Kaj so raketna aerodinamika?

Aerodinamika rakete so sile, izražene na telesu rakete med atmosferskim letom in običajno vključujejo raketni upor, raketni pogon ali potis rakete; teža rakete; in njegov aerodinamični dvig, ki temelji na obliki telesa. Aerodinamične sile v zvezi z raketiranjem morajo upoštevati tudi balistiko, ki je splošni učinek gravitacije na raketo, ko se usmeri v navpični smeri stran od površine zemlje in se vrača.

Zgodovino raketiranja je mogoče zaslediti vsaj do leta 1045 našega štetja. V tem času so jih Kitajci že uporabljali kot obliko vojaške naprave. Osnovna raketna aerodinamika je zato po vsem svetu običajno veliko širša kot aerodinamika letal.

Aerodinamika deluje na vsako telo, ki se giblje po zraku in kaže dve primarni lastnosti: silo in vektor ali smer. Neposredna raketna aerodinamika, ki deluje na karoserijo vozila, je upor in dvig, pri čemer je upor uporna sila zraka, skozi katero mora raketa potisniti, in je videti, da deluje v neposrednem nasprotju s smerjo, v kateri raketa potuje. Dvigalo deluje pravokotno na gibanje rakete ali pod pravim kotom na obzorje, njegova velikost pa je odvisna od oblike telesa rakete in gostote zraka, skozi katerega prehaja.

Sile, kot sta dvig in upor, so pomembne le, če se raketa premika v primerjavi s tisto drugega telesa. Primeri takšnih teles vključujejo zemljo in delovanje v atmosferi. Na rakete polne velikosti, ki se hitro dvignejo v vesolje, ne vplivajo sile dviga in upora, ko so zunaj zemeljske atmosfere.

Na dvižne in uporne elemente aerodinamike rakete neposredno vpliva tudi vektor rakete oziroma njen vzponski kot glede na zemeljsko površino. Vektorske sile nastopijo bolj neposredno v smislu teže in potiska rakete v primerjavi z njenim kotom vzpona. Več potiska lahko raketa ustvari neposredno v primerjavi s svojo težo, dlje se lahko dvigne od zemeljske površine, preden zmanjka goriva.

Ta komponenta raketne aerodinamike se pogosto imenuje delta v in se izračuna kot čista številka v odsotnosti upora, ki ga povzročata atmosfera in gravitacijski pospešek, ki vleče raketo navzdol. Pogon rakete, ki je potreben, da vozilo doseže orbito, je znan kot ubežna hitrost. Za Zemljo je to hitrost približno 25,000 milj na uro (40,233 kilometrov na uro) ali 5,300 milj na uro (8,530 kilometrov na uro) na površini lune.