Ab. Youssofi

دکتور عبدالله یوسفی

 

نویسنده

از دوست دیرین و عزیزم پروفیسور عامر شپون، استاد در یونورسستی Evry پاریس جداً سپاس گذار میباشم که این مضمون جالب را خدمت هموطنان نوشته اند.

پروفیسور عامر شپون

پروفیسور عامر شپون

جای افتخار است که هموطنان ما در تلاش بوده در ساخت سایت های سیاسی، فرهنگی، ادبی و دینی دریغ نکرده اند امیدوارم با همکاری شما بتوانیم برای پیشبرد ساینس و تکنالوژی کمکی برای دوستان و علاقه مندان کرده باشیم
چون رشته تحصیل اینجانب کیمیا و بیوفیزیک میباشد من به خود اجازه نمیدهم که در مورد مسایل سیاسی، فرهنگی، ادبی یا دینی نوشته ای درین جا بگذارم. این موضوعات را میگذاریم برای سیاست مداران، اهل فرهنگ و ادبیات و علمای دینی ما
از تمام دوستان خواستارم تا مضامین مربوط به ساینس و تکنالوژی شان را به زبان های پشتو و دری به ما از طریق میل روان کنند تا بتوانیم قطره ای در بحر علم و دانش برای افغان ها تقدیم نمایمبرای همه آشکار است که دامنه علم و دانش وسیع و ناپایان است. معلوماتی که درین چند صفحه مشاهده میکنید خالی از اشتباه و کمبودی نیست. امیدوارم این سایت باعث تشویق دوستان شود تا با هم بتوانیم برای ازدیاد کنجکاوی فکری هموطنان موجب خدمتی شده بتوانیم.از شما خواستار همکاری بوده برای پیشبرد این کار مشکل مارا کمک کنید. دوستانی که در کامپیوتر دست رسی دارند برای بهتر ساختن این سایت میتوانند با ما تماس بگیرند زیرا رشته درسی من در باره کامپیوتر نیست و برای ساخت این سایت وقت خیلی طولانی را سپری نمودم
امیدوارم این چند صفحه دوستان و علاقه مندان علم و تکنالوژی را تشویق کرده باشد تا اگر با ما همکاری نمیکنند، اقلا خود شان کاری کرده باشند تا نمونه ای از علم را در کشور پیاده کرده باشند

دوکتور عبالله یوسفی

دکتور عبدالله یوسفی

چند رقم مهم در تخنیک فضا نوردی

Some significant numbers in astronautics


راکت

سه عددی که فکر بنیاد گذارن کیهان نوردی عصر جدید را همیشه تسخیر نموده بود و احتمالاً خواب آنها را تخلیل میکرد ارقام ذیل است:

سرعت اول فضایی:

این سرعتی است که به یک جسم داده شود تا آن جسم روی مدار دایروی در نزدیکی سطح زمین بچرخد.

این عدد طور ذیل محاسبه میشود:

جسمی که دور زمین باید بچرخد زیرتاثیر دوقوه متضادی که تعادل ان را برابر می کند است. قوه اول آن بنام قوه فرار از مرکز است که متناسب به مربع سرعت بطور ذیل میباشد:

قوه فرار از زمین

درین جا m کتله، v سرعت و r=R مصافه این جسم از مرکز زمین است.

قوه دیگری که از آن ذکر شد همانا وزن جسم میباشد که بصورت ذیل نوشته میشود:

وزن اجسام

از مساوات این دو قوه سرعت جسم بطور ذیل استخراج میشود:

سرعت فرار اول

جالب اینست که در محاسبه این سرعت کتله داخل نیست یعنی سرعت به کتله ارتباط ندارد.

طوری که گفته شد اگر مدار نزدیک زمین باشد R تقریباً مساوی به شعای زمین است که در حدود ۶۴۰۰ کیلو متر میباشد.

رقم g که عبارت است از تعجیل یک جسم در اثر کشش زمین مساوی است به ۹،۸۱ متر فی ثانیه مربع.

درین صورت سرعت جسم مساوی است به ۷،۲ کیلو متر فی ثانیه. نظر به این سرعت فاصله کابل هرات را میتوان در یک دقیقه طی کرد که یک سرعت سرسام آور میباشد.

