Estudio de selección de etapas superiores para un cohete multietapa

¿Será correcto decir que el empuje producido por la primera etapa es el último factor limitante para la capacidad de un cohete? La lógica detrás de este pensamiento es la siguiente: una mayor cantidad de su propulsor para lograr un tiempo de disparo más prolongado y, en consecuencia, una mayor altitud, se suma a la "carga útil" (peso total / masa que debe levantar la primera etapa) y limita la altitud a la que puede viajar. La diferencia entre la capacidad de elevación de la primera etapa y el peso real del primer estado total (incluidos los tanques de combustible, etc.) es el margen "disponible" para agregar etapas más altas.

Expresado de forma extraña, el encabezado y el contenido de la pregunta parecen no coincidir muy bien.

Respuestas (1)

Sí, el empuje total de la primera etapa es el árbitro final de la capacidad, para un cohete de empuje de cohete lanzado verticalmente. (sin portaaviones, alas aerodinámicas, motores de respiración de aire o cualquier otra cosa divertida)

Esto porque, obviamente, solo puedes volar al espacio lo que puedes levantar del suelo para empezar.

Después de eso, se vuelve más complejo muy rápidamente, a medida que entra la relación empuje-peso, y el ISP logrado por los motores de la primera etapa, y la relación de masa de la etapa, y la relación de masa del propulsor, y la aerodinámica, y la trayectoria de vuelo elegida, y , y y.

Pero como la última entrada de la planta baja... debe ser capaz de levantar su pila total de cohetes del suelo, y eso depende puramente de la suma total de empuje disponible en el lanzamiento. El empuje de lanzamiento debe ser mayor que el peso de lanzamiento, y la mayoría de los cohetes utilizan una relación empuje-peso de entre 1,2 y 1,8, porque si su empuje coincide con su peso (TWR=1), entonces no irá a ninguna parte, quemando combustible solo. para luchar contra la gravedad. (Como ese cohete Astra y su danza lateral, hasta quemar suficiente combustible para ser más ligero)

muy linda respuesta allí. gracias. Aprecio tu uso de las palabras. Llegué a conocer algunos temas más sobre los que debería estudiar más. Gracias de nuevo. Por cierto, ¿puedes aconsejarme sobre cómo redactar correctamente la pregunta? Traté de hacer coincidir el título y el contenido lo mejor que pude en términos de conocimiento del tema y, por supuesto, del idioma inglés.
Su encabezado habla sobre los criterios de selección para las etapas superiores. Su cuerpo de preguntas hace solo una pregunta, sobre el impulso final de la primera etapa. Ambas son preguntas válidas y vagamente relacionadas, pero no recibirían nada parecido a la misma respuesta, porque preguntan cosas muy diferentes. Podrías estudiar mucho sobre la importancia relativa de varios aspectos, las eficiencias óptimas de puesta en escena, etc. ¿Pero honestamente? Juega algo del juego "Programa espacial Kerbal". Es un juego, pero lo suficientemente parecido a una simulación real que te enseña mucho sobre cohetes, dinámica orbital, etc.
@Niranjan, también estuvo de acuerdo con CuteKitty. Sugiera que su encabezado podría cambiarse a algo en esta dirección: "En un cohete de etapas múltiples, cuando la primera etapa está completamente diseñada, ¿qué límites impone a la capacidad del resto del cohete?" (si mi suposición de su motivación es correcta).
@Cutekitty, de acuerdo, de acuerdo. Tal vez tengo la costumbre de indagar en cosas técnicas y me doy cuenta de que muchas cosas están interrelacionadas. Espero que encuentre mi próxima pregunta más específica. Gracias por tu publicación.
@Ng, está bien, de acuerdo. Ha planteado la misma pregunta en un término de referencia más específico (el de un cohete completamente diseñado). Tenía una pregunta más genérica en mente, para que un diseñador de un cohete conozca las limitaciones de lo que puede lograr, con el tipo de primera etapa que tiene. Pensé que esto debería saberlo de antemano. Pero tu sugerencia es bienvenida.
@Niranjan, entonces te dejo a ti hacer la edición. ¡Una pregunta clara vale 10 respuestas!