Это график зависимости Isp от массовой доли топлива для автомобиля SSTO?

Пытаясь найти информацию о дизайне SSTO, я наткнулся на эту диаграмму:

Зависимость массовой доли топлива от удельного импульса топлива для одноступенчатой ​​орбитальной ракеты

Он использовался в древней ветке форума как часть обсуждения SSTO, но автор не цитировал документ, из которого они его взяли. Я дошел до того, что определил, что RBCC означает ракетный комбинированный цикл , но на этом все.

Так. Действительно ли это показывает Isp против фракции топлива, необходимой для SSTO , или исходный постер был дезинформирован? (и что он показывает?)

Также было бы неплохо узнать, должна ли эта линия быть прямой или, по крайней мере, изогнутой только в одном направлении, и если кто-нибудь знает, из какой бумаги был взят сюжет, я хотел бы знать.

Если вы спрашиваете о толстой черной линии, которая начинается около 1,0 и опускается до 0,55, похоже, это график уравнения ракеты Циолковского, где Δ в фиксирована (возможно, 10 км/с), а параметр 1 − м 0 м ф заговор против провайдера. См. также ( en.wikipedia.org/wiki/Propellant_mass_fraction )
@AJN Я предполагаю, что фиксированная скорость 7,6 км / с. Δ в , так как это почти повторяет кривую . Я угадал 480 секунд как Isp, для которого требуется массовая доля топлива 0,8, и решил для Δ в .
... да и не только Δ в фиксирована, но также фиксирована и тяга (также пренебрегается гравитационным сопротивлением)
@asdfex Ваша альфа-ссылка на вольфрам перепутана в вашем комментарии примерно 10 минут назад. В SE может возникнуть проблема с правильными ссылками. Есть ошибки в том, как SE интерпретирует ссылки.
@asdfex В этом случае работает изменение звездочки на %2A: wolframalpha.com/… . Иногда приходится заменять такие символы, как открывающие и закрывающие круглые скобки, звездочки, знаки плюс, минус и пробелы на их шестнадцатеричный эквивалент (например, %2A для звездочки), чтобы SE правильно отображал необработанную ссылку.
Я обнаружил, что описание с открытой квадратной скобкой с закрытой квадратной скобкой с открытой скобкой ссылка с закрытой скобкой иногда менее проблематично. Закрывающие скобки по-прежнему проблематичны.
Искривление простое: оно должно быть S-образным: для низкого ISP оно должно касаться 1 (много топлива и ничего больше), для очень высокого ISP оно асимптотически равно 0 (почти нет топлива). wolframalpha.com/…
@asdfex не только гравитационное сопротивление, но и аэродинамическое сопротивление, крыло и конструкционная масса над головой и т. Д., С учетом типа транспортного средства, которое будет использовать двигатель «комбинированного цикла на основе ракеты».
@asdfex Вы правильно описываете факторы, формирующие кривую, но как вы думаете, как она имеет S-образную форму ??
Меня беспокоит, что график обрывается на отметке 1000 секунд...
@ikrase, что бы вы поставили после бита 1000 секунд? Проект Орион?
@LorenPechtel S-образная кривая — это кривая, которая сначала изгибается в одном направлении, а затем в другом. Не обязательно должен напоминать настоящую букву S.

Ответы (1)

Точнее, это график массовой доли, необходимой для достижения некоторого целевого дельта-v. Как указывает Дэвид Хаммен, кривая, кажется, ближе соответствует ~ 7,6 км / с, что было бы на территории высокоэнергетической первой стадии, а не SSTO. На самом деле это было бы довольно близко к эквиваленту ядра Atlas V.

Типичной ракете требуется ~ 10 км / с дельта-v, чтобы выйти на орбиту. Воздушно-реактивному транспортному средству с его медленным набором высоты и длинным путем в атмосфере потребуется больше. На самом деле у вас будут разные кривые для разных двигателей и типов транспортных средств, каждая из которых учитывает разницу в силе тяжести и аэродинамических потерях. Вот попытка, основанная на этом выводе Генри Спенсера и Боба Зубрина и производительности RBCC, показанной на этом графике. При L/D, равном 5, и среднем ускорении 0,5 g , взяв «эквивалентный эффективный удельный импульс» с вашего графика в качестве удельного импульса при В ф я н а л / 2 и несколько более широкий диапазон характеристик химических ракет:Delta-v в зависимости от удельного импульса

И учтите, что скорость 7,6 км/сек не доставит вас на орбиту. Похоже, автор рассматривал идеальную ситуацию — никаких потерь. Я согласен с тем, что в этой ситуации я опускаю гравитационные потери и потери на сопротивление, но вы не можете избежать потерь при подъеме на желаемую орбиту.
@LorenPechtel Я заметил это дважды.
Это график зависимости Isp от массовой доли топлива для автомобиля SSTO?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v