Astrodinamik'te delta-v kavramı tam anlamıyla "hızdaki değişiklik" demek olmasına rağmen belirli bir anlamı vardır: olup sürat birimlerini alarak bir yapabilmek, başka bir ifadeyle bir rotadan başka bir rotaya geçmek için gerekecek olan "gayreti" hesaplar.
Burada
- anlık
- anlık kütleyi
belirler.
Dış kuvvetlerin olmaması ve itişin belli bir yönde uygulanması durumunda formül, şu basitleşmiş şekli alır:
Bu da yalın biçimde .
Roketler için 'dış kuvvetlerin olmaması' ile genelde atmosfer sürüklemesi ve geriye doğru aerostatik basıncın aracın burnunda olmaması ifade edilir. Bu durum hesaplarda kullanılmasına imkân verir ve delta-v kapasitesi böylece hesaplanır. Atmosfer kayıplarının oluşturduğu "masraflar"sa gezegen yüzeyinden kalkışlar hesaplandığında aktarılır.
Uçuş yolları için kullanılan delta-v'ler
Bir uçuş yolu tasarlandığında delta-v, kullanılacak yakıtın ne kadar olduğunu gösteren bir göstergedir. Yakıt kullanımı, delta-v'nin gereğince hesaplanan üslü bir işlevidir.
Aracın ilk ve son konumundaki tüm enerjisini kullanarak delta-v ihtiyaçlarını tespit etmek mümkün değildir. Çünkü yakıt yandığında sistemden enerji götürmektedir (aşağı da bakınız). Aynı zamanda yakılan yakıt da yok olmaktadır. Meselâ çoğu uzay aracı bir yörüngeye gönderildiğinde uzaya fırlatıldığı yerin enlemine yakın bir eğiklikle hareket ettirilir. Böylece Dünya'nın dönüşünden kaynaklanan yüzeysel hızından yararlanılmış olur. Gerekirse uzay uçuşu görevinden kaynaklanan sebeplerden dolayı uzay aracını bu eğiklikten farklı bir eğiklikle uzaya fırlatılması durumunda ilk ve son yörüngelerdeki potansiyel enerji aynı olmasına rağmen hatırı sayılır ve daha büyük bir delta-v'ye ihtiyaç vardır.
Bir rokete itiş kısa ateş darbeleriyle etkidiğinde diğer ivmeyle ilgili kaynaklar ihmâl edilebilir olabilir ve hız değişikliğinin büyüklüğü delta-v'ye bakarak basit bir yaklaşımla saptanabilir. Bu durumda etkiyecek tüm delta-v, her ayrık ateş darbesinde gereken delta-v'lerin toplamıyla basit bir şekilde hesaplanabilir. Bu, her ateş darbesinden sonra hızın büyüklüğü ve yönünün çekim etkisiyle meselâ eliptik yörüngeye girerken değişmesine rağmen böyledir.
Delta-v hesâbına örnekler görmek için , ve bakınız. Ayrıca büyük itişlerin azalttığı da kayda değerdir.
Delta-v, aynı zamanda satelitleri gerektiği gibi yörüngede tutmak için gerekli olup itici manevralarında harcanır. Çoğu satelitlere kalkıştan önce konan yakıt sonradan tekrar yakıt tanklarına doldurulamadığından satelite başta yüklenen yakıt miktârı, pekâlâ onun ömrünü belirliyebilmektedir.
Oberth etkisi
Delta-v'nin hız yönünde uygulandığı ve güç göz önüne alındığında her delta-v birimi için kazanılan o anlık hıza eşit olduğu görülür. Hem o anki çekimin, hem de oluşturuduğu ivmenin değişmez olduğu bir roket ateşlemesi için her delta-v birimi için kazanılan yörüngesel enerji, ateşlemeden önce ve sonraki hızın ortalama değerine eşittir. Meselâ eliptik bir yörüngede bulunan bir yapay uydunun enerjisi yüksek hızda (yâni düşük yükseklikte) düşük hıza (yâni büyük yüksekliğe) göre daha verimli bir şekilde arttırılabilir. Bu gerçek Oberth etkisi olarak bilinir.
Ayrıca bakınız.
Porkchop çizimi
Gezegenlerin zamanla birbirlerine göre değişen konumlarına göre farkı delta-v'ler değişik fırlatılış târihlerine göre gerekmektedir. Bu durumu aydınlatan ve delta-v'yi zamâna karşı değişimini gösteren diyagrama kimi zaman de denir. Bu diagram fırlatış için en uygun zaman aralığını hesaplamaya mümkün kılar. Çünkü uzaya fırlatılış, ancak kullanılan uzay aracının kapasitesi dâhilinde olmalıdır.
