La propulsion des fusées dans l'espace vide - II

Dans l’espace, une fusée accélère en brûlant son carburant et en éjectant les gaz brûlés. Le fonctionnement de la fusée suit la conservation de la quantité de mouvement linéaire. Les gaz éjectés de la fusée ont une quantité de mouvement dans la direction opposée à celle du mouvement de la fusée.

Ici, la masse des gaz expulsés est égale à la masse perdue par la fusée. En divisant les deux côtés par dt et en réarrangeant l’équation, on obtient l’expression de l’accélération de la fusée.

L’accélération de la fusée augmente continuellement à mesure que la masse de la fusée diminue pour une vitesse constante. Le produit de la masse et de l’accélération est la force de vol, qui dépend de la vitesse des gaz expulsés et de la vitesse de combustion.

En réarrangeant l'équation de la force et en intégrant l'équation de la vitesse de la fusée avec les limites initiales et finales, l'équation idéale de la fusée est dérivée.

La fusée atteint sa vitesse maximale lorsque le rapport m_i sur m est aussi grand que possible, de sorte que le carburant constitue principalement la masse initiale de la fusée.