Устройство и принцип действия ракеты: 5. Опишите принцип действия ракеты.

Принцип — действие — ракета

Cтраница 1

Принцип действия ракеты заключается в следующем.
 [2]

Принцип действия ракеты прост: ракета с большой скоростью выбрасывает вещество ( газообразные продукты сгорания топлива), которое с силой воздействует на ракету и сообщает ей ускорение. Предположим, что на ракету действует внешняя сила F. Это может быть сила тяготения, сила сопротивления среды, в которой движется ракета, и пр.
 [3]

Принцип действия ракет известен хорошо. Ракета движется за счет выбрасывания назад части ее массы в виде газа.
 [4]

В чем заключается принцип действия ракеты.
 [5]

На рис. 331 показана механическая модель, иллюстрирующая принцип действия ракеты. Пружина, стянутая ниткой, вложена в рамку. Пружина играет роль порохового заряда.
 [7]

На рис. 336 показана простая механическая модель, иллюстрирующая принцип действия ракеты.
 [9]

На рис. 336 показана простая механическая модель, иллюстрирующая принцип действия ракеты. Пружина, стянутая ниткой, вложена в рамку. Пружина играет роль порохового заряда. Пережжем нитку; это соответствует сгоранию пороха. Пружина, распрямляясь, окажет давление на рамку ( реакция пороховыхгазов) и вылетит из рамки подобно тому, как вылетают пороховые газы из отверстия ракеты.
 [10]

На рис. 336 показана простая механическая модель, иллюстрирующая принцип действия ракеты. Пружина, стянутая ниткой, вложена в рамку. Пружина играет роль порохового заряда. Пережжем нитку; это соответствует сгоранию пороха. Пружина, распрямляясь, окажет давление на рамку ( реакция пороховых газов) и вылетит из рамки подобно тому, как вылетают пороховые газы из отверстия ракеты.
 [12]

Проиллюстрировать использование закона сохранения количества движения путем рассмотрения одного приложения, приобретшего особый интерес в последнее время, а именно — принципа действия ракет.
 [13]

Принцип действия ракеты очень прост. Ракета с большой скоростью выбрасывает вещество ( газы), воздействуя на него с большой силой. Выбрасываемое вещество с той же, но противоположно направленной силой в свою очередь действует на ракету и сообщает ей ускорение в противоположном направлении. Если нет внешних сил, то ракета вместе с выброшенным веществом является замкнутой системой. Импульс такой системы не может меняться во времени. На этом положении и основана теория движения ракет. Целесообразно, однако, обобщить задачу, предположив, что на ракету действуют внешние силы. Такими силами могут быть сила земной тяжести, гравитационное притяжение Солнца и планет, а также сила сопротивления среды, в которой движется ракета.
 [14]

Принцип действия ракеты очень прост. Ракета с большой скоростью выбрасывает вещество ( газы), воздействуя на него с большой силой. Выбрасываемое вещество с той же, но противоположно направленной силой в свою очередь действует на ракету и сообщает ей ускорение в противоположном направлении. Если нет внешних сил, то ракета вместе с выброшенным веществом является замкнутой системой. Импульс такой системы не может меняться во времени. На этом положении и основана теория движения ракет. Целесообразно, однако, обобщить задачу, предположив, что на ракету действуют внешние силы. Такими силами могут быть сила земной тяжести, гравитационное притяжение Солнца и планет, а также сила сопротивления среды / в которой движется ракета.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

Устройство и принцип действия ракеты презентация, доклад

ThePresentation^ru

• Регистрация |
• Вход
• Загрузить

• Главная
• Разное
• Дизайн
• Бизнес и предпринимательство
• Аналитика
• Образование
• Развлечения
• Красота и здоровье
• Финансы
• Государство
• Путешествия
• Спорт
• Недвижимость
• Армия
• Графика
• Культурология
• Еда и кулинария
• Лингвистика
• Английский язык
• Астрономия
• Алгебра
• Биология
• География
• Геометрия
• Детские презентации
• Информатика
• История
• Литература
• Маркетинг
• Математика
• Медицина
• Менеджмент
• Музыка
• МХК
• Немецкий язык
• ОБЖ
• Обществознание
• Окружающий мир
• Педагогика
• Русский язык
• Страхование
• Технология
• Физика
• Философия
• Химия
• Шаблоны, картинки для презентаций
• Экология
• Экономика
• Юриспруденция

