Videnskabelig hjælp ønskes …
Daily Rush › Debat › Off-topic › Videnskabelig hjælp ønskes …
- Dette indlæg indeholder 12 kommentarer, har 8 deltagere og blev senest opdateret af
TheSpook for 11 år siden.
- ForfatterEmne
- 20/01/2010 kl. 00:40#0
Jaja, ved det godt. DR forum er et underligt sted at søge den slags oplysninger, men det faldt mig nu først for, da jeg ved her er flere herinde med gode uddannelser. Nå, men til spørgsmålet:
Hvad er den rigtige årsag til, at det er en fordel at dele en måneraket op i “trin”? Saturn V raketten som de myldrede til månen i, var opdelt i 3 trin. Jeg mener at kunne huske, at Vitek (ungdomsudsendelse om teknik og videnskab for mange år siden) lavede en forklaring på dette, men jeg kan ikke huske den.
Nogen der kan forklare det?NB: svaret er SVJH _ikke_ det indlysende, at det er for at spare vægt!
Der er 24 timer i et døgn, der er 24 bajere i en ramme ... det KAN ikke være et tilfælde!!
- ForfatterEmne
- ForfatterKommentarer
- 20/01/2010 kl. 00:47 #2
Kan ikke se andre grunde til det end at kunne dumpe den ekstra vægt de store tanke vejer når de er nået fri af tyngdekræften
- fordi jeg siger det...
20/01/2010 kl. 00:51 #3ehm.. logisk grund #2 må så være, at du har ret svært ved at styre med en dræberraket der giver et skub på over 3 tons ude i rummet?
men det er nok bare smartere i det hele taget? – vægten har selvfølgelig betydning, det samme har den enorme størrelse nok også.. og hvordan ville man gøre brugbar plads til de mindre og mere passende raketter, mens der stadig sidder en container af en raket efter dem?
fra wisegeek.com:
“Multistage rockets are designed to allow each stage of the rocket to drop away as it is no longer needed. This is advantageous for several reasons. With a multistage rocket, it is possible to design different engines for different stages, which can make the rocket more efficient and ensure that the right engine is available for the right task. Developing stages also allows the rocket to drop excess weight as the fuel in each stage is expended, which increases efficiency.”Hent Mumble Kom på Mumble og spil!
20/01/2010 kl. 01:13 #4Det er et mere effektivt design, hvilket vil sige at man kan få en ladning af given masse ud i samme kredsløb i rummet på mindre brændstof, og brug af færre materialer, hvis man designer raketten med flere trin. Hvis du vil kende årsagen i detaljer, må du lære differential- og integralregning og sætte dig ind i udledningerne af fysiske ligninger. Sådan er det desværre med mange af videnskabens facitter og naturlige fænomener, de først “rigtig” kan forstås ved dybere forståelse af matematik, og der er ingen genveje eller forenklede forklaringer med ord, der kan erstatte det, hvis man altså ønsker den reneste og dybeste forståelse.
Jeg kan huske at jeg engang selv så udledning (eller også var det en opgave), men det er halvandet års tid siden nu og jeg kan ikke huske hvor længere. Men det har jo ret tæt tilknytning til newtons 2. lov “F=ma”, dvs. samme kraft på mindre masse giver større acceleration og dermed over tid større fart
#2 Så nej tværtimod, det er for en stor del for at opnå større acceleration undervejs i opstigningsprocessen!
EDIT: Afgørende er det i øvrigt også at gøre forholdet mellem den oprindelige raketmasse og rakettens slutmasse så stort som muligt. I tomrum er formlen for rakettens fart: v(t) = v_ex*ln(m0/m(t)), dvs. rakettens fart til tid t er proportionalt med udstødningsgassernes fart (ex = exhaust) og med logaritmen til forholdet mellem startmassen og massen til tid t. Denne udledning er dog uden gravitationsfelt, men så vidt jeg husker (uden at være helt sikker) ændrer det vidst nok ikke på de grundlæggende forhold.
Det var hvad jeg lige kunne huske fra min 1. års fysikbog, University Physics[Insert wise quote here]
20/01/2010 kl. 10:26 #5#4 så på godt dansk, det er for at give den nok smæk til at starte med?
Hent Mumble Kom på Mumble og spil!
20/01/2010 kl. 10:29 #6#0: Det er et simpelt spørgsmål om vægt. At benytte en raket (brute force metoden) er noget at det mest uøkonomiske du kan gøre, da over 90% af startvægten består af brændstof.
Daily Rush Head Honcho
20/01/2010 kl. 21:10 #7#5 Nej for til at starte med smider den jo ikke noget trin væk, det er først et godt stykke op i atmosfæren. Det er for undervejs at kunne smide noget vægt fordi en lettere raket vil accelerere kraftigere ved samme kraftpåvirkning / ‘thrust’. Hvis man ser på det fra et energimæssigt synspunkt, så er der en hvis mængde energi bundet kemisk i brændstoffet, og en hvis andel af denne brændstofsenergi går til at give raketten fart på dvs. kinetisk energi, en lettere raket betyder større fart for samme energi.
