ile czasu leci wahadłowiec na orbitę?
Piotr Sobolewski
czy ktoś z Was orientuje się może, ile czasu leci wahadłowiec na orbitę? Na
stronie NASA piszą, że 10 minut:
http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/reference/shutref/sts/requirements.html
Aż mi się nie chce wierzyć, że tak krótko. Myślałem zawsze, że to kilka
godzin... może ja źle rozumiem, co tam piszą?
J.F.
Musi sie rozpedzic do 8km/s [I predkosc kosmiczna].
A orbite ma rzedu 300km nad powierzchnia Ziemii.
Moze sie rozpedzac powoli, ale z zestawienia widac na co powinno
go byc stac.
Z drugiej strony - majac przyspieszenie 2g potrzebna predkosc
osiagamy w 400sekund. gdyby ruch byl jednostajnie przyspieszony
to w tym czasie pokonalibysmy 1600km, wiec jak widac wysokosc nie jest
problemem.
Z trzeciej strony - powolne wznoszenie sie rakieta jest kosztowne.
Trzeba palic paliwo pokonujac grawitacje, a wysokosci powoli przybywa.
Zrobienie manewru szybko duzo oszczedza.
J.
Jakub Wróblewski
Użytkownik "Piotr Sobolewski" <NIE_D...@gazeta.pl> napisał w wiadomości
news:enjm47$50v$1...@inews.gazeta.pl...
Tu masz szczegolowy profil startu:
http://www.spaceflightnow.com/shuttle/sts116/fdf/116ascentdata.html
Wzlot do wylaczenia silnikow trwa wedlug tej tabelki troche ponad 8 minut.
Ale to nie koniec wchodzenia na trwala orbite - w tym momencie orbita jest
elipsa silnie wydluzona, przecinajaca gestsze warstwy atmosfery. Po
niecalych 40 minutach silniki wlaczane sa na krotko jeszcze raz, zeby
skorygowac orbite do prawie kolowej na wysokosci ok. 200 km.
Mniej szczegolowy, za to szerszy plan lotu jest np. tu:
http://astro.zeto.czest.pl/loty/sts116.htm
Pozdrawiam,
Jakub Wroblewski
--
http://faq.jakubw.pl - kopie FAQ grup dyskusyjnych pl.sci.*:
*.matematyka: http://ux1.mat.mfc.us.edu.pl/~pgladki/faq/
*.fizyka: http://mer.chemia.polsl.gliwice.pl/~pborys/psffaq/faq/
*.kosmos: http://baza.polsek.org.pl/
rom3k
startowy wazy juz o polowe mniej.
po jakis 2 minutach i 10 sekundach od startu odlanczaja sie te dwa silniki
na paliwo stale (boostery).
Po 8 minutach i okolo 30 sekundach od startu, konczy sie napedzana faza
lotu, kilkanascie sekund pozniej
odlancza sie glowny zbiornik paliwa.
Taka ciekawostka: caly zestaw startowy to ponad 2000 ton, z czego prawie
1200 ton waza te dwa silniki
na paliwo stale, w sumie nie wydaja sie az tak ciezkie... , ponad 700 ton
wazy zbiornik glowny, wahadlowiec
okolo 70ton + 30 ton ladunku.
Zbiornik glowny jest wypelniony helem i tlenem
70% dolnej czesci zbiornika jest wypelnione wodorem, a gorna czesc
(pozostale 30%) tlenem.
z czego to masa tego wodoru ktory wypelnia wiekszosc zbiornika to okolo 100
ton, a tlenu 600 ton.
Jaroslaw Berezowski
> Zbiornik glowny jest wypelniony helem i tlenem
> 70% dolnej czesci zbiornika jest wypelnione wodorem, a gorna czesc
> (pozostale 30%) tlenem.
> z czego to masa tego wodoru ktory wypelnia wiekszosc zbiornika to okolo 100
> ton, a tlenu 600 ton.
>
>
>> Aż mi się nie chce wierzyć, że tak krótko. Myślałem zawsze, że to kilka
>> godzin... może ja źle rozumiem, co tam piszą?
Dobrze. 520s typowa praca glownych silnikow, pol orbity beznapedowo i
impuls silnikow OMS podnoszacy perygeum tak ze mamy trwala (no, w czasie
trwania misji trwala) orbite. Razem z jakies 45 min.