Презентация на тему Презентация на тему Устройство и принцип действия ракеты, предмет презентации: Разное.  Этот материал содержит 11 слайдов. Красочные слайды и илюстрации помогут Вам заинтересовать свою аудиторию. Для просмотра воспользуйтесь проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций ThePresentation.ru в закладки!

Устройство и принцип действия ракеты

Выполнили ученицы 9 класса «А» МОУ средней школы №89
Моторина Дарья, Степанова Дарья

Словом ракета обозначают широкий спектр летающих устройств от праздничной петарды до космической ракеты-носителя.

В военной терминологии слово ракета обозначает класс, как правило, беспилотных летательных аппаратов, применяемых для поражения удалённых целей и использующих для полёта принцип реактивного движения

Для того чтобы поднять ракету в воздух, необходим мощный двигатель.

Ракетный двигатель работает на жидком, твердом или гибком топливе. В камере сгорания двигателя образуется раскаленный газ, который расширяется и под большим давлением выбрасываются в сопла двигателя, заставляя ракету двигаться в противоположном (движению газа) направлении

Двигатель — это сила корабля, но сила слепая, без разума. Разум ракеты — ее приборы. Они строго следят за каждым колебанием, не дают отклониться от расчетной траектории.

Задача по выведению на орбиту космических аппаратов решается за счёт использования составных многоступенчатых ракет, позволяющих отбросить излишний вес в процессе полёта, которые называют ракетами-носителями.

Старт ракеты-носителя происходит с Земли, или, в случае долгого полёта, с орбиты искусственного спутника Земли.

Принцип строения и запуска ракет был разработан великим русским ученым Константином Эдуардовичем Циолковским

Наука, исследующая силы, действующие на ракеты или другие космические аппараты, называется астродинамикой.

Скачать презентацию

Обратная связь

Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:

Email: Нажмите что бы посмотреть 

Что такое ThePresentation.ru?

Это сайт презентаций, докладов, проектов, шаблонов в формате PowerPoint. Мы помогаем школьникам, студентам, учителям, преподавателям хранить и обмениваться учебными материалами с другими пользователями.

Для правообладателей

Принципы ракетного движения | Aerospace Notes

1. Каковы принципы ракетного движения?
2. Основные принципы ракетного движения в отношении Закона Ньютона
3. Первый закон Ньютона
4. Второй закон Ньютона
5. Третий закон Ньютона
6. Соединение законов движения
7. Условия, используемые для описания принципов ракетного сопровождения

The Rocket Term Двигатель в простейшем виде состоит из камеры сгорания и расширяющегося сопла. Горючее и окислитель, которые после сгорания образуют выхлоп из сопла, называются пропеллентами, так как только они создают движущую силу. Пороховые газы поступают в камеру сгорания в результате сжигания пороха, а затем расширяются в сопле до сверхзвуковой скорости, что требует сужающегося-расходящегося сопла. Эти высокоскоростные газы, выходящие из сопла, создают тягу и толкают ракету.

Из приведенного выше уравнения ясно, что скорость и тяга, которые могут быть получены от данного типа ракетной двигательной установки, сильно зависят от мощности, доступной для передачи кинетической энергии, и массы ракеты-носителя. В случае химических ракет эта энергия извлекается из самого топлива и сильно зависит от характеристик топлива. Такие ракеты ограничены по энергии, поскольку их характеристики ограничены низкой скоростью истечения, достигаемой за счет использования современных видов топлива. То же самое и с ядерными ракетами.