#6 Du får det til at lyde som om, at jo større andel af den samlede startvægt der udgøres af brændstoffet, des mindre effektiv er et trinløst design? Jeg skulle mene at det forholder sig omvendt i det at det er brændstof-beholder vægten man sparer væk denne smides under en opstigning. Jo større en andel at brændstoffet udgør af vægten, jo mindre får man ud af et flertrins design – men dette vil dog bedst kunne betale sig i alle tilfælde, da man aldrig kan lave en raket af 100% brændstof
[Insert wise quote here]
21/01/2010 kl. 00:11 #8#7 my point exactly.. du skal have meget energi til at få den ud af atmosfæren, så der skal en stor rakket til at få det arbejde gjort, men den store rakket vil ikke kunne spare sig senere hen, fordi den bliver for tung/kraftig for miljøet.
Hent Mumble Kom på Mumble og spil!
21/01/2010 kl. 00:51 #9fordi de er tomme, og .. ja, de gør det vel sværre at styre, lande igen, osv?
de skal ikk bruges, ergo er det affald?
http://www.reddit.com/r/random/
21/01/2010 kl. 01:49 #10#8 Ved ikke lige hvad du mener med at den er “for tung/kraftig for miljøet”.
#9 Jeg tror ikke de gør det sværere at styre, tværtimod giver en større legemsmasse en større impuls (eng: momentum) når den kommer i bevægelse og får dermed umiddelbart en mere ‘stabil’ bane, som til gengæld bliver mere træg at ændre på og accelere – netop derfor gør man det, effektivitet, men jeg tror ikke stabilitet. Og raktetter lander aldrig igen. De har satelitter med ud i rummet, som ikke skal ned igen (før deres tid er forbi) og de raketter der tager rumfærger med op, lander heller ikke igen, kun rumfærgerne
[Insert wise quote here]
21/01/2010 kl. 03:39 #11Vi tager udgangspunkt jord til måne tur/retur.
For overskuelighedens skyld opdeler vi turen i 4 trin:
Fra jorden til “rummet”
Fra “rummet” til månen
vise versaFra jorden til “rummet”: Kræver meget energi, så det er her der skal flueknebes for at spare milliarder. Faktorer der spiller ind: Gravitationskraften, massen på raketten, overfladearealet på raketten og naturligvis den kraft man kan påvirke raketten med før den undslipper jordens gravitationsfelt (luftmodstanden kan man tilnærmelsesvis se bort fra og gravitationskraften kan antages at være konstant over hele kloden). Derfor multitrin opbygningen.
Fra “rummet” til månen: Som du sikkert ved skal der ikke anvendes ret meget energi for at accelerere et object i vakum. Derfor er der ikke brug for særlig kraft motor når først man er i rummet.
Fra månen til “rummet”: Tag muren af tekst fra første skridt og gør alle modstandene sindsygt meget mindre.
Fra “rummet” til jorden: Efter acceleration klarer tyngdekraften resten.
Altså skal der ikke bruges ret meget brændstof når først man har forladt jordens tyngdefelt, derfor behov for mindre motor, derfor behov for lavere vægt. I praksis skal det siges at alle nævnte faktorer er en funktion af tiden. Hvis det er til en opgave kommer du nok ikke uden om en masse begrundede antagelser
21/01/2010 kl. 04:22 #12#11 lyder fornuftigt, men det forklarer stadig ikke rigtig hvorfor det er en fordel med flere “trin” på en raket, og hvorfor netop 3 trin er den optimale løsning.
Som jeg husker det, så er det noget med eksplosive sprængbolte der får et trin til at adskille sig fra resten af raketten, og dermed _måske_ giver et ekstra “skub” til den del af raketten der skal fortsætte. Jeg mener her naturligvis fra “jorden til rummet”.
SVJH var også voyager 1 og 2 opbygget på denne måde, hvor de i dag jo fortsætter uden at bruge “trin” da de har opnået deres endelige hastighed i forhold til Jorden. (eller??)Der er 24 timer i et døgn, der er 24 bajere i en ramme ... det KAN ikke være et tilfælde!!
21/01/2010 kl. 04:58 #13rimeligt simpelt tbh
Første trin indeholdt mest brændstof – og var derfor også den tungeste del af raketten.
Selv da brændstoffet var brugt var det stadig den tungeste komponent på raketten (uden brændstof altså).første del var desuden muligt at lande ubeskadiget og kunne genbruges
= low cost = benefit.2. del er mere et spørgsmål om at den nu første dels masse nu ikke længere var til stede.
Og derved kunne den smide raketten op i den ønskede fart for at ramme den rigtige slyng-hastighed.
2. del blev typisk brændt op i atmosfæren da farten og højden nu var så høj at det brændte op ved re-entry.3. del indeholder brændstof til slyng-exit, justeringer og nedbremsning.
og uden stage 2, kunne man spare på effekten stage3 modulet skulle have.
I rummet skal du bruge ligesåmeget energi på acceleration som nedbremsning.
Vi bruteforcer bare nedbremsningen ved at kaste os ud i atmosfæren og få de komposit/keramiske skjold til at arbejde for os.#12 eksplosive sprængbolte giver næppe nogen brugbar “boost”.
deres eneste nytte var at sikre afkobling af trin og hvad der dertil hører.grunden til at man er gået væk fra flertrins udgaverne til sonderne i usa – er at de skal løfte mindre.
Og det er ligesåmeget pga. teknologiens udviklen (computerne er blevet mindre) – som materialerne (composite.. osv..)ESA og JAEA benytter stadigvæk flertrins systemer til >6 tons.
Men mener også de har raketter med single stage til mindre payloads.void clapyourhands(){ if(youreReadyAndYouKnowIt)clapyourhands();}
- ForfatterKommentarer
- Du skal være logget ind for at kommentere på dette indlæg.
























