Science >> Wetenschap >  >> Fysica

Welk mach -tarief bij het versnellen tot een orbitale snelheid?

Het is onmogelijk om een ​​enkel Mach -nummer te geven om te versnellen naar een orbitale snelheid. Dit is waarom:

* Mach -nummer hangt af van de geluidssnelheid: Mach is een verhouding van de snelheid van een object tot de snelheid van het geluid in het omliggende medium. De snelheid van het geluid verandert met temperatuur en hoogte.

* Orbitale snelheid varieert: Orbitale snelheid hangt af van de hoogte van de baan en de massa van het hemelse lichaam dat rondom.

* versnelling is niet constant: Een ruimtevaartuig versnelt niet met een constante snelheid gedurende zijn beklimming naar een baan.

Hier is een uitsplitsing:

* Lage hoogte: Op lage hoogten, waar de atmosfeer dichter is, is de snelheid van het geluid lager. Een ruimtevaartuig zal Mach -getallen vrij snel bereiken tijdens de beginfase van de klim.

* Hogere hoogtes: Naarmate het ruimtevaartuig klimt, neemt de lucht dunn, de snelheid van het geluid neemt toe en neemt het Mach -aantal af.

* Orbitale snelheid: Tegen de tijd dat het ruimtevaartuig orbitale snelheid bereikt, is het waarschijnlijk boven het grootste deel van de atmosfeer, waar het concept van Mach -nummer minder relevant wordt.

In plaats van zich te concentreren op Mach -nummer: Het is belangrijker om het concept van delta-v te begrijpen , wat de totale verandering in snelheid is die nodig is om een ​​ruimtevaartuig om een ​​baan om de baan te bereiken. Deze waarde wordt bepaald door factoren zoals:

* Orbitale hoogte: Hogere banen vereisen meer delta-v.

* Gravitational Pull: Een sterker zwaartekrachtveld vereist meer delta-V.

* sfeervolle drag: Drag vereist extra delta-v om te overwinnen.

Samenvattend: Hoewel Mach -cijfers belangrijk zijn voor de beginfasen van de lancering, zijn ze geen zinvolle metriek voor orbitale snelheid. De focus moet liggen op de totale delta-V die nodig is om de gewenste baan te bereiken.