В случае ионного, плазменного и фотонного движения эта энергия поступает от отдельного источника энергии, который обычно представляет собой электроэнергию, полученную из ядерного или солнечного источника. Такие ракеты имеют ограниченную мощность, так как очень сложно произвести такое огромное количество энергии при небольшой массе ракеты. Для получения высокой скорости истечения, т. е. большого удельного импульса для данной тяги, требуется очень большая мощность.

В случае ядерных ракет это ограничение ограничивается температурой стенок ракеты. В других методах электродинамического движения требуется огромное оборудование для преобразования такого большого количества энергии в кинетическую энергию, которая увеличивает массу транспортного средства до экономических и практических пределов. При низкой скорости выхлопа требуемый массовый расход будет высоким. Поскольку эта масса топлива должна находиться внутри ракеты, всегда делается компромисс с точки зрения достижения наибольшей экономии.

При заданной мощности очень высокие скорости могут оказаться бесполезными, поскольку тяга настолько мала, что не выдержит никакой полезной нагрузки. Следует отметить, что полезной мощностью всех движителей является тяга, тяга, которая движет кораблем. На приведенном ниже рисунке показан диапазон ускорений и скоростей истечения, получаемых от различных типов ракетных двигательных установок. Для выхода из гравитационного поля Земли необходимо большое ускорение, поэтому необходимо использовать химические и ядерные системы. После преодоления предела гравитации низкого ускорения, обеспечиваемого ионными или плазменными устройствами, достаточно для межпланетных путешествий.

Основные принципы ракетного движения с учетом закона Ньютона :

Основные принципы ракетного движения включают три закона движения, изобретенные Ньютоном. Ракета в простейшем виде представляет собой камеру, в которой находится газ под давлением. Небольшое отверстие на одном конце камеры позволяет газу выходить и при этом обеспечивает тягу, которая толкает ракету в противоположном направлении.

Хорошим примером является воздушный шар. Воздух внутри воздушного шара сжимается резиновыми стенками воздушного шара. Воздух отталкивается назад, так что силы с каждой стороны уравновешиваются. Когда сопло освобождается, через него выходит воздух, и шар движется в противоположном направлении. В космических ракетах газ производится путем сжигания топлива, которое может быть твердым или жидким по форме или их комбинацией.

1.

Первый закон Ньютона (принципы ракетного движения) :

Первый закон Ньютона можно сформулировать так: 

» Объект в состоянии покоя стремится оставаться в состоянии покоя, а объект в движении имеет тенденцию оставаться в движении если на него не действует неуравновешенная сила. “

Этот закон движения – просто очевидная констатация факта, но чтобы понять, что он означает, необходимо понимать термины покой, движение и неуравновешенная сила. Если объект, например ракета, покоится, то действующие на него силы уравновешены. Требуется дополнительная сила, чтобы разбалансировать силы и заставить объект двигаться. Если объект уже движется, требуется такая неуравновешенная сила, чтобы остановить его, изменить его направление с прямолинейного пути или изменить его скорость.

В полете ракеты силы постоянно становятся уравновешенными и разбалансированными. Ракета на стартовой площадке сбалансирована. Поверхность подушки толкает ракету вверх, а гравитация пытается опустить ее вниз. Когда двигатели запускаются, тяга ракеты уравновешивает силы, и ракета движется вверх. Позже, когда у ракеты заканчивается топливо, она замедляется, останавливается в высшей точке своего полета, а затем падает обратно на Землю.

2.

Второй закон Ньютона (принципы ракетного движения) :

Этот закон движения по существу является формулировкой математического уравнения. Три части уравнения: масса (m), ускорение (a) и сила (f). Используя буквы для обозначения каждой части, уравнение можно записать следующим образом:

F = ma

Давайте применим этот принцип к ракете. Давление, создаваемое управляемым взрывом внутри двигателей ракеты, называется силой тяги. Это давление ускоряет газ в одну сторону, а ракету — в другую.

