美國阿波羅登月之後燃料足夠返回嗎?

我查了一下,長征三號丙火箭的標準地球同步轉移軌道(GTO)運載能力為3.8噸。

土星5號的近地運載能力是 110-125噸,把它標準化,同步軌道的運載能力大概是近地軌道的3/5左右。那就是70T。

發射逃逸系統(LES)重量4.2T(4200kg)(這個重量後面就算一半,畢竟入了宇宙就扔了)

阿波羅分2個型號,1個20T一個16T(The Apollo 1 spacecraft weighed 45,000 lb (20,412 kg), while Apollo 7 weighed only 36,993 lb. (16,520 kg.))

Launch mass是 應該是不含燃料的,因為光氧氣就是10多T重。

32,390 pounds (14,690 kg) Earth orbit
63,500 pounds (28,800 kg) Lunar(這個重量我會再減2T,但是氧氣我就不減了,因為發射到大氣層外就幾分鐘也呼吸不了多久)

說實話我也不知道這個發射總質量有沒有算燃料進去。。。

(he
two blocks were essentially similar in overall dimensions, 巴拉巴里 resulted in weight reduction in Block II. )

因為阿波羅飛船不一定執行登月任務所以LM倉不算在內

大家看圖也可以得到。

還有

SM倉帶的氧氣

Sector 2 (70°) 巴拉巴里
51 inches (1.3 m) in diameter, and contained 13,923 pounds (6,315 kg) of oxidizer.
Sector
3 (60°) 巴拉巴里 (5,118 kg) of oxidizer.
Sector
5 (70°) 巴拉巴里 and held 8,708 pounds (3,950 kg) of fuel.
Sector
6 (60°) 巴拉巴里 It held 7,058 pounds (3,201 kg) of
fuel.
登月的話這些氧氣都是後來加的吧?

Apollo Lunar Module 登月艙

Launch mass 33,500 pounds (15,200 kg

Spacecraft Lunar Module Adapter (SLA) 飛船/登月艙接合器

Weight: 4,050 lb (1,840 kg)

那就是26T+6T+5T+4T+3T+15T=59T...估計剩下的11T運載量全部用來裝N2O4這種燃料,可能有能量質量比更高的燃料。

請問這11T燃料可以將飛船從同步軌道飛過去然後飛回來,再在大氣層外減速到大氣層內嗎?

中國是3,8T就裝了飛過去和飛回來的燃料,返回是再入式的。

因為今天的度娘實在太B*TCH在邊上放一個,手賤點了一下。。我只是想看看這酒好喝不的說。


足夠的。
首先糾正一下,你說的氧氣是供服務艙燃料電池發電用得,不是用作推進的。服務艙和登月艙用得是 Aerozine 50 + N2O4 的燃料。

齊奧爾科夫斯基火箭公式 DeltaV = g*Isp*ln(M0/M1)

各艙的重量數據(來自wikipedia):
指令艙:5500kg
服務艙:24500kg,燃料重量:18400kg
登月艙上升級:4700kg,燃料重量:2353kg
登月艙下降級:10334kg,燃料重量:8200kg
與土星五號第三級分離時的總重量為45000kg
發動機比沖Isp 311s

月球環繞速度1680m/s,月球逃逸速度2380m/s

1.地月轉移
土星五號第三級在地球軌道把飛船加速到接近第二宇宙速度,約10800m/s,之後飛船靠慣性沿地月轉移軌道飛向月球,其間受地球引力吸引不斷減速,到地月引力中性點是速度降到800m/s,之後月球引力佔優,飛船開始加速,因此要被月球引力捕獲,服務艙需要點火減速,按照阿波羅16號的數據Apollo 16 Flight Journal Chapter 11,速度改變數大約854m/s,代入火箭公式,m0/m1 = exp(854/311/9.8) = 1.32,即服務艙消耗的燃料與總質量的比值 = (1.32 - 1)/1.32 = 24%,理論需要消耗的燃料質量 = 45000*24% = 10900kg,此時服務艙重 24500 - 10900 = 13600kg,剩餘燃料7500kg。

2.登月艙下降
速度該變數為月球環繞速度1680m/s,代入火箭公式m0/m1 = exp(16800/311/9.8) = 1.74,即登月艙下降級消耗燃料與登月艙總質量比值 = (1.74 - 1)/1.74 = 42.5%,理論需要消耗的燃料質量 = (4700 + 10334)*42.5% = 6318kg,而下降級有8200kg的燃料,用來彌補克服高度下降帶來的等效速度該變數和懸停時的燃料消耗。

3.登月艙上升
速度該變數為月球環繞速度,同理登月艙上升級消耗燃料與登月艙上升級總質量比值 = (1.74 - 1)/1.74 = 42.5%,理論需要消耗的燃料質量 = 4700 *42.5% = 1997kg,而登月艙上升級有2353kg燃料,同樣為了彌補高度上升帶來的等效速度該變數。

4.返回
速度該變數為1000m/s,阿波羅11號數據 Apollo 11 Flight Journal,代入火箭公式m0/m1 = exp(1000/311/9.8) = 1.39,即服務艙消耗燃料與服務艙和指令艙總質量比值 = (1.39 - 1)/1.39 = 28%,此時服務艙和指令艙的總質量 = 13600 + 5500 = 19100kg,理論所需燃料= 19100 * 28% = 5348kg,而服務艙還剩7500kg燃料。

因此,燃料是充足的。


夠,因為它確實返回了


返回的整個過程一直是在做減法,下降級被留在了月球上,上升級在月球軌道和服務艙對接,後來也被扔了,回到地球軌道,服務艙也留在軌道上,只剩返回艙再入大氣層,再入過程主要依靠大氣層阻力減速,不需要燃料。實際上整個過程都是在做減法,飛船消耗燃料,質量一直在減少。推力恆定,質量一直在減少。(F=ma)
閑扯一句:服務艙去月球的burn time&>回來時的burn time。


因為有地球引力這個東西,返回的時候只要加速到月球逃逸速度△v只有0.幾km/s,就可以飛離月球靠地球引力吸回地球,然後進入大氣層靠空氣摩擦減速就可以了

相當於你把一個球扔到五層樓的陽台上要很大的力氣,但是在五層的人只要輕輕一堆就能讓球從五樓扔回來


阿波羅11號返回時服務艙大約還剩1/8的燃料,等到後期阿波羅15號的時候增加了一些科學載荷燃料幾乎只剩下百分之幾,手頭上沒詳細資料,先大概提供一點信息


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