Delta-v oluşması
Delta-v, tipik olarak bir roket motorunun ya da başka reaksyon motorlarıyla sağlanabilir. Delta-v'nin zaman değişimi motorlarca oluşan ivme büyüklüğü, başka bir ifâdeyle itişin tüm araç kütlesine oranıdır. Asıl ivme vektörü, kütle başına itiş kuvvetini çekim vektörü ve cisme etkiyen bütün diğer kuvvetlere ekleyerek bulunur.
Gereken toplam delta-v, tasarımın başlangıç safhası için iyi bir başlama noktasıdır. Daha sonra eklenen karmaşalar, tasarımın ileri safhalarında ele alınmak üzere geciktirilir.
Roket denklemi, gereken yakıtın artan delta-v'yle dramatik olarak arttığını gösterir. Bu yüzden modern uzay aracı sevk sistemlerinde hatırı sayılır çaba, uzay aracının toplam delta-v'sini azaltma ve büyük delta-v vermeye muktedir uzay araçları tasarlama yönünde harcanmıştır.
Delta-v'yi bir itiş sistemiyle arttıramak için şu tedbirler alınmalıdır:
- kullanmak
- özgül itici kuvveti arttırmak
- düzeltmek
Bunun yanı sıra (çeken gök cismine yakınken) itiş düzeyini arttırarak delta-v bâzen arttırılabilir.
Güneş Sistem etrâfındaki Delta-v'ler
Kullanılan kısaltmalar
C3 | Kaçış yörüngesi |
YEY | |
YSEY | |
L5 | Dünya-Ay uzaklığının beşte biri () |
ADY | Alçak Dünya yörüngesi |
Ayrıca bakınız
Kaynakça
wikipedia, wiki, viki, vikipedia, oku, kitap, kütüphane, kütübhane, ara, ara bul, bul, herşey, ne arasanız burada,hikayeler, makale, kitaplar, öğren, wiki, bilgi, tarih, yukle, izle, telefon için, turk, türk, türkçe, turkce, nasıl yapılır, ne demek, nasıl, yapmak, yapılır, indir, ücretsiz, ücretsiz indir, bedava, bedava indir, mp3, video, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, resim, müzik, şarkı, film, film, oyun, oyunlar, mobil, cep telefonu, telefon, android, ios, apple, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, pc, web, computer, bilgisayar
Astrodinamik te delta v kavrami tam anlamiyla hizdaki degisiklik demek olmasina ragmen belirli bir anlami vardir olup surat birimlerini alarak bir yapabilmek baska bir ifadeyle bir rotadan baska bir rotaya gecmek icin gerekecek olan gayreti hesaplar Dv t0t1 T mdt displaystyle Delta v int t 0 t 1 frac T m dt Burada T displaystyle T anlik m displaystyle m anlik kutleyi belirler Dis kuvvetlerin olmamasi ve itisin belli bir yonde uygulanmasi durumunda formul su basitlesmis sekli alir t0t1 a dt v1 v0 displaystyle int t 0 t 1 a dt v 1 v 0 Bu da yalin bicimde Roketler icin dis kuvvetlerin olmamasi ile genelde atmosfer suruklemesi ve geriye dogru aerostatik basincin aracin burnunda olmamasi ifade edilir Bu durum hesaplarda kullanilmasina imkan verir ve delta v kapasitesi boylece hesaplanir Atmosfer kayiplarinin olusturdugu masraflar sa gezegen yuzeyinden kalkislar hesaplandiginda aktarilir Ucus yollari icin kullanilan delta v lerBir ucus yolu tasarlandiginda delta v kullanilacak yakitin ne kadar oldugunu gosteren bir gostergedir Yakit kullanimi delta v nin geregince hesaplanan uslu bir islevidir Aracin ilk ve son konumundaki tum enerjisini kullanarak delta v ihtiyaclarini tespit etmek mumkun degildir Cunku yakit yandiginda sistemden enerji goturmektedir asagi da bakiniz Ayni zamanda yakilan yakit da yok olmaktadir Mesela cogu uzay araci bir yorungeye gonderildiginde uzaya firlatildigi yerin enlemine yakin bir egiklikle hareket ettirilir Boylece Dunya nin donusunden kaynaklanan yuzeysel hizindan yararlanilmis olur Gerekirse uzay ucusu gorevinden kaynaklanan sebeplerden dolayi uzay aracini bu egiklikten farkli bir egiklikle uzaya firlatilmasi durumunda ilk ve son yorungelerdeki potansiyel enerji ayni olmasina ragmen hatiri sayilir ve daha buyuk bir delta v ye ihtiyac vardir Bir rokete