Тяга ракеты продолжается до тех пор, пока работают ее двигатели. Поскольку топливо сгорает, масса ракеты изменяется во время полета. Его масса есть сумма всех его частей. Части ракеты включают в себя двигатели, полезную нагрузку, систему управления, топливные баки и топливо. Безусловно, большую часть массы ракеты составляет ее топливо. Но эта масса постоянно изменяется по мере запуска двигателей, поскольку двигатели выбрасывают отработавшее топливо в выхлопной шлейф.

Таким образом, масса ракеты во время полета меньше. Чтобы левая часть нашего уравнения оставалась в равновесии с правой, ускорение ракеты должно увеличиваться по мере уменьшения ее массы. Вот почему ракета начинает двигаться медленно и движется все быстрее и быстрее, поднимаясь в космос.

Второй закон Ньютона особенно полезен при разработке эффективных ракет. Чтобы ракета поднялась на низкую околоземную орбиту, она должна развить скорость более 28 000 км в час. Скорость более 40 250 км в час, называемая космической скоростью, позволяет ракете покинуть Землю и отправиться в дальний космос. Для достижения скорости космического полета требуется, чтобы ракетный двигатель достиг максимально возможной тяги в кратчайшие сроки. Другими словами, двигатель должен сжечь большую массу топлива и как можно быстрее вытолкнуть образовавшийся газ из двигателя.

Второй закон движения Ньютона можно переформулировать следующим образом: чем больше масса сожженного ракетного топлива и чем быстрее образовавшийся газ может покинуть двигатель, тем больше восходящая тяга ракеты.

3.

Третий закон Ньютона (принципы ракетного движения) :

Третий закон Ньютона можно сформулировать так: 

» Каждое действие имеет равное и противоположное противодействие. “

Если вы когда-нибудь спускались с маленькой лодки, которая не была должным образом привязана к пирсу, вы точно знаете, что означает этот закон. Лодка идет вперед, вы идете назад!

Ракета может взлететь со стартовой площадки только тогда, когда она выбрасывает газ из своего двигателя. Ракета давит на газ, а газ в свою очередь давит на ракету. В ракетах действие заключается в выбросе газа из двигателя. Реакцией является движение ракеты в обратном направлении. Чтобы ракета могла взлететь со стартовой площадки, действие или тяга двигателя должна быть больше, чем масса ракеты. Однако в космосе даже крошечные толчки заставят ракету изменить направление.

Объединение законов движения (принципы ракетного движения) :

Чтобы ракета оторвалась от стартовой площадки, или чтобы корабль в космосе изменил скорость или направление, необходимо приложить неуравновешенную силу (первый закон). . Величина тяги (силы), создаваемая ракетным двигателем, будет определяться массой сжигаемого ракетного топлива и скоростью выхода газа из ракеты (второй закон). Реакция или движение ракеты равна действию или тяге двигателя и направлена ​​в противоположную сторону (третий закон).

Термины, используемые для описания принципов ракетного движения :

Существует множество терминов, используемых для описания принципов ракетного движения. Некоторые из них являются следующими,

1. TLUCK
2. Impulse
3. Специфический импульс
4. Массовый соотношение

1.

Трусь (принципы ракетного движения) :

Труп — то, что выдвигает aropecet или SPACEC или SPACEC или SPACEC. измеряется в фунтах, килограммах или ньютонах. Физически говоря, это результат давления, оказываемого на стенку камеры сгорания.

На рисунке ниже показана камера сгорания с отверстием, соплом, через которое может выходить газ. Распределение давления внутри камеры несимметрично; т. е. внутри камеры давление меняется мало, а вблизи сопла несколько уменьшается. Сила от давления газа на дно камеры не компенсируется извне. Результирующая сила F за счет разности внутреннего и внешнего давления, тяга, противоположна направлению газовой струи. Он толкает камеру вверх.

