Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 16. 17 april 1956 - Raketprojektiler med extrema prestanda, av Einar Viberg
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
24- april 1956
367
Raketprojektiler med extrema prestanda
Civilingenjör Einar Viberg, Linköping
Vid beräkning av banan hos en uppstigande
raketprojektil har man att ta hänsyn till
raket-motorns dragkraft, tröghetskrafter och
luftkrafter. Rörelseekvationerna blir härvid
komplicerade och svåra att överblicka. Om man emellertid
antar att raketmotorn slocknat och projektilen
nått en sådan höjd att luftkrafterna kan
försummas, kommer för raketen att gälla samma
rörelsesamband som för planeterna. Dessa
samband är sedan länge väl kända. Raketens
möjliga banor kommer att utgöras av koniska
sektioner med ena brännpunkten i jordens
medelpunkt1, fig. 1.
En bantyp är av särskilt intresse, nämligen den
cirkelbana kring jorden som raketen kommer att
beskriva om dess banhastighet ger en
centrifugalkraft lika med jordens dragningskraft. För
denna "cirkulära" hastighet vc gäller följande
samband
1 föoW
Vc=\’R+h
(1)
där R är jordradien, h är höjden över jordytan
och g o är tyngdaccelerationen vid jordytan.
Ekv. (1) gäller inom ett begränsat
höjdinter-vall, ej lägre än att luftkrafterna kan försummas
och ej högre än att inflytande av andra planeters
gravitationsfält kan försummas. Inom intervallet
varierar den cirkulära hastigheten till en början
ganska flackt med höjden, fig. 2, och den är av
storleksordningen 8 000 m/s.
Hastigheten vc är den minsta hastighet som en
projektil måste nå för att permanent kunna
hålla sig utanför jordatmosfären. En dylik
projektil brukar kallas konstgjord måne eller
satellit. Om projektilen lyckas uppnå en hastighet
som är större eller lika med V 2 vc, dvs. ca 11 000
m/s, kan man visa att dess rörelseenergi är
tillräcklig för att lämna jordens gravitationsfält1,
fig. 1. Denna hastighet brukar i anglosachsisk
litteratur kallas "escape velocity". Nås endast en
hastighet mindre än vc erhålles vad som brukar
kallas en "interkontinental ballistisk missil",
IBM, fig. 1. Räckvidden hos sådana missiler
beror främst av den sluthastighet, som uppnåtts då
motorn slocknar, fig. 3.
För såväl rymdprojektiler och satelliter som
in-terkontinentala missiler är det sålunda av
primärt intresse att veta vilka sluthastigheter som
623.451.8
konstruktivt kan realiseras. För att komma till
rätta med denna fråga måste man mot bakgrund
av möjliga raketmotorprestanda genomföra en
projektanalys för raketprojektiler med extrema
prestanda.
Raketmotorprestanda
Allmänt sett är en raketmotor en anordning,
där ett gasformigt arbetsmedium genom
energitillförsel bibringas hög temperatur och högt
tryck och sedan får expandera till hög hastighet
i ett utströmningsmunstycke, varvid en
reak-tienskraft uppstår. Energin tillföres vanligen
genom förbränning, så att förbränningsgaserna
direkt kan vara arbetsmedium. En
vätskeraket-motor består sålunda i huvudsak av en
brännkammare med utströmningsmunstycke.
Hjälp-apparater sörjer för att i raketen medfört
oxidationsmedel och bränsle sprutas in och
förbrännes i brännkammaren. De gaser som uppstår vid
Fig. 1.
Exempel på
möjliga banor
för
rymd-flygning.
Fig. 2. Den "cirkulära" hastighetens beroende av höjden
över jordytan.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
