiziksel tanım
m_wet, m_propg, gToplam ıslak uydu kütlesi ve kullanılabilir yakıt kütlesi.
I_spsÖzgül itki (55–80 s soğuk gaz; 200–300 s resistojet; 500–1200 s elektrosprey/FEEP/VAT).
h₀, h_pkm, kmBaşlangıç 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

I_sp = 285 s ve 18 g yakıtlı 250 g 1P (525 → 280 km yerberi)

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)