Для создания высокоскоростных выхлопных газов необходимые высокие температуры и давления сгорания достигаются за счет использования очень энергичного топлива и максимально низкой молекулярной массы выхлопных газов. Также необходимо максимально снизить давление газа внутри сопла за счет создания большого коэффициента сечения. Коэффициент сечения или коэффициент расширения определяется как площадь выхода Ae, деленная на площадь горловины At.

Тяга F является равнодействующей сил, обусловленных давлением, оказываемым на внутреннюю и внешнюю стенки дымовыми газами и окружающей атмосферой, принимая границу между внутренней и внешней поверхностями за поперечное сечение выходного отверстия сопла . Применение принципа сохранения количества движения дает

, где q — скорость выбрасываемого массового потока, Pa — давление окружающей атмосферы, Pe — давление выхлопных газов и Ve — скорость их выброса. Тяга указывается либо на уровне моря, либо в вакууме.

2.

Импульс (принципы ракетного движения) :

Импульс , иногда называемый полным импульсом, является произведением тяги и эффективной продолжительности стрельбы. Ракета, запускаемая с плеча, такая как LAW, имеет среднюю тягу 600 фунтов и продолжительность выстрела 0,2 секунды при импульсе 120 фунтов-сек. Ракета «Сатурн-5», использовавшаяся во время программы «Аполлон», не только создавала гораздо большую тягу, но и работала гораздо дольше. У него был импульс 1,15 миллиарда фунтов-сек.

3. 

Удельный импульс (принципы ракетного движения) :

Удельный импульс определяется как тяга, деленная на вес топлива, расходуемого в секунду. Эффективность ракетного двигателя измеряется его удельным импульсом (Isp). Результат выражается в секундах. Удельный импульс можно рассматривать как количество секунд, в течение которых один фунт топлива производит один фунт тяги. Если тяга выражена в фунтах, хорошим считается удельный импульс в 300 секунд. Чем выше значение, тем лучше.

4. 

Отношение масс (принципы ракетного движения) :

Отношение масс ракеты определяется как общая масса при старте, деленная на массу, оставшуюся после того, как все топливо было израсходовано. Высокое отношение масс означает, что большее количество топлива толкает меньшую массу ракеты-носителя и полезной нагрузки, что приводит к более высокой скорости. Высокое отношение масс необходимо для достижения высоких скоростей, необходимых для вывода полезной нагрузки на орбиту.

Чтобы найти больше тем на нашем веб-сайте…

Ищите:

Хотите сослаться на Википедию? Пожалуйста, нажмите здесь…

8.7 Введение в ракетное движение – Колледж физики, главы 1-17

8 Линейный импульс и столкновения

Резюме

• Третий закон движения Ньютона.
• Объясните принцип движения ракет и реактивных двигателей.
• Выведите выражение для ускорения ракеты и обсудите факторы, влияющие на ускорение.
• Опишите функцию космического корабля.

Ракеты варьируются по размеру от фейерверков, настолько маленьких, что обычные люди используют их, до огромных Сатурн V, которые когда-то доставляли массивные полезные грузы к Луне. Движение всех ракет, реактивных двигателей, сдуваемых воздушных шаров и даже кальмаров и осьминогов объясняется одним и тем же физическим принципом — третьим законом движения Ньютона. Материя принудительно выбрасывается из системы, вызывая равную и противоположную реакцию на то, что осталось. Другим распространенным примером является отдача оружия. Пистолет воздействует на пулю силой, чтобы ускорить ее, и, следовательно, испытывает равную и противоположную силу, вызывая отдачу или отдачу оружия.

УСТАНОВЛЕНИЕ СОЕДИНЕНИЙ: ВОЗМОЖНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ — ПРИВЛЕЧЕНИЕ ВОЗДУШНОГО ШАРА

Возьмите воздушный шар и наполните его воздухом. Затем отпустите воздушный шар. В каком направлении выходит воздух из шарика и в каком направлении движется шарик? Если вы наполните шарик водой, а затем отпустите его, изменится ли направление движения шарика? Поясните свой ответ.