--
Jaroslaw "Jaros" Berezowski
Witold Piskorz
> On Thu, 04 Jan 2007 20:56:17 +0100, Piotr Sobolewski wrote:
>>czy ktoś z Was orientuje się może, ile czasu leci wahadłowiec na orbitę?
>>Na stronie NASA piszą, że 10 minut:
>>http://spaceflight.nasa.gov/shuttle/reference/shutref/sts/requirements.html
>>
[...]
> Z trzeciej strony - powolne wznoszenie sie rakieta jest kosztowne.
> Trzeba palic paliwo pokonujac grawitacje, a wysokosci powoli przybywa.
> Zrobienie manewru szybko duzo oszczedza.
Słusznie, ale ograniczeniem przyspieszenia jest wytrzymałość załogi (oraz
rakiety). Optymalne energetycznie byłoby działo :)
Pozdrawiam,
W.
Jakub Wróblewski
"Witold Piskorz" <wpis...@REMOVE-THIS.chemia.uj.edu.pl> wrote in message
news:enl2vu$siq$1...@srv.cyf-kr.edu.pl...
>> Z trzeciej strony - powolne wznoszenie sie rakieta jest kosztowne.
>> Trzeba palic paliwo pokonujac grawitacje, a wysokosci powoli przybywa.
>> Zrobienie manewru szybko duzo oszczedza.
>
> Słusznie, ale ograniczeniem przyspieszenia jest wytrzymałość załogi (oraz
> rakiety). Optymalne energetycznie byłoby działo :)
Nie byloby, bo najwieksza predkosc przypadalaby na najgestsza atmosfere.
Optymalne byloby wyniesienie rakiety balonem, na ile sie da. Albo samolotem
(i tak sie robi).
Pozdrawiam,
Jakub Wroblewski
Maciek Woźniak
Użytkownik "rom3k" <rom...@wp.pl> napisał w wiadomości
news:enk005$gu0$1...@atlantis.news.tpi.pl...
> z czego to masa tego wodoru ktory wypelnia wiekszosc zbiornika to okolo 100
> ton, a tlenu 600 ton.
Hmm. teoretycznie proporcja wynosi 1:8?
Jaroslaw Berezowski
utleniajace (ochrona materialow konstrukcyjnych przed spaleniem), zeby
zmiejszyc maksymalne temperatury, zeby zoptymalizowac osiagi (niespalony
wodor to mniejsza srednia masa molowa spalin).
--
Jaroslaw "Jaros" Berezowski
Fizyk
>
> Użytkownik "rom3k":
>
>> z czego to masa tego wodoru ktory wypelnia wiekszosc zbiornika to okolo
>> 100
>> ton, a tlenu 600 ton.
>
> Hmm. teoretycznie proporcja wynosi 1:8?
Może większy ciąg jest jak nie cały wodór się spala?
--
Fizyk
Witold Piskorz
Masz oczywiście rację, ale tu wchodzimy w czynniki pozagrawitacyjne, a ja
miałem na myśli lot w próżni (bo mowa była o pokonywaniu sił grawitacji -
vide supra, czyli siły niezachowawcze były zaniedbywane). Oczywiście, w
realnym świecie sprawa jest bardziej skomplikowana... Najlepsza byłaby
winda. :)
> Pozdrawiam,
> Jakub Wroblewski
W.
Piotr Sobolewski
J.F.
>"Witold Piskorz" <wpis...@REMOVE-THIS.chemia.uj.edu.pl> wrote in message
>> rakiety). Optymalne energetycznie byłoby działo :)
>
>Nie byloby, bo najwieksza predkosc przypadalaby na najgestsza atmosfere.
>Optymalne byloby wyniesienie rakiety balonem, na ile sie da. Albo samolotem
>(i tak sie robi).
Zestawiajac liczby - potrzeba 8km/s a samolot daje 0.5, potrzeba 300km
a samolot daje 10 - widac ze to niewielka ulga a za to spora
komplikacja. No i w efekcie bardzo czesto tak sie NIE robi :-)
Hm, a gdyby tak przewiercic Himalaje i zrobic lufe konczacza sie 8km
nad ziemia ? :-)
J.
M
> On Fri, 5 Jan 2007 09:49:22 +0100, Jakub Wróblewski wrote:
>> "Witold Piskorz" <wpis...@REMOVE-THIS.chemia.uj.edu.pl> wrote in message
>>> Słusznie, ale ograniczeniem przyspieszenia jest wytrzymałość załogi (oraz
>>> rakiety). Optymalne energetycznie byłoby działo :)
>> Nie byloby, bo najwieksza predkosc przypadalaby na najgestsza atmosfere.
