1.3.8
发射卫星采用三级火箭系统
问题分析
火箭是一个复杂的系统
,
为了使问题简单明?/p>
,
这里只从动力系统及整体结构上分析
,
?/p>
假定引擎是强大的
.
1.
为什么不用一级火箭发生人造卫?/p>
?
(1)
卫星进入轨道
,
火箭所需最低速度
.
(2)
火箭推进力及速度的分?/p>
.
(3)
一级火箭末速度上限
(
目前技术条件下
).
2.
理想火箭模型
3.
理想过程的实际逼近
-----
多级火箭卫星系统
.
模型假设
1.
卫星轨道为郭地球中心某一平面的圆
,
卫星在此轨道上以地球引力做为向心力绕?/p>
球做平面圆周运动
,
如图
2.13
所?/p>
.
?/p>
2.12
卫星轨道
2.
地球是固定于空间中的均匀球体
,
其它星球对卫星引力忽略不?/p>
.
地球半径?/p>
R
,
?/p>
心为
O
,
地球质量看成集中于球?/p>
(
据地球为均匀球体的假?/p>
),
曲线
C
为地球表?/p>
,
C
?/p>
为卫
星轨?/p>
,
其半径为
r
,
卫星质量?/p>
m
,
根据牛顿定律
,
地球对卫星的引力?/p>
:
2
r
m
G
F
?
?/p>
. (1.2)
其中
G
为引力常?/p>
,
可根据卫星在地面的重量算?/p>
,
?/p>
:
mg
R
m
G
?/p>
?
2
,
2
gR
G
?/p>
(1.3)
代入
(1.2)
式得
:
2
2
2
?/p>
?
?
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
?/p>
r
R
mg
r
m
gR
F
, (1.4)
由假?/p>
(1),
卫星所受到的引力即它作匀速圆周运动的向心?/p>
,
故又?/p>
:
r
v
m
F
2
?/p>
?/p>
,
从而速度?/p>
:
r
g
R
v
?/p>
?/p>
. (1.5)
?/p>
2
/
81
.
9
s
m
g
?/p>
,
km
R
6400
?/p>
,
又取卫星离地面高度为
km
600
,
?/p>
km
r
7000
?/p>
,
此时?