PHỌNG VỆ TINH LÊN QUỸ ĐẠO THẤP LEO

 

TIM HIỂU PHÓNG VÊ TINH LÊN QUỸ ĐẠO THẤP LEO

1- NHIÊN LIỆU XỬ DỤNG PHÓNG ROCKET MANG VỆ TINH.

Dùng nhiên liệu lõng có nhiều tiện lợi hơn nhiên liệu đặc.

Với nhiên liệu lõng thi thực hiện dễ dàng tắt, mở, đốt cháy và kiểm sóat được lưu lượng nhiên liệu vào phòng đổt (Combustion chamber)

Có nhiều loại nhiên liệu dùng để phóng rocket nhưng hiện nay chi có 3 loại căn bản và rất phổ thông có trạng thái lõng (liquid) với tên là :

  RP-1, Hydrogen, Methane

RP-1 goị là Refined Petroleum hoậc Rocket Propellant tinh lọc từ dâu thô (crude oil)  kerosene

 RP-1 được xử dụng nhiêu nhất trên thế giới.  Trộn RP-1 chung với oxy lỏng trong phòng đốt cháy để đẩy rocket bốc lên khỏi mặt đất.

Hổn hợp nầy được đặt tên là kerolox nghía là kerosene trộn với Liquid Oxygen (lox).

 Hydrogen lõng trôn với oxy .

Hydrogen lõng trộn với oxy lỏng goị la hydrolox. Đôt cháy hydrolox thay cho kerolox khi rocket vào quỹ đạo ơ cao độ 67.6 km (42 miles) vì hydrolox có đặc tính thoat khí đốt xong ra nhanh hơn kerolox. Đặc tính đó goị là specific impulse cho biết vận tốc thoát khí (exhaust velocity)

Kerolox tạo sức đẩy mạnh hơn hydrolox lúc khởi sự phóng rocket nhưng có vận tốc thoát khí (specific impulse) lâu hơn hydrolox.

Specific impulse trung bình của Hydrolox là 450 giây.

Specific impulse cua Kerolox trên 470.2  giây.

Đó là lỹ do chỉ đổt hydrolox khi phi thuyền bay vào không gian .

2-SỐ LƯƠNG NGUYÊN LIỆU XỬ DỤNG CHO APOLLO 11.

 Apollo 11 phóng lên không gian ngay 16-7- 1969, đưa 3 phi hành gia Mỹ lên mặt trăng lần đầu tiên trên thế giới.

Trước giờ phóng, Apollo 11 gồm co Rocket Saturn V mang nhiên liệu và phi thuyền chở 3 phi hành gia Mỹ có sức nặng tổng cọng là 3,038,500 kg.

Riêng rocket Saturn V có sức nặng là  2,923,387 kg .Ngaỳ nay Rocket Saturn V không còn được xử dụng nữa.

Rocket Saturn có 3 tầng khác nhau.

Tầng thứ nhất S-IC do công ty Boeing tại New Orleans chê tạo.

Tạo sức đầy  3,470 00O kg lực và chứa Kerolox.

Tầng thứ hai S-II do công ty North American  Aviation tại Seal Beal Beach, California chế tạo

Tạo sức đẩy 526,176 kg lực và chứa hydrolox.

Tầng thứ ba S-IVB do công ty Douglas Aircraft Company  tại Huntington Beach,California chế tạo.

Tạo sức đẩy 104,326 kg lực và chứa hydrolox

 Sau khi phóng rocket, tất cả đều bỏ trong không gian không có gì để dùng lại . 

Tầng thứ nhất chứa oxygen lỏng và xăng loai Rp-1 để đổt tạo sức đưa rocket thoát khỏi śức kéo của địa cầu. Tầng nầy chỉ ráp vào rocket trước giờ phóng. Tầng thứ nhất có 5 động cơ đốt nhiên liệu,

khi rocket lên độ cao  67 km (42 miles) thì ngưng đổt. Sau khi đổt xong , tầng thứ nhứt đã tiêu thụ tổng cộng .

203,400 gallons(770,000 liters) nhiên liệu RP-1

318,000 gallons (1.2 triệu liters) oxy lõng.

Tiêu thụ tổng cộng 521,400 gallons kerolox

Chia sức nặng của Apollo 3,038,500 kg cho số lượng nhiên liêu 521,400 gallons kerolox đã tiêu thụ,  chúng ta tìm thấy phải tiêu thụ một gallon kerolox cho 5.83 kg ( gần 6 kg ) của rocket .

Khi 5 động cơ tầng thứ nhất đốt xong tạo sức đẩy 3,470,000 kg lực để rocket ra khoỉ sức kéo của địa câu thì tầng thứ hai của rocket đố́t nhiên liệu  hydrolox tạo lực 526,176 kg đây rocket vào quỹ đạo .

Tầng thứ ba có sức đẩy 104,326 kg làm ổn định rocket bay quanh địa cầu.

Trên cao độ vì không có không khí nên  hydrolox là nguyên liệu lý tưởng rất quan trọng vi hydrolox không bị đông đặc và có vận tốc thoát khĩ thải ra rất nhanh. Mỗi giây đã đổt cháy 18,000 kg hydrolox.

KẾT LUẬN

Từ kết quả thành công tốt đẹp đã có của công trĩnh Apollo 11, chúng ta học được như sau.

1-Sức nặng tổng cộng của Apollo 11 là 3,038,500 kg.

2-Lực nâng Apollo 11 bổc lên khỏi mặt đất là 3,470,000 kg.

3- Nhiên liệu phải dùng là Kerolox để đốt bốc rocket lên khỏí mặt đẫt. Đốt một gallon kerolox cho 5.83 kg (gần 6 kg) của rocket .

4-Trên không gian phải đốt hydrolox để đẩy rocket vì hydrolox không bị đông đặc và có độ thoát khí thải ra rất nhanh hơn kerolox.

Lỹ do RP-1 có ưu điểm như sau.

Dễ sản xuất nên rẻ tiền.Tồn trử bình thường. Ty trọng năng lương cao. Độc hại thấp. Thùng chứa nhỏ. Bốc hơi ít nên không sợ độc hại. Độ bỗ́c cháy thấp.