itis kisa ates darbeleriyle etkidiginde diger ivmeyle ilgili kaynaklar ihmal edilebilir olabilir ve hiz degisikliginin buyuklugu delta v ye bakarak basit bir yaklasimla saptanabilir Bu durumda etkiyecek tum delta v her ayrik ates darbesinde gereken delta v lerin toplamiyla basit bir sekilde hesaplanabilir Bu her ates darbesinden sonra hizin buyuklugu ve yonunun cekim etkisiyle mesela eliptik yorungeye girerken degismesine ragmen boyledir Delta v hesabina ornekler gormek icin ve bakiniz Ayrica buyuk itislerin azalttigi da kayda degerdir Delta v ayni zamanda satelitleri gerektigi gibi yorungede tutmak icin gerekli olup itici manevralarinda harcanir Cogu satelitlere kalkistan once konan yakit sonradan tekrar yakit tanklarina doldurulamadigindan satelite basta yuklenen yakit miktari pekala onun omrunu belirliyebilmektedir Oberth etkisi Delta v nin hiz yonunde uygulandigi ve guc goz onune alindiginda her delta v birimi icin kazanilan o anlik hiza esit oldugu gorulur Hem o anki cekimin hem de olusturudugu ivmenin degismez oldugu bir roket ateslemesi icin her delta v birimi icin kazanilan yorungesel enerji ateslemeden once ve sonraki hizin ortalama degerine esittir Mesela eliptik bir yorungede bulunan bir yapay uydunun enerjisi yuksek hizda yani dusuk yukseklikte dusuk hiza yani buyuk yukseklige gore daha verimli bir sekilde arttirilabilir Bu gercek Oberth etkisi olarak bilinir Ayrica bakiniz Porkchop cizimi Gezegenlerin zamanla birbirlerine gore degisen konumlarina gore farki delta v ler degisik firlatilis tarihlerine gore gerekmektedir Bu durumu aydinlatan ve delta v yi zamana karsi degisimini gosteren diyagrama kimi zaman de denir Bu diagram firlatis icin en uygun zaman araligini hesaplamaya mumkun kilar Cunku uzaya firlatilis ancak kullanilan uzay aracinin kapasitesi dahilinde olmalidir Delta v olusmasiDelta v tipik olarak bir roket motorunun ya da baska reaksyon motorlariyla saglanabilir Delta v nin zaman degisimi motorlarca olusan ivme buyuklugu baska bir ifadeyle itisin tum arac kutlesine oranidir Asil ivme vektoru kutle basina itis kuvvetini cekim vektoru ve cisme etkiyen butun diger kuvvetlere ekleyerek bulunur Gereken toplam delta v tasarimin baslangic safhasi icin iyi bir baslama noktasidir Daha sonra eklenen karmasalar tasarimin ileri safhalarinda ele alinmak uzere geciktirilir Roket denklemi gereken yakitin artan delta v yle dramatik olarak arttigini gosterir Bu yuzden modern uzay araci sevk sistemlerinde hatiri sayilir caba uzay aracinin toplam delta v sini azaltma ve buyuk delta v vermeye muktedir uzay araclari tasarlama yonunde harcanmistir Delta v yi bir itis sistemiyle arttiramak icin su tedbirler alinmalidir kullanmak ozgul itici kuvveti arttirmak duzeltmek Bunun yani sira ceken gok cismine yakinken itis duzeyini arttirarak delta v bazen arttirilabilir Gunes Sistem etrafindaki Delta v lerKonvensiyonel roketlerle muhtelif yorunge manevralari icin km s cinsinden delta v ler Kirmizi oklar o yonde istemli hava freninin nerede kullanilabilecegini gosterirken siyah rakamlar her iki yonde uygulanan delta v yi km s cinsinden gostermektedir Gosterilenden daha dusuk delta v transferlerine cogu zaman erisilebilirse de ender transfer zaman dilimlerinde olur veya hatiri sayilir olcude daha uzun surerler Mumkun butun yollar gosterilmemistir Kullanilan kisaltmalar C3 Kacis yorungesiYEYYSEYL5 Dunya Ay uzakliginin beste biri ADY Alcak Dunya yorungesiAyrica bakinizOzgul itici kuvvetKaynakca 5 Ekim 2008 tarihinde kaynagindan arsivlendi Erisim tarihi 29 Aralik 2008 cislunar delta vs 20 Temmuz 2017 tarihinde kaynagindan Erisim tarihi 29 Aralik 2008