Osvajanje svemira

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Drug pukovnik ::Futurama, sa inputom koji si dao to leti. Ali naravno opet sa onih 100m/s jer moram nekako simulirati ljuljajuće motore da se balvan ne izvrne.
Startna masa 4655 t , goriva 3220 t , 330s , 150 s i to nekako doleti na 70 km visine (130 km po daljini) i sa konačnom brzinom 2900 m/s sa nagibom 15 stupnjeva.

A da li bi se ta kombinacija mogla odigrati sa Marsa? Može li odatle dohvatiti orbitu?

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Malo sam zbunjen sa pitanjem.
Da bi objekt napustio neko svemirsko tijelo potrebno je da ima određenu brzinu, ta brzina se može zvati brzina oslobađanja ili u fizici ''druga kozmička brzina''.
Usporedba Zemlje i Marsa je takva da je DKB na Marsu u omjeru 0,45 DKB na Zemlji, ili brojevima 5 km/s naprema 11,2 km/s. Znači sve je sa Marsa dva puta (uvjetno rečeno naravno i gledano samo kroz brzinu) jednostavnije tako da ovaj naš račun ako vrijedi na Zemlji na Marsu kida bubrege.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Drug pukovnik ::Malo sam zbunjen sa pitanjem.
Da bi objekt napustio neko svemirsko tijelo potrebno je da ima određenu brzinu, ta brzina se može zvati brzina oslobađanja ili u fizici ''druga kozmička brzina''.
Usporedba Zemlje i Marsa je takva da je DKB na Marsu u omjeru 0,45 DKB na Zemlji, ili brojevima 5 km/s naprema 11,2 km/s. Znači sve je sa Marsa dva puta (uvjetno rečeno naravno i gledano samo kroz brzinu) jednostavnije tako da ovaj naš račun ako vrijedi na Zemlji na Marsu kida bubrege.

Pazite Pukovniče, ideja je da sa Marsa lansira samo gornji stepen. Ono čudo od 1335 tona na lansiranju a 85 tona prazno. Na Zemlju bi trebalo da se vrati sa nekom količinom goriva jer će sletati unatrag kao Falcon 9. Doduše prvo bi obavio aerokočenje kao Spejs Šatl.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Само да додам мало физике поред хемије.
За далека путовања без посаде је бољи јонски односно плазма мотор. Даје мали потисак, али је економичан и може дуго да ради.
Код мисије на Марс, слање опреме и залиха је далеко економичније да се шаље овако, а ако још мало пораде на извору струје моћи ће да брзо шаљу и људе.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Ma jasno je meni da se sa Marsa ( ako ikad tamo dođe ) brod vraća sam. Ali pitanje je bilo dali zemaljska buster matematika može dići sve to i na Marsu, zato sam i bio zbunjen pitanjem.
Iako se misli da je tamo negdje u svemiru sve lakše i da je lansiranje rakete i napuštanje orbite piece of cake nije ovih 5km/s lako za postići. Poteže se i pitanje dali je sam brod bez bustera i u mogućnosti to odraditi.

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Ako sam dobro razumeo:

Planirali su da ispale direktno na Mars. Ali su videli da to neće baš moći i došli su na ideju da se tankaju u orbiti i onda bi imali "snagu" za nastavak puta.

A da bi se vratili moraće svu snagu i sredstva da usmere na dobijanje goriva, pa i pored toga, bez bustera, tih "sitnih" 5 km/s biće problem da namaknu.

Ako uzmemo u obzir da je odlazak moguć, a i da povratak nekako reše, postavlja se pitanje svrhe čitave akcije. Otići da bi proizveo gorivo da se vratiš???

• 1Ovo se svidja korisniku: Njubara
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Drug pukovnik ::Visina tu nije problem jer govorimo o vrijednostima cirka 500 metara. Može se ugrubo preko Ciolkovskog doći do toga da je potrebno spržiti oko 4,5% goriva (140 tona) da se nabere 100 m/s, pa onda toljaga metodom to poduplati i po gorivu i po vremenu, izlazak na puni režim, gravitacija, inercija i ostalo.
Znači cirka 10 sekundi je potrebno da raketa od nule dostigne 100 m/s, oko 215 tona goriva, a visina tek jadnih 500 metara.

Evo skucah programčić koji radi sledeće:
Pretpostavlja da se raketa vertikalno podiže pri gravitacionoj konstanti 9.81 N/kg.
Nema otpora vazduha. Potisak motora je konstantan i maksimalan.
Računanje parametara se ponavlja u svakom koraku dok se ne dostigne brzina od 100 m/sec.
Korak vremena dt = 0.01sec

U svakom koraku radi sledeće:
- Računa Mt = Mp - Q*dt
- Računa Vt = Vp + (P/Mt - g)*dt
- Računa Ht = Hp + (Vt+Vp)*dt/2

Mt - trenutnu masa
Mp - prethodna masa
Vt - Trenutna brzina
Vp - Prethodna brzina
Q - maseni protok goriva = P/(Isp*g)
P - Ukupni potisak motora 69MN
Isp - specifični impuls 330sec
g - 9.81 N/kg
Ht - Trenutna visina

Po ovom programu pri dostizanju brzine od 100m/sec
Masa rakete je 4277.5t
Potrošeno gorivo 377.5t
Visina 852m
Proteklo vreme 17.7 sec
Ovo je značajna količina goriva tj. oko 11.7% ukupne količine

U slučaju odustva gravitacije dobijem potrošnju goriva od 141.7t i 330m visine tako da se to poklapa sa jednačinom Ciolkovskog.

