Презентация по теме «Расчет полета на Марс на ракете с ЯРД»

Слайд 1

Обоснование эффективности ЯРД при расчете траектории полета космического аппарата на Марс Выполнил: ученик 10 «А» класса Шишкин Назар Евгеньевич Научный руководитель: учитель физики Мкртычян Елена Георгиевна

Слайд 2

Цели и задачи Цель работы : расчет полета на Марс космического аппарата с ЯРД. Задачи: Изучение теоретической части по выбранной теме; 2) Разработка программы полета на Марс; 3) Проведение анализа различных ДУ; 4) Расчет полета КА с ЯРД.

Слайд 3

Общие сведения о Марсе Марс — четвёртая по удалённости от Солнца и седьмая по размерам планета Солнечной системы; Масса Марса составляет 10,7 % массы Земли; Объём — 0,15 объёма Земли; Средний линейный диаметр — 0,53 диаметра Земли (6800 км).

Слайд 4

Сценарий полета 1.Старт межпланетного космического аппарата (МКА) с низкой околоземной орбиты НОО (со средней высотой 450 км); 2.Межпланетный перелет по маршруту Земля- Марс; 3.Подлет к Марсу и выход корабля на рабочую орбиту искусственного спутника Марса; 4.Разделение орбитального и марсианского модулей; 5.Выполнение запланированной программы исследования Марса на орбите и поверхности.

Слайд 5

Формула Циолковского [V] – м/с - запас характеристической скорости [J] – м/с - удельный импульс [ М0 ]- т – начальная масса аппарата [ М ]- т - конечная масса Мк=1 т – масса конструкции МДУ=0,2 т – масса двигательной установки Мт – масса топлива Выражение из формулы Циолковского массы топлива

Слайд 6

Жидкостной ракетный двигатель Схема ЖРД Удельный импульс 4700 м/с Связка «О 2 »+ «Н 2 » Мт=1,176 тонн

Слайд 7

Электрический ракетный двигатель Удельный импульс 17 000 м/с Рабочее тело - ксенон Мт=0, 249 тонн

Слайд 8

Ядерный ракетный двигатель Удельный импульс 50 000 м/с Связка « U 2 39 »+ «Н 2 » Мт=0,882 тонн

Слайд 9

Траектория полета КА с ЯРД 1 – орбита Земли вокруг Солнца, 2 – орбита Марса вокруг Солнца, 3 – параболическая траектория.

Слайд 10

Выводы ЖРД ЭРД ЯРД Удельный импульс, м/с 4700 17 000 50 000 V , м/с 3212 3212 26 098 Мт, т 1,176 0,249 0,882 Выбрана ядерная электродвигательная схема, поскольку именно этот вариант является наиболее оптимальным. В случае с ЖРД необходим слишком большой объем топлива, ЭРД – время полета. Высокий удельный импульс ЯРД снижает начальную массу всего комплекса, следовательно снижает стоимость всего аппарата и сокращает время экспедиции.