Mission Control Center

Аэрокосмический План-баланс

Инженерный инструмент для расчета топливного баланса ракеты, бюджета Delta-v и оценки возможностей космической миссии.

Загрузка полетного компьютера...
9.81
g₀ (м/с²)
ln(R)
Логарифм
Isp
Импульс
Δv
Бюджет

Физика ракетного полета

Как преодолеть гравитацию и добраться до звезд, имея лишь баки с топливом и реактивный двигатель. Для аэродинамических расчётов атмосферного участка используйте аэродинамический калькулятор.

🚀

Уравнение Циолковского

Фундаментальная формула космонавтики. Она связывает скорость, которую может развить ракета, со скоростью истечения газов из сопла и отношением массы заправленной ракеты к пустой.

Δv = Isp · g₀ · ln(m₀ / m₁)

Удельный импульс (Isp)

Показатель эффективности двигателя. Говорит о том, сколько секунд 1 кг топлива может создавать тягу в 1 кгс. Чем выше Isp, тем "выгоднее" двигатель тратит топливо.

  • Керосин/Кислород (РД-170) ~309-337 с
  • Водород/Кислород (RS-25) ~366-452 с
  • Ионный двигатель > 3000 с

Delta-v Бюджет Миссий

Чтобы добраться до различных мест в Солнечной системе, нужно набрать определенную суммарную скорость. Это "цена билета" в один конец.

9.4
Низкая Околоземная Орбита (LEO)
км/с • База для всех полетов
12.4
Геостационарная Орбита (GEO)
км/с • Спутники связи
16.0
Поверхность Луны
км/с • С посадкой
~18
Поверхность Марса
км/с • С посадкой (зависит от аэроторможения)
🌌

"Земля — колыбель человечества, но нельзя вечно жить в колыбели."

— К.Э. Циолковский

ЧАСТЫЕ ВОПРОСЫ

Часто задаваемые вопросы

Увеличение удельного импульса (Isp) влияет на конечную скорость экспоненциально, тогда как снижение сухой массы дает линейный прирост. Поэтому переход на более эффективное топливо (например, водород) часто выгоднее, чем простое облегчение конструкции.
Чтобы отбрасывать 'мертвый груз'. Когда топливо первой ступени выработано, пустые баки и тяжелые двигатели становятся бесполезным балластом. Сбрасывая их, ракета уменьшает свою массу и может разогнаться до более высоких скоростей.
Если мы хотим увеличить полезную нагрузку лишь на немного, нам нужно добавить экспоненциально больше топлива. В какой-то момент ракета становится настолько огромной, что дальнейшее увеличение размеров технически невозможно.
Да, это возможно и уже делается (марсоходы). Однако полет занимает много времени (6-9 месяцев). Для пилотируемых миссий рассматриваются ядерные тепловые двигатели (NTR), которые имеют Isp в 2-3 раза выше.
В системе СИ — в метрах в секунду (м/с). Иногда используют км/с. В нашем калькуляторе ввод осуществляется в м/с для большей точности расчетов орбитальных маневров.
СМЕЖНЫЕ ИНСТРУМЕНТЫ

Похожие калькуляторы

15

Калькулятор ПЛК (программируемых контроллеров)

Расчёты для ПЛК: выбор контроллера, таймеры, масштабирование, память, коммуникации, надёжность

/plc-programming-calculator

Калькулятор промышленного IoT (IIoT)

Расчёты IIoT: устройства, связь, шлюзы, облако, энергопотребление, ROI

/industrial-iot-calculator

Калькулятор надёжности

Расчёты надёжности: Вейбулл, системная надёжность, испытания, анализ отказов, резервирование

/reliability-calculator

Калькулятор строительной механики: балки, колонны, армирование и ветровая нагрузка

Расчёты строительной механики: изгиб балки, момент инерции, устойчивость колонны (Эйлер), армирование по СП 63, ветровая нагрузка по СП 20.

/structural-engineering-calculator

Геотехнический калькулятор: несущая способность грунта, осадка и откосы

Геотехнические расчёты: несущая способность грунта (СП 22), осадка фундамента, давление грунта (Кулон/Ренкин), устойчивость откоса, сваи (СП 24).

/geotechnical-calculator

Калькулятор водоподготовки: коагуляция, хлорирование, фильтрация и осмос

Расчёты водоподготовки: доза коагулянта, хлорирование, скорость фильтрации, умягчение, обратный осмос, индексы Ланжелье и Ризнера.

/water-treatment-calculator

Калькулятор гидроэнергетики: мощность ГЭС, турбины и малые ГЭС

Расчёты гидроэнергетики: мощность ГЭС (P = ρgQHη), выбор турбины (Пельтон/Фрэнсис/Каплан), малые ГЭС, AEP, гидрология.

/hydropower-calculator

Калькулятор накопителей энергии

Расчёты систем накопления энергии: аккумуляторы, ГАЭС, маховики, водород, тепловые накопители

/energy-storage-calculator

Калькулятор SCADA-систем

Расчёты SCADA: теги, серверы, сеть, архив, лицензирование, надёжность

/scada-calculator

Калькулятор технического обслуживания (ТОиР)

Расчёты ТОиР: MTBF/MTTR, планирование ТО, стоимость простоя, запчасти, предиктивное ТО

/maintenance-calculator

Калькулятор коррозии

Расчёты коррозии: скорость, катодная защита, покрытия, гальваническая коррозия, ресурс трубопровода

/corrosion-calculator

Калькулятор сварки

Расчёты сварки: режимы, расход материалов, предварительный нагрев, прочность шва, деформации

/welding-calculator

Калькулятор композитных материалов

Расчёты композитов: правило смесей, ламинат, прочность Tsai-Hill, объём волокна, автоклав

/composite-materials-calculator

Калькулятор полимерной инженерии

Расчёты полимеров: реология, механические и термические свойства, рецептура, старение, выбор

/polymer-engineering-calculator

Калькулятор точки росы

Температура точки росы по температуре и влажности. Абсолютная влажность, риск конденсата на стенах. Для ОВиК.

/dew-point-calculator
Лиана Арифметова
АВТОРverifiedред. calcal.ru

Лиана Арифметова

Создатель и главный редактор

Миссия: демократизировать сложные расчёты. Превратить страх перед числами в ясность и контроль. Девиз: «Любая повторяющаяся задача заслуживает своего калькулятора».

Mathematical Engineering · МФТИ · редактирует каталог с 2012 года

Был ли этот калькулятор полезен?

ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ

Инструмент справочный — не заменяет эксперта

Только для информационных целей. Все расчёты, результаты и данные, предоставляемые инструментом, носят исключительно ознакомительный и справочный характер. Они не являются профессиональной консультацией — медицинской, юридической, финансовой, инженерной или иной.

Точность результатов. Калькулятор основан на общепринятых формулах и методиках, однако фактические результаты могут отличаться в зависимости от индивидуальных условий, исходных данных и применяемых стандартов. Мы не гарантируем полноту, точность или актуальность приведённых расчётов.

Профессиональные решения — медицинские, финансовые, инженерные — должны приниматься только после консультации с квалифицированным специалистом. Не используйте автоматический расчёт как единственное основание для важных решений.

Ограничение ответственности. Авторы и разработчики сервиса не несут ответственности за прямой или косвенный ущерб, возникший из-за использования данных расчётов. Пользователь принимает на себя всю ответственность за интерпретацию результатов.