페이로드 분율

Payload fraction

항공우주 공학에서, 페이로드 비율은 특정 설계의 효율성을 특징짓는 데 사용되는 일반적인 용어다. 페이로드 비율은 페이로드의 중량을 항공기의 이륙 중량으로 나누어 계산한다. 연료는 전체 이륙 중량의 상당한 양을 나타내며, 짧은 주행의 경우 더 가벼운 부하를 운반하기 위해 연료를 덜 적재하는 것이 꽤 일반적이다. 이러한 이유로, 유용한 하중 비율은 유사한 숫자를 계산하지만, 페이로드와 연료의 결합 중량에 기초한다.

프로펠러식 여객기는 25~35%의 순서에 따라 유용한 하중 비율을 보였다. 현대의 제트 여객기는 45–55%의 순서에 따라 상당히 높은 유효 하중 비율을 가진다.

우주선의 경우 페이로드 비율은 대개 1% 미만인 반면 유용한 부하 비율은 아마도 90%일 것이다. 이 경우 우주선은 일반적으로 완전한 연료 부하 없이는 궤도에 도달할 수 없기 때문에 유용한 하중 비율은 유용한 용어가 아니다. 이러한 이유로 관련 용어인 추진제 질량 분율이 대신 사용된다. 그러나 후자가 크면 페이로드만 작을 수 있다.

예

차량 이륙질량 파이널 매스 질량비 페이로드 분율
아리안 5(차량 + 페이로드) 746,000kg[1](~164만5,000lb) 2,700 kg + 16,000[1] kg (약 6,000 lb + 35,300 lb) 39.9 2.506%
스페이스X 우주선(차량 + 페이로드) 4,400,000 kg(9,700,000 lb)[2] 85,000 kg (192,000 lb)[2] + 10,000 kg (220,000 lb)[3] 18.7 5.341%
SpaceX 우주선(payload만 해당) 4,400,000 kg(9,700,000 lb)[2] 100,000kg(220,000lb)[3] 29.3 3.409%
소유즈-2.1b 312,000 kg 8,200 kg[4] 38.05 2.63%
소유즈-2.1a 312,000 kg 7,020 kg[4] 44.444 2.25%
토성 V 3,038,500 kg[5] (약 6,700,000 lb) 13,300 kg + 118,000 kg[5] (약 29,320 lb + ~150 lb) 23.1 4.33%
스페이스 셔틀(차량 + 페이로드) 2,040,000 kg (약 4,500,000 lb) 104,000 kg + 28,800 kg (~230,000 lb + ~63,500 lb) 15.4 6.49%
스페이스 셔틀(페이로드만 해당) 2,040,000 kg (약 4,500,000 lb) 28,800 kg (~23만 lb + ~63,500 lb) 70.83 1.41%
Skylon(차량 + 페이로드) - 예상 345톤[6] 15 + 53 5.07 19.71%
Skylon (payload) - 예상됨 345톤[6] 15 23 4.35%
토성 1B(단계만 해당) 448,648kg[7](989,100lb) 41,594kg[7](91,700lb) 10.7 9.346%
타이탄 23G 1단계 117,020 kg (258,000 lb) 4,760kg(10,500lb) 24.6 4.065%
버진 애틀랜틱 글로벌플라이어 10,024.39kg(22,100lb) 1,678.3 kg(3,700 lb) 6.0 16.66%
V-2 13,000 kg (~28,190 lb) (12.8 ton) 3.85 25.97%[8]
X-15 15,620kg(34,000lb) 6,620kg(14,600lb) 2.3 43.478%[9]
콩코드 ~181,000kg (40만 lb[9]) 2 50%[9]
보잉 747 ~363,000kg (80만 lb[9]) 2 50%[9]
달 모듈 강하 단계 15,200 kg[10] 6,845 kg 2.22 45.03%[10]
달 모듈 아스센트 단계 4780kg[10] 2405kg 1.9875 50.31%[10]

참고: 위 표에는 빈 상부 스테이지 또는 스테이지의 질량이 잘못 포함될 수 있다.

참고 항목

참조

  1. ^ a b 우주비행사-아리안 5g
  2. ^ a b c "Making Life Multiplanetary: Abridged transcript of Elon Musk's presentation to the 68th International Astronautical Congress in Adelaide, Australia" (PDF). SpaceX. September 2017.
  3. ^ a b spacexcmsadmin (2019-09-27). "Starship". SpaceX. Retrieved 2019-11-10.
  4. ^ a b "SOYUZ-2 Launch Vehicle / Power Characteristics". JSC SRC Progress. Retrieved 2015-08-20.
  5. ^ a b 우주비행사 - 토성 V
  6. ^ a b Skylon 사용 설명서
  7. ^ a b 우주비행사-토성 IB
  8. ^ 우주비행사-V-2
  9. ^ a b c d e AIAA2001-4619 RLV
  10. ^ a b c d 달 모듈