多段ロケット設計計算機 戻る EN | ZH
Rocket Propulsion

多段ロケット設計・ペイロード比計算機
ΔV・ペイロード比・質量構成

1〜3段ロケットのΔVとペイロード比をリアルタイム計算。Isp・構造比・推進剤量を設定してサターンV・ファルコン9等の性能を再現。Canvas段間図付き。

ロケット設定
プリセット
段数
ペイロード質量 5000 kg
重力損失 ΔVg 300 m/s
第1段
Isp₁311 s
推進剤質量₁2141000 kg
構造質量比 ε₁0.060
第2段
Isp₂421 s
推進剤質量₂496000 kg
構造質量比 ε₂0.080
第3段
Isp₃421 s
推進剤質量₃107000 kg
構造質量比 ε₃0.100
総ΔV [m/s]
ペイロード比 [%]
推進剤質量比
LEO投入判定

理論式

ツィオルコフスキー方程式(各段):$\Delta V_i = I_{sp,i}\,g_0\,\ln\!\left(\dfrac{m_{0,i}}{m_{f,i}}\right)$

構造質量:$m_{s,i} = \varepsilon_i \cdot m_{p,i}$

有効ΔV = $\sum \Delta V_i$ − 重力損失 − 空気抵抗損失

ペイロード比 = $m_{payload} / m_{total,0}$

CAE連携: ロケット推進系のマスバジェット・ΔV計算・打ち上げシナリオ設計の初期概算。STK・GMAT・OpenRocketとの連携前確認に活用。

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