Визуализация количества расхода топлива в космических ракетах различного типа
В освоении космоса основной задачей для современных ракет становится выход на орбиту и «освобождение» от силы земного притяжения. Для этого и для дальнейшего выхода на заданную траекторию полета, расходуется громадное количество топлива. Так главные двигатели системы Space Shuttle за 25 секунд полета выжигали топливо объемом со средний семейный бассейн. При этом каждая ракета, в зависимости от ее величины и предназначения расходует разное количество топлива.
Блогер Hazegrayart из YouTube создал простое, но красноречивое видео, на котором продемонстрирован процесс сжигания топлива в четырех различных космических системах (Saturn V, Shuttle, Falcon Heavy и перспективной Space Launch System). Для лучшей визуализации блогер создал анимацию, при которой корпус топливных баков прозрачен и зрители могут видеть весь процесс уменьшения объема топлива в баках в режиме реального времени.
В представленной анимации каждый вид топлива имеет свой цвет. Так авиационный керосин (RP-1) окрашен в красный цвет, жидкий водород (LH2) - в оранжевый и жидкий кислород (LOX) - в синий цвет.
Лидером по расходу топлива стала самая мощная в истории ракета Saturn V, которая находилась на службе NASA с 1967 по 1973 год и применялась при запусках по программе Apollo. Ракета-носитель Saturn V во время одного запуска расходовал в среднем 2 076 500 кг топлива, для вывода на низкие орбиты 140 тонн или доставки полезного груза массой 48,5 тонн на Луну.
Для выхода в космос Space Shuttle использовалась гибридная система из твердотопливных ускорителей и жидкостных главных двигателей космических многоразовых кораблей. В среднем Shuttle надо было 1735 600 килограммов топлива.
Старт тяжелой ракеты Falcon Heavy осуществлялся пока только три раза, и для его запуска требовалось в среднем 411 000 кг горючего для вывода в космос 64 тонн полезного груза.
Перспективная система Space Launch System (SLS) пока не осуществляла ни одного запуска и разрабатывается для реализации программы Artemis, направленной на возвращение американцев на Луну и совершение пилотируемого полета к Марсу. Для SLS можно привести только теоретические расчеты на основании технических данных находящихся в открытом доступе. При массе ракеты SLS в 77 тонн, на орбиту будет выведено около 69, 85 тонн груза, и будет реализована тяга на 10% более мощная, чем в ракете Saturn V. Модификация SLS в 143 тонны уже будет рассчитана на 130 тн полезной нагрузки и обеспечит 20% рост тяги при сравнении с Saturn V.
Источник: Universetoday