火箭升天,加速度能有多大?

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/27 20:43:38
不管是什么地方,一提到火箭的的升天,就说加速度大,一般人受不了,为什么这样说,肯定是有道理的吧?火箭升天,加速度倒底有多大?这个问题看来也是个有一点浓度的问题吧,大家涌跃发言!不管是什么地方,一提到火箭的的升天,就说加速度大,一般人受不了,为什么这样说,肯定是有道理的吧?火箭升天,加速度倒底有多大?这个问题看来也是个有一点浓度的问题吧,大家涌跃发言!
这个是因箭而异的,对于不同的发动机和载荷的组合,结果是不一样的。
举两个例子
战神I(4-Segment SRB with 1 SSME 版,5-m diameter CEV)
图片1.jpg
战神V(5 SSME Core & 5-Segment SRB + 2 J-2S版, EDS Cargo,148.3 mT)
图片2.jpg
纵向也就3~4个G,不算太大.
4个G对一般然都没有问题。好像CZ-2F的加速度也就3G左右。
cmj9808的图表示了火箭起飞过程中加速度是不断增加的,最大为4G刚开始的时候则比较小,随着燃料的减少加速度不断增加,这里用加速度可能不太合适了吧,是不是得用个加加速度,本人不明白的是火箭的加加速度是一直增加呢?还是随着燃料的减少而减少,也许有一种加速度变化过程更有利于节省燃料或提高发射高度吧?
加速度是由a=F/m决定的,F是总推力,m是燃料和箭体的总重。以战神I为例,随着固体助推器SRB的燃料不断消耗,加速度不断增加,100sec左右达到最大值。150sec左右SRB被抛掉时,加速度陡然降低至接近0。这时SSME点火,加速度增至1,再随着燃料的不断消耗而不断增加至4,当飞船与上面级分离后加速度再次降至0。
对于战神V,由于SRB和SSME是一起点火的,所以当150sec左右SRB分离后加速度降至1而不是0
下面这张图里是全液体燃料火箭,因为没有固体助推器,所以开始时的加速度曲线比较平滑。注意120sec的时候,为了把加速度限制在4g以内,第一级的推力降至60%
图片1.jpg
感觉像是在做连续的蹦级
很刺激的
看来cmj9808是专家了,非常感谢!还有一些疑问;下面这张图里是全液体燃料火箭,因为没有固体助推器,所以开始时的加速度曲线比较平滑。注意120sec的时候,为了把加速度限制在4g以内,第一级的推力降至60%==================如果是有人火箭,应该这样做,把加速度控制在四G以下,如果是无人的,会不会加速度更高一些,
呵呵,我也是外行,只是凑巧看过了而已。
这个设计的确是为载人飞船预留的,但加速度太高也会对类似卫星的含有精密仪器的载荷产生影响,具体上限是多少不清楚
原帖由 redsock2009 于 2008-10-10 19:00 发表
看来cmj9808是专家了,非常感谢!还有一些疑问;下面这张图里是全液体燃料火箭,因为没有固体助推器,所以开始时的加速度曲线比较平滑。注意120sec的时候,为了把加速度限制在4g以内,第一级的推力降至60%============ ...

加速度高不是目的,最终的目的是达到预定的轨道和预订的速度得情况下使用尽可能少的燃料。
如果加速度太高,势必燃料的消耗的速率要大大增加,这样加速的时间就短,所以里面应该有个综合的计算,采用多少的加速度比较合理。
加速度高不是目的,最终的目的是达到预定的轨道和预订的速度得情况下使用尽可能少的燃料。
如果加速度太高,势必燃料的消耗的速率要大大增加,这样加速的时间就短,所以里面应该有个综合的计算,采用多少的加速度比较合理。=========从加速度的增加曲率看,好象并没有顾及这一点吧?也许这是因为发动机推力不好调整的缘故了,为什么不调整呢?
这幅图上的加速度曲线有一个双峰,是不是就是调节发动机推力留下的,真有些不好意思了,
原帖由 redsock2009 于 2008-10-10 22:04 发表
这幅图上的加速度曲线有一个双峰,是不是就是调节发动机推力留下的,真有些不好意思了,

是。120sec时推力降至60%,所以加速度从4g降至2.4g
加加速度

麻烦解释一下加加速度这个概念,m/s3 ?[:a1:]
从这个图上看,第一级工作时加速度不是一直增大的,是否因为SRB的推力可以调节呢?

原帖由 SSG69 于 2008-10-11 12:02 发表
从这个图上看,第一级工作时加速度不是一直增大的,是否因为SRB的推力可以调节呢?

SRB的推力的确是随时间变化的,如下图所示。这种设计也是为了避免过载
Srbthrust2.jpg
原帖由 cmj9808 于 2008-10-11 12:49 发表

SRB的推力的确是随时间变化的,如下图所示。这种设计也是为了避免过载
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固体发动机没有节流阀、涡轮泵这些控制流速的玩意,是怎么调节推力的?
这个推力调节是通过预设的固体药柱构型的变化来实现的,不能随意改变。
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从上面的资料可以看出,无论何种火箭,开始阶段加速度曲线都不是平滑的。
是不是这也包含着大气阻力的干扰?
不平滑,那是因为固推
原帖由 zjdyxd1 于 2008-10-10 21:09 发表

加速度高不是目的,最终的目的是达到预定的轨道和预订的速度得情况下使用尽可能少的燃料。
如果加速度太高,势必燃料的消耗的速率要大大增加,这样加速的时间就短,所以里面应该有个综合的计算,采用多少的加速度 ...

加速度跟燃料总消耗量没什么关系,因为同一台液体火箭发动机在不同推力下比冲不会有大的变化
如果地球表面是真空的,那么还是燃料消耗得越快越好,因为这可以把更多的燃料消耗在低空,降低火箭的重力势能,反而有利于节省燃料
但是由于存在大气层的缘故,如果加速度过大,势必会造成在低空飞行时的速度过大,这样空气阻力会成平方比增加,得不偿失,所以加速度不能过大也不宜过小,应经计算权衡后取一个最佳值
哈!按照这位的朋友说法,在起飞时应该是加速度越大越好,因为此时几乎没有气阻力,可惜啊!起飞时加速度可能只有半G不到吧,看来还是要用电磁弹射器才能解决起飞时燃料消耗大的问题了
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p 这有什么汗的?中国长征三号起飞时的加速度只有半G,按半G开始,火箭从零速起飞,阻力就是几乎程度,在这里谈加速度,就是因为加速度太大在低空就碰到阻力问题.