>> Optymalne byloby wyniesienie rakiety balonem, na ile sie da. Albo samolotem
>> (i tak sie robi).
>
> Zestawiajac liczby - potrzeba 8km/s a samolot daje 0.5, potrzeba 300km
> a samolot daje 10 - widac ze to niewielka ulga a za to spora
> komplikacja. No i w efekcie bardzo czesto tak sie NIE robi :-)
A to zależy kiedy. Jeśli chodzi o loty suborbitalne (100km) to jest to
jedna z metod. Ładny rysunek był w dzisiejszej Rzepie
http://rzeczpospolita.pl/gazeta/wydanie_070106/nauka/nauka_a_1.html
tylko gdzieś im zginął (może się pojawi). Chodzi o komercyjne loty,
gdzie koszt jest ważny, a bilety na lot się sprzedaje :-) zamiast
czerpać z kasy podatników. Tak więc jeśli chodzi o loty kosmiczne, to
przyszłość dla wynoszenia małych ładunków stoi przed startem z 15km.
M.
PS
Jeszcze jeden link:
http://www.scaled.com/projects/tierone/info.htm
rom3k
> Zestawiajac liczby - potrzeba 8km/s a samolot daje 0.5, potrzeba 300km
> a samolot daje 10 - widac ze to niewielka ulga a za to spora
> komplikacja. No i w efekcie bardzo czesto tak sie NIE robi :-)
No ale wlasnie te 10 pierwszych kilometrow sprawia najwiecej problemow:)
M
Ciekawe, ile ton paliwa idzie tylko na opór w pierwszych 10 kilometrach.
Ze standardowych wzorów trudno to obliczyć, bo prędkość jest dość duża.
M.
J.F.
Ja tam nie wiem, ale przy 2g przyspieszenia [astronauci poczuja i ciag
musi byc na 3g], to po 30 sekundach pracy byloby 9km i 600m/s -
niecale 2 mach, bez oporow. Ktos potrafi policzyc ile z oporami ?
Tak czy inaczej - silnik 5-10% wiekszy a odpada caly problem
z wynoszeniem.
Chyba ze nie doceniam Ciolkowskiego - niby potrzebuje tylko 5-10%
dluzszy czas pracy, czyli wieksze zbiorniki, ale to znaczy wieksza
masa startowa, wiekszy silnik, ktory pali wiecej paliwa ..
Gorzej jesli 3g to za duzo i musimy sie ograniczyc do 1g rzeczywistego
J.
Krzysztof Rudnik
> rom3k napisał(a):
>>> Zestawiajac liczby - potrzeba 8km/s a samolot daje 0.5, potrzeba 300km
>>> a samolot daje 10 - widac ze to niewielka ulga a za to spora
>>> komplikacja. No i w efekcie bardzo czesto tak sie NIE robi :-)
To nie jest liniowe - silnik rakietowy generuje w miare staly ciag, czyli
generowana moc mechaniczna jest proporcjonalna do szybkosci. I tak
samo sprawnosc. Sam poczatek startu oznacza zuzywanie paliwa przy
bardzo malej energii przekazywanej rakiecie.
>>
>> No ale wlasnie te 10 pierwszych kilometrow sprawia najwiecej problemow:)
>
> Ciekawe, ile ton paliwa idzie tylko na opór w pierwszych 10 kilometrach.
> Ze standardowych wzorów trudno to obliczyć, bo prędkość jest dość duża.
W wahadlowcach podczas wznoszenia w pewnym momencie dlawi sie silniki glowne
bo szkoda paliwa na pokonywanie oporow powietrza.
--
Krzysiek Rudnik
rom3k
> Ciekawe, ile ton paliwa idzie tylko na opór w pierwszych 10 kilometrach.
> Ze standardowych wzorów trudno to obliczyć, bo prędkość jest dość duża.
Na okolo 30km jest o 1000 ton(polowe) lzejszy, wiec sporo tego paliwa idzie.
rom3k
potrzeba 600 ton paliwa,
zakladajac staly ciag paliwa.
M
> Z takich zgrubnych obliczen wychodzi ze do pokonania pierwszych 10km
> potrzeba 600 ton paliwa,
> zakladajac staly ciag paliwa.
Mnie interesuje ile z tego jest tracone _tylko_ na opory powietrza. Nie
mam teraz czasu, ale chyba już wiem, jak to oszacować.
M.