Доля полезной нагрузки

В технике аэрокосмической доля полезной нагрузки — это общий термин, используемый для характеристики эффективности конкретной конструкции. Доля полезной нагрузки представляет собой частное массы полезной нагрузки и общей массы транспортного средства в начале пути. Это функция удельного импульса , массовой доли топлива и структурного коэффициента . В самолетах загрузка топлива не полностью для коротких рейсов является стандартной практикой для снижения веса и расхода топлива. По этой причине доля полезной нагрузки рассчитывается аналогично, но она основана на совокупном весе полезной нагрузки и топлива по отношению к общему весу.

Винтовые авиалайнеры имели долю полезной нагрузки порядка 25–35%. Современные реактивные авиалайнеры имеют значительно более высокие доли полезной нагрузки - порядка 45–55%.

Для орбитальных ракет доля полезной нагрузки составляет от 1% до 5%, тогда как доля полезной нагрузки составляет около 90%.

Примеры

Транспортное средство	Стартовая масса	Масса полезной нагрузки на НОО	Соотношение масс	Доля полезной нагрузки
Сокол 9 Блок 5	549 054 кг + 22 800 кг	22 800 кг	25.1	3.99%
Протон-М	705 000 кг + 23 000 кг	23 000 кг	31.7	3.16%
Длинный марш 3B/E	458 970 кг + 11 500 кг	11 500 кг	40.9	2.44%
Ариана 6	860 000 кг + 21 500 кг	21 500 кг	41.0	2.44%
Электрон	13 000 кг + 300 кг	300 кг	44.3	2.26%
Космический корабль SpaceX	200 000 кг + 5 000 000 кг	200 000 кг ^{[ 1 ]}	26	3.85%
Soyuz-2.1b ^{[ 2 ]}	312 000 кг + 8 200 кг	8200 кг	40.0	2.50%
Космический шаттл	2 030 000 кг	27 500 кг	73.8	1.35%
Аполлон-17 Сатурн V ^{[ 3 ]}	2 961 860 кг	48 609 кг в TLI	60.9	1.64%
Аполлона-17 лунного модуля Этап спуска ^{[ 3 ]}	36 362 фунта	10 542,8 фунта ( LLO к Луне )	3.45	29.0%
Аполлона-17 лунного модуля Этап подъема ^{[ 3 ]}	10 542,8 фунта	552,1 фунта (от Луны до LLO)	19.1	5.24%
V-2 ^{[ 4 ]}	12 805 кг	1000 кг ( суборбитальное расстояние 320 км )	12.8	7.81%

Информацию о фракциях полезной нагрузки и фракциях топлива в авиации см. в разделе «Фракция топлива» .

См. также

Уравнение ракеты Циолковского

Ссылки

^ Маск, Илон (15 марта 2024 г.). «Максимальная полезная нагрузка звездолета V1» .
^ «Ракета-носитель СОЮЗ-2/Энергетические характеристики» . АО «НРК Прогресс» . Проверено 20 августа 2015 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/04/sp-4029.pdf
^ Астронавтикс-В-2

[1] Маск, Илон (15 марта 2024 г.). «Максимальная полезная нагрузка звездолета V1» .

[progress-soyuz2perf-2] «Ракета-носитель СОЮЗ-2/Энергетические характеристики» . АО «НРК Прогресс» . Проверено 20 августа 2015 г.

[:0-3] Jump up to: ^а ^б ^с https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2023/04/sp-4029.pdf

[4] Астронавтикс-В-2

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]