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Extended Tsiolkovskii Equation and Its Application to Launch Vehicles

机译：扩展的Tsiolkovskii方程及其在运载火箭中的应用

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摘要

To estimate mass transported to an orbit by the rockets with better accuracy and to compare transport ability of a two stage-to-orbit aerospace plane with that of conventional rockets, the Tsiolkovskii equation of the mass ratio is modified and extended by use of the fundamental equations of motion of a vehicle. The calculated mass ratios with the modified equations show reasonable agreement with the ratios of the actual flights of H-IIA and H-IIB rockets. From the modification of the equation, the extended effective specific impulse is derived. The impulse incorporates the effects of angle of attack, flight-path angle, lift, drag, and specific impulse and can evaluate vehicle transportation ability. Transport capability of a two-stage-to-orbit aerospace plane with rocket-based combined-cycle engine is examined with the impulse and the modified equations. When the plane flies with the ramjet mode in a small change of the flight-path angle and flies with the scramjet mode in a large change of the angle, the mass to an orbit becomes larger. A two-stage-to-orbit aerospace plane will transport a larger amount of mass to an orbit than conventional rockets.
机译：为了更准确地估算由火箭运送到轨道的质量，并比较两阶段到轨道的航空航天飞机与常规火箭的运输能力，对质量比的Tsiolkovskii方程进行了修正和扩展车辆的运动方程。用改进的方程式计算出的质量比与H-IIA和H-IIB火箭的实际飞行比具有合理的一致性。通过对方程的修改，可以得到扩展的有效比冲。脉冲包括攻角，飞行路径角，升力，阻力和比脉冲的影响，可以评估车辆的运输能力。通过脉冲和修正方程，研究了带有火箭联合循环发动机的两级航天飞机的运输能力。当飞机在飞行路径角度的微小变化下以冲压喷射模式飞行而在飞机角度变化大的情况下以超燃冲压模式飞行时，进入轨道的质量变大。与常规火箭相比，两轨制航天飞机将向轨道传输更大量的质量。

著录项

  • 来源
    《Journal of Spacecraft and Rockets》 |2016年第5期|969-979|共11页
  • 作者

    Kanda Takeshi; Tani Kouichiro; Takasaki Kouichi;

  • 作者单位

    Japan Aerosp Explorat Agcy, Res & Dev Directorate, Unit 4, 1 Koganesawa, Kakuda, Miyagi 9811525, Japan;

    Japan Aerosp Explorat Agcy, Res & Dev Directorate, Unit 4, 1 Koganesawa, Kakuda, Miyagi 9811525, Japan;

    Japan Aerosp Explorat Agcy, Res & Dev Directorate, Unit 4, 1 Koganesawa, Kakuda, Miyagi 9811525, Japan;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
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