سرعت دوم فضایی:

این سرعتی است که به یک جسم داده شود تا این جسم از قوای جاذبه زمین خارج شود. این عدد برای فرستادن یک سفینه به کره مهتاب و ماورای آن مهم است و بطور ذیل محاسبه میشود:

سرعتی که به یک جسم داده میشود هاوی انرژی ذیل است

انرجی حرکی

از طرف دیگر جسمی که بطرف مهتاب پرتاب میشود باید به قوه کشش زمین غالب شود و این ملزوم انرژی ذیل است:

انتگرال انرجی پوتانسیل

تعجیل یک جسم در اثر کشش زمین g است که طبعاً به مسافه جسم از مرکز کره زمین r بطور ذیل ارتباط دارد:

جاذبه زمین

تعویض g به عبارت مافوق و بعد از محاسبه انتگرال نتیجه ذیل را ببار می آورد:

انرجی فرار

از تعادل انرژی های E1 و E2 سرعت دوم فضایی بطور ذیل استخراج میشود:

سرعت دوم فرار

در محاسبه این سرعت نیز کتله داخل نیست یعنی سرعت به کتله ارتباط ندارد. این سرعت ۱۱.۲ کیلومتر فی ثانیه میباشد.

تناسب کتله مواد سوخت بر کتله جسم:

جسمی که به کتله M به فضا پرتاب میگردد ملزوم مواد محروقه (به شمول اکسیژن) به کتله میباشد.

نظر به قانون معروف نیوتون قوه ایکه محصول احتراق مواد سوخت است و بالای راکت عمل میکند متناسب بر تعجیل او میگردد.

این قانون در هر لهظه t بشکل ذیل نوشته میشود:

قانون نیوتون

درین عبارت t زمان و m کتله لحظوی مواد محروق میباشد. از طرف دیگر قوه محرکه راکت متناسب است به سرعت بیرون رفت گاز های سوخته و مقدار جریان این گاز ها در واحد زمان.

قوه محرکه راکت

از مساوات این دو معادله نتیجه ذیل گرفته میشود:

مساوات این دو معادله

بعد از اختصار معادله فوق رابطه ذیل را میتوان نوشت:

اختصار معادله فوق

و میتوان محاسبه انتگرال ذیل را اجرا کرد:

محاسبه انتگرال

درین معادله vf سرعت نهایی راکت بوده که میتواند v1 یا v2 که قبلاً ذکر شد. بعد از محاسبه انتگرال فوق نتیجه ذیل را میتوان گرفت:

نتیجه محاسبه انتگرال

پس

نتیجه نهایی محاسبه انتگرال

ازین معادله بصورت آسان میتوان تناسب کتله مواد سوخت بر کتله جسم را استخراج کرد.

تناسب کتله مواد سوخت بر کتله جسم

سرعت خروجی گاز های سوخته وابسته به تکنالوجی ماشین راکت هاست. در سال های قبل از جنگ دوم جهانی این سرعت که در نتیجه مواد سوخت معمولی آن زمان یعنی تیل طیاره بود از ۲ کیلو متر فی ثانیه تجاوز نمیکرد. درین صورت تناست کتلوی فوق الذکر، در مثال پرتاب راکت بسوی مهتات برابر است به ۲۶۹ که این رقم بزرک سد محکی بود در براورده شدن این هدف.

بلاخره پیشرفت های بعدی در امور تکنالوجی راکت و مفکوره ساخت راکت های طبقه ای که مربوط میشود به عالم شهیر روسی بنام K.Tsiokowski انسان موفق به برآوردن این خیال و رویای انسانی شد.

بطور مثال در راکت های پیشرفته امروزی که از اکسیژن و هادروژن مایع به حیث مواد سوخت استفاده میشود، قیمت Ve به تقریباً ۵ الی ۶ کیلومتر فی ثانیه میرسد. درین صورت تناسب کتله مواد سوخت بر کتله جسم به عدد ۶ نزدیک میشود که یک کاهش بسیار بزرگ بوده سفر های فضایی را ممکن ساخت،

راکت های طبقه ای ۱

راکت های طبقه ای ۲

راکت های طبقه ای ۳

چند رقم جالب:

کتله مجموعی راکت Saturne5 که سفینه اپولو را به مهتاب فرستاد به ۳۰۰۰ تن میرسید و فی ثانیه ۴ تن مواد سوخت در مرحله اولی مصرف میکرد.

ضخامت جدار یک راکت برابر ضخامت یک کاغذ سگرت میشود اگر تناسب قطر ها را مدنظر گرفت،

 


شروع صفحه
pied de page