На рис. 1 показана ракета, летящая вертикально вверх. В части (a) ракета имеет массу[latex]\boldsymbol{m}[/latex]и скорость[latex]\boldsymbol{v}[/latex]относительно Земли и, следовательно, импульс[latex]\ boldsymbol{mv}.[/latex]В части (b) истекло время[latex]\boldsymbol{\Delta{t}}[/latex], в течение которого ракета выбросила массу[latex]\boldsymbol{\ Дельта{m}}[/latex]горячего газа со скоростью[latex]\boldsymbol{v_e}[/latex]относительно ракеты. Остаток массы[латекс]\boldsymbol{(m-\Delta{m})}[/latex]теперь имеет большую скорость[latex]\boldsymbol{(v+\Delta{v})}.[/latex] Импульс всей системы (ракета плюс выбрасываемый газ) фактически уменьшился, потому что в течение некоторого времени действовала сила тяжести[латекс]\boldsymbol{\Delta{t}},[/латекс]вырабатывающая отрицательный импульс[латекс]\ boldsymbol{\Delta{p}=-mg\Delta{t}}.[/latex](Помните, что импульс — это чистая внешняя сила, действующая на систему, умноженная на время ее действия, и она равна изменению импульса системы .) Итак, центр масс системы находится в свободном падении, но за счет быстрого выброса массы часть системы может ускориться вверх. Распространено заблуждение, что выхлоп ракеты давит на землю. Если мы рассмотрим тягу; то есть сила, действующая на ракету выхлопными газами, то тяга ракеты в космическом пространстве больше, чем в атмосфере или на стартовом столе. На самом деле газы легче вытеснить в вакуум.

Рассчитав изменение импульса всей системы в [латекс]\жирныйсимвол{\Delta{t}},[/латекс]и приравняв это изменение к импульсу, можно показать, что следующее выражение является хорошим приближением для ускорение ракеты.

[латекс]\boldsymbol{a\:=}[/латекс][латекс]\boldsymbol{\frac{v_e}{m}\frac{\Delta{m}}{\Delta{t}}}[/latex ][латекс]\boldsymbol{-\:g}[/латекс]

«Ракета» — это часть системы, оставшаяся после выброса газа, а [латекс]\boldsymbol{g}[/латекс] — ускорение свободного падения.

УСКОРЕНИЕ РАКЕТЫ

Ускорение ракеты

[латекс]\boldsymbol{a\:=}[/латекс][латекс]\boldsymbol{\frac{v_e}{m}\frac{\Delta{ m}}{\Delta{t}}}[/latex][latex]\boldsymbol{-\:g},[/latex]

, где[latex]\boldsymbol{a}[/latex]ускорение ракета,[латекс]\boldsymbol{v_e}[/latex]– скорость убегания,[латекс]\boldsymbol{m}[/latex]– масса ракеты,[латекс]\boldsymbol{\Delta{m} }[/latex] — масса выбрасываемого газа, а [latex]\boldsymbol{\Delta{t}}[/latex] — время выброса газа.

Рис. 1. (a) Эта ракета имеет массу м и скорость восхождения v . Суммарная внешняя сила, действующая на систему, равна −мг , если пренебречь сопротивлением воздуха. 3\textbf{ м/с}}[/латекс] для обычных (неядерных) горячих газовые двигательные установки. Второй фактор — это скорость выброса массы из ракеты. Это множитель[латекс]\жирныйсимвол{\Delta{m}/\Delta{t}}[/latex]в уравнении. Величина[latex]\boldsymbol{(\Delta{m}/\Delta{t})v_e},[/latex]выраженная в ньютонах, называется «тягой». Чем быстрее ракета сжигает свое топливо, тем больше ее тяга и тем больше ее ускорение. Третий фактор — это масса[латекс]\жирныйсимвол{м}[/латекс]ракеты. Чем меньше масса (при прочих равных условиях), тем больше ускорение. Масса ракеты [латекс]\boldsymbol{m}[/латекс] резко уменьшается во время полета, потому что большая часть ракеты изначально состоит из топлива, поэтому ускорение постоянно увеличивается, достигая максимума непосредственно перед тем, как топливо будет исчерпано.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА УСКОРЕНИЕ РАКЕТ

