Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » تأثير أوبيرث

تأثير أوبيرث

1927
  • Hermann Oberth
صاروخ يقوم بحرق عند نقطة الحضيض مما يوضح تأثير أوبرت في هندسة الفضاء الجوي.

(صورة تم إنشاؤها للتوضيح فقط)

تُفسّر ظاهرة أوبرث كيف يكون استخدام محرك الصاروخ أكثر كفاءة عند السرعات العالية منه عند السرعات المنخفضة. فعملية احتراق الصاروخ عند سرعة عالية، كما هو الحال عند نقطة الحضيض المداري، تُولّد تغيراً أكبر في الطاقة الحركية مقارنةً بالعملية نفسها عند سرعة منخفضة. ويعود ذلك إلى أن الوقود نفسه يمتلك طاقة حركية قبل احتراقه.

The Oberth effect is a consequence of the work-energy theorem. The work done on a rocket by its engine is the thrust force multiplied by the distance traveled during the burn ([latex]W = F \cdot d[/latex]). At higher speeds, the rocket travels a greater distance during the same burn time. Therefore, the same engine burn (same force, same duration, same delta-v) does more work on the vehicle and results in a larger increase in its kinetic energy ([latex]\Delta E_k[/latex]).

يبرز هذا التأثير بشكلٍ جليّ عندما تتحرك المركبة الفضائية بأقصى سرعة، وهو ما يحدث في المدار عند أدنى نقطة فيه، وهي نقطة الحضيض. بتشغيل المحرك عند نقطة الحضيض، تستطيع المركبة الفضائية اكتساب طاقة مدارية أكبر بكثير مما لو قامت بنفس عملية الاحتراق عند نقطة الأوج (أعلى نقطة وأبطأها). لهذا السبب، غالبًا ما تستخدم المهمات بين الكواكب مناورة التحليق المدفوع أو ما يُعرف بـ"مناورة أوبيرث" حول جرم سماوي ضخم ككوكب المشتري. تغوص المركبة الفضائية عميقًا في بئر جاذبية الكوكب لاكتساب السرعة، ثم تُشغل محركها بأقصى سرعة لمضاعفة تأثير الاحتراق، دافعةً إياها إلى النظام الشمسي بسرعة نهائية أعلى بكثير مما كان ممكنًا لولا ذلك. لا يتعلق الأمر هنا بزيادة مقدار دلتا-في، بل بالحصول على طاقة أكثر فائدة من كل وحدة دلتا-في مُطبقة.

UNESCO Nomenclature: 3301
هندسة الطيران والفضاء

يكتب

المبدأ الفيزيائي

الاضطراب

تزايدي

الاستخدام

الاستخدام الواسع النطاق

السلائف

  • نظرية العمل والطاقة في الميكانيكا الكلاسيكية
  • قوانين نيوتن للحركة
  • فهم إمكانات الجاذبية والطاقة الحركية
  • المفاهيم المبكرة لميكانيكا المدارات من كيبلر ونيوتن

التطبيقات

  • إجراء عمليات حرق إدخال مداري في الحضيض لزيادة الكفاءة
  • تصميم مناورات مساعدة الجاذبية للمسبارات بين الكواكب
  • تخطيط عمليات التحليق بالطاقة للحصول على أقصى سرعة
  • تحسين عمليات حرق الفضاء العميق لمهام مثل مسبار باركر الشمسي

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارات محتملة

بسبب عمليات جمع البيانات من خلال برامج الروبوت، والتي تتجاوز حاليًا 40 ألفًا يوميًا، فإن هذا المحتوى مخصص لأعضاء المجتمع فقط.
> تسجيل الدخول < أو > سجل < (مجاني 100٪) للوصول إلى هذا، وكذلك جميع المحتويات والأدوات الأخرى المقيدة.

ذات صلة بـ: تأثير أوبرث، الديناميكا الفلكية، ميكانيكا المدارات، الحضيض، المساعدة بالجاذبية، التحليق المدعوم، الطاقة النوعية، محرك الصاروخ، الكفاءة، هيرمان أوبرث.

السياق التاريخي

تأثير أوبيرث

1920
1922
1924
1927
1930
1930
1930
1920
1920
1922
1925-01-01
1930
1930
1930
1930

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

الاختراع والابتكار والمبادئ التقنية ذات الصلة

الصور بالحجم الكامل والتنزيلات متاحة فقط 100% مجاناً للأعضاء المسجلين.