Рассмотрим две ракеты-носителя — «А» и «Б». Если «А» имеет большую сырую массу, чем «В», означает ли это, что «А» имеет более высокую грузоподъемность на конкретной орбите с конкретной стартовой площадки, чем «Б»? Может ли «Б» (более легкая ракета-носитель) иметь значительно большую грузоподъемность, чем «А» (более тяжелая ракета-носитель)?
Или есть какое-то фиксированное правило, например, «Ракета-носитель тяжелее другой может определенно поднять больше по сравнению с другой»? Я думаю, что ракета-носитель, имеющая большую сырую массу, имеет более высокую потенциальную энергию, чем более легкая ракета-носитель на стартовом столе. Используя закон сохранения энергии, я утверждаю, что более тяжелая ракета поднимает на орбиту больше, чем более легкая. Скажите, пожалуйста, прав я или нет? Если нет, то почему бы нам не применить закон здесь?
Кроме того, существуют ли ракеты-носители средней (тяжелой) грузоподъемности, которые легче (учитывая сырую массу), чем ракеты-носители малой (средней) грузоподъемности?
Есть ли такие примеры в реальной жизни? Если да, укажите их с соответствующими количественными параметрами (сырая масса, грузоподъемность и т. д.), если это возможно.
В целом, более тяжелые пусковые установки могут отправить на НОО большую массу, но, как описано в этом QA, корреляция не очень сильная . Различные технологии двигателей, используемые в современных ракетах, имеют разные компромиссы между массой, импульсом и стоимостью.
Одним из конкретных примеров является сравнение Delta IV Heavy с Ariane 5 .
Масса Delta IV Heavy составляет 733 тонны на стартовой площадке и 28 тонн на НОО при коэффициенте массы полезной нагрузки 3,8%.
Ariane 5 ES тяжелее, 760 или 777 тонн (нашел противоречивые цифры), но доставляет на НОО меньшую массу, около 21 тонны, отношение массы полезной нагрузки 2,7%.
Delta IV Heavy использует только водородно-кислородные двигатели, которые производят высокий удельный массовый импульс , 360 секунд на уровне моря. Ariane использует водородно-кислородный двигатель для основного двигателя, но большая часть массы находится в твердотопливных ракетных ускорителях, которые обеспечивают большую тягу при низкой стоимости, но имеют относительно низкий удельный импульс, около 242 секунд на уровне моря.
Я считаю, что D4H имеет самый высокий коэффициент полезной нагрузки среди всех используемых в настоящее время пусковых установок. На противоположном конце находятся пусковые установки, использующие только твердотопливные ракетные двигатели, такие как Minotaur IV с коэффициентом массы полезной нагрузки 2% или Vega с коэффициентом полезного груза 1,8% — вдвое меньше, чем у D4H. Таким образом, грузоподъемность двух разных ракет с одинаковой стартовой массой может различаться в соотношении 2:1.
Я не знаю, есть ли конкретные случаи, когда пусковая установка малой грузоподъемности перевешивает пусковую установку средней грузоподъемности, или пусковая установка средней грузоподъемности перевешивает тяжелую, но теоретически это возможно.
Морская звезда Прайм
Рассел Борогов