Evo i koda pa samo lupite Run a dole će ispisati rezultate.
Možete i da ga iskopirate u novi prozor kompajlera pa da menjate parametre...
https://onlinegdb.com/BysJF8YwB

• 2Ovo se svidja korisnicima: Futurama, raketaš
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Uredno i dovoljno precizno. Nije problem otpor zraka, znatno već utjecaj ima to što vektor ukupnog potiska nije strogo u Z osi. Ljuljajući motori će morati balansirati tu masu pa tako njihove komponente samo djelom dižu raketu. Ali rekoh nećemo cjepidlačit, ovo je dovoljno i stvar leti, daljina-visina, vrijeme-brzina, vrijeme-visina.

• 1Ovo se svidja korisniku: Futurama
  
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Napisano: 26 Sep 2019 20:05

@drug pukovnik i @ raketaš :
Ima ovdje http://www.propulsion-analysis.com/index.htm "light" verzija nekog profesionalnog programčića za download. Šta mislite o njemu? Radi otprilike isto (ako sam sve dobro razumio) kao i pukovnikova excell tabela. Btw, možemo i spaceX igračku privući kroz ist.

Dopuna: 26 Sep 2019 20:07

I kolegu @Futurama nepravedno zapostavih

• 0Niko još nije pohvalio poruku.
  Registruj se da bi pohvalio/la poruku!

Napisano: 26 Sep 2019 22:18

Drug pukovnik ::Uredno i dovoljno precizno. Nije problem otpor zraka, znatno već utjecaj ima to što vektor ukupnog potiska nije strogo u Z osi. Ljuljajući motori će morati balansirati tu masu pa tako njihove komponente samo djelom dižu raketu. Ali rekoh nećemo cjepidlačit, ovo je dovoljno i stvar leti, daljina-visina, vrijeme-brzina, vrijeme-visina.


Hvala Jeste, nije mi uopšte palo na pamet to blansiranje a ima veći uticaj od otpora vazduha na tako maloj brzini. Opet deluje da to nisu veliki gubici jer je kod RD-191 npr ugao pomeranja do 8 stepeni a kosinus ugla je 0,99 tako da se gubi samo jedan posto potiska.
Performanse sa potpunom potrošnjom goriva bliske su F9 u istom slučaju kod npr. lansiranja AMOS-17 sa 9500km/h (2640m/sec) i visinom od 81km.
22:50 u videu ispod.
https://www.youtube.com/watch?v=fZh82-WcCuo&t=1263s

Problem je samo što je ova "stvar" realna koliko i USS Enterprise (NCC-1701). Količina goriva je sigurno manja a Raptor još nema performanse koje smo mu pripisali.

Bilo bi interesantno videti koliko može da dobaci Starship sa takvim parametrima.
Po jednačini Ciolkovskog ja sam dobio oko 9km/sec sa početne brzine od 2,5km u sekundi kada se odvoji od BFR ali deo te energije odlazi na to da se poveća i visina jer treba dostići bar 200km.
Možda grešim ali dosta mi ovo sve deluje nategnuto...

Još jedna stvar na koju sam naleteo je podatak za odnos oksidatora i goriva kod RD-180 od 2.72 (vikipedija). Optimalni odnos po tablicama koji sam naveo ranije je 2.5 tako da možda odnos od 3.5 koga pripisuju Raptoru nije tako neobičan.

Dopuna: 26 Sep 2019 22:31

ikan ::Ako sam dobro razumeo:

Planirali su da ispale direktno na Mars. Ali su videli da to neće baš moći i došli su na ideju da se tankaju u orbiti i onda bi imali "snagu" za nastavak puta.

A da bi se vratili moraće svu snagu i sredstva da usmere na dobijanje goriva, pa i pored toga, bez bustera, tih "sitnih" 5 km/s biće problem da namaknu.

Ako uzmemo u obzir da je odlazak moguć, a i da povratak nekako reše, postavlja se pitanje svrhe čitave akcije. Otići da bi proizveo gorivo da se vratiš???

Mislim da su oduvek imali ideju da se uradi dopunjavanje goriva u orbiti Zemlje. Trenutno 4 dopunjavanja (postavio sam ranije jedan slajd sa tim) ali mislim da bi moglo da se uradi i manje dopuna ali bi putovanje trajalo duže.
Za sletanje na mesec i povratak je predvidjeno jedno dopunjavanje.