多级火箭设计计算器 返回 EN · ZH
Rocket Propulsion

多级火箭设计·有效载荷比计算器
ΔV · 有效载荷比 · 质量构成

实时计算1~3级火箭的ΔV与有效载荷比。设置比冲Isp、结构比和推进剂量,重现土星V、猎鹰9号等经典火箭性能。附Canvas级间图。

火箭参数设置
预设
级数
有效载荷质量 5000 kg
重力损失 ΔVg 300 m/s
第1级
Isp₁311 s
推进剂质量₁2141000 kg
结构质量比 ε₁0.060
第2级
Isp₂421 s
推进剂质量₂496000 kg
结构质量比 ε₂0.080
第3级
Isp₃421 s
推进剂质量₃107000 kg
结构质量比 ε₃0.100
总ΔV [m/s]
有效载荷比 [%]
推进剂质量比
LEO入轨判定

理论公式

齐奥尔科夫斯基方程(各级):$\Delta V_i = I_{sp,i}\,g_0\,\ln\!\left(\dfrac{m_{0,i}}{m_{f,i}}\right)$

结构质量:$m_{s,i} = \varepsilon_i \cdot m_{p,i}$

有效ΔV = $\sum \Delta V_i$ − 重力损失 − 空气阻力损失

有效载荷比 = $m_{payload} / m_{total,0}$

CAE应用:火箭推进系统质量预算、ΔV计算及发射方案初步估算。可作为STK、GMAT、OpenRocket联合仿真前的预验证工具。