LEOでの最初のステージへの最適な加速はありますか?

私はすべての工事が妥協に基づいていることを知っており、ロケットの設計も例外ではありません。ロケットは、長い時間飛んで大気に高速に飛ぶのを避けるために、できるだけ早く高地に行かなければなりません。

さらに、ロケットは燃料を燃やしている間に軽量であり、エンジンは同じままです(ほぼ同じ推力)ので、ますます加速する可能性があります。

クライミングが速くなると、Qが高くなります(低高度では高速)。

加速が速すぎると、ペイロード加速の許容誤差を超えることがあります。

急速に加速するには、強力なエンジンが必要です(重量を減らすために、燃料やタンクの数を減らす必要があります)。

ロケット打ち上げのために最適化するすべての制約とパラメータを知らないと、ランチャーの離陸に最適な加速プロファイルがあるのだろうかと思います。広範囲に見えるように、問題はフライトの最初の数分(150kmまでの離陸から多かれ少なかれ)とペイロードをLEOに入れるフライトに限定されています。

ベストアンサー

あなたの質問で推測するように、答えは “いいえ”です。

単一の最適な加速プロファイルはありません。一般的には、重力損失を減らし、厚い大気を上回るように最大垂直加速度になりたい。最大加速度は次のようなものによって制限されます

  • ペイロードへのストレス
  • 機体へのストレス
  • 空力加熱
  • 十分な推力と絞り能力を備えたエンジンのコスト/可用性

Russellのコメントが鋭く指摘しているように、最適値にはそれ以上の要素が含まれており、本質的にシステム/状況に依存します。

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