• Чем больше скорость истечения[latex]\boldsymbol{v_e}[/latex] газов относительно ракеты, тем больше ускорение.
• Чем быстрее ракета сжигает топливо, тем больше ее ускорение. 4\textbf{ кг/с})-97\textbf{N}}.[/латекс]

  Для достижения высоких скоростей, необходимых для прыжков между континентами, выхода на орбиту или полного выхода из-под земного притяжения, масса ракеты, кроме топлива, должна быть как можно меньше. Можно показать, что при отсутствии сопротивления воздуха и пренебрежении силой тяжести конечная скорость одноступенчатой ​​ракеты в начальном состоянии покоя равна

  [латекс]\boldsymbol{v=v_e\textbf{ln}}[/latex][латекс]\boldsymbol{\frac{m_0}{m_r}},[/latex]

  где[latex]\boldsymbol{\textbf{ln}(m_0/m_r)}[/latex] — натуральный логарифм отношения начальной массы ракеты[latex]\boldsymbol{(m_0)}[/latex ]то, что осталось[латекс]\boldsymbol{(m_r)}[/латекс]после того, как все топливо будет израсходовано. (Обратите внимание, что [latex]\boldsymbol{v}[/latex] на самом деле представляет собой изменение скорости, поэтому уравнение можно использовать для любого сегмента полета. Если мы начинаем из состояния покоя, изменение скорости равно конечной скорости. 3\textbf{ м/с}}.[/latex] 9{4.48}=88}.[/латекс]

  Таким образом, масса ракеты равна

  [латекс]\boldsymbol{m_r\:=}[/латекс][латекс]\boldsymbol{\frac{m_0}{88}}.[/латекс]

  Этот результат означает, что при сгорании топлива остается только[latex]\boldsymbol{1/88}[/latex]массы, а[latex]\boldsymbol{87/88}[/latex]начальной массы было топливо. В процентном выражении 98,9% ракеты составляет топливо, а полезная нагрузка, двигатели, топливные баки и другие компоненты составляют всего 1,10%. Принимая во внимание сопротивление воздуха и гравитационную силу, оставшаяся масса[latex]\boldsymbol{m_r}[/latex]может быть только около[latex]\boldsymbol{m_0/180}.[/latex]Ракету построить сложно в котором топливо имеет массу в 180 раз больше массы всего остального. Решение — многоступенчатые ракеты. Каждой ступени нужно достичь только части конечной скорости, и она выбрасывается после того, как сожжет свое топливо. В результате каждая последующая ступень может иметь двигатели меньшего размера и большую полезную нагрузку по сравнению с топливом. После выхода из атмосферы соотношение полезной нагрузки и топлива также становится более благоприятным.

  Космический шаттл был попыткой создания экономичного транспортного средства с некоторыми многоразовыми частями, такими как твердотопливные ускорители и сам корабль. (См. рис. 2). Однако из-за того, что шаттлом должны управлять люди, запуск спутников стал не менее дорогостоящим, чем беспилотные ракеты одноразового использования. В идеале шаттл можно было бы использовать только тогда, когда для успеха миссии требовалась деятельность человека, например, ремонт космического телескопа «Хаббл». Ракеты со спутниками можно запускать и с самолетов. Использование самолетов имеет двойное преимущество: начальная скорость значительно выше нуля, и ракета может избежать большей части сопротивления атмосферы.

  Рис. 2. Космический шаттл имел ряд деталей многократного использования. Твердотопливные ускорители с обеих сторон восстанавливались и заправлялись после каждого полета, и весь орбитальный аппарат возвращался на Землю для использования в последующих полетах.