|
v súvislosti s gravitačnými stratami ma zase napadol Chandrayaan a Chang'e, pri každom zapnutí motora v perigeu, sa navyšovalo aj perigeum ich dráhy samotné
http://starbrite.jpl.nasa.gov/pds/viewMissionProfile.jsp?MISSION_NAME=chandrayaan-1
je práve toto dôsledkom gravitačných strát, nežiadané navyšovanie perigea?
|
|
perigeum sa ti nezvysi len vtedy, ak cele delta-v dodas v jednom zazihu motora trvajucom cas dt = 0s, presne v bode perigea a presne v smere dotycnice k orbite...
v realnom svete nemozne... takze dojde k zvyseniu perigea ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
| 20.9.2013 - 14:05 - Vilík | |
|
citace:
v súvislosti s gravitačnými stratami ma zase napadol Chandrayaan a Chang'e, pri každom zapnutí motora v perigeu, sa navyšovalo aj perigeum ich dráhy samotné
http://starbrite.jpl.nasa.gov/pds/viewMissionProfile.jsp?MISSION_NAME=chandrayaan-1
je práve toto dôsledkom gravitačných strát, nežiadané navyšovanie perigea?
Příčinou bude asi konečně krátká doba chodu motoru, nejde o jednorázový impuls jako v teoretických výpočtech. Vektor rychlosti se tak nemění přesně v perigeu. |
|
nevyplýva s toho určitá nepresnosť tejto kalkulačky?
http://mek.kosmo.cz/zaklady/vypocty.htm
tá tie impulzy chápe ako nekonečné krátke impulzy, a ak sa čo i len časť energie vloženej do navyšovania ap, prenesie do navyšovania pe, výsledná dráha bude v reále iná |
|
citace:
nevyplýva s toho určitá nepresnosť tejto kalkulačky?
http://mek.kosmo.cz/zaklady/vypocty.htm
tá tie impulzy chápe ako nekonečné krátke impulzy, a ak sa čo i len časť energie vloženej do navyšovania ap, prenesie do navyšovania pe, výsledná dráha bude v reále iná
samozrejme, je tam nepresnost...
ale na taketo teoreticke uvahy to staci... ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
| I podle mne je zvyšování perigea způsobeno tím, že motorický manévr obvykle začíná dost daleko před perigeem a končí až daleko za perigeem (v obou případech tedy "dále od Země", než je čisté perigeum). Ta větší výška při velké části motorického manévru je zřejmě i příčinou menší reálné efektivity manévru (proti ideálnímu impulznímu manévru v perigeu). Snad i v tomto případě se té nižší efektivitě říká "gravitační ztráty". Pokud reálný manévr trvá řádově minuty, tak ty "ztráty" budou asi dost malé (max. v řádu jednotek m/s), ale pokud ten manévr (chod motoru) trvá desítky minut (to je obvyklé u pohonů z nízkým tahem), tak už ty "ztráty" mohou být významnější (desítky m/s ?). |
|
btw... straty pri takomto manevri...
este aj oberthov efekt tam zohra rolu to tiez nazveme gravitacne straty [Edited on 20.9.2013 Agamemnon] ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
| Jasně, i "Oberthův efekt" je zřejmě jen jiný název pořád pro to samé (nižší efektivita manévru mimo perigeum). |
|
lenže akosi ak sa chceme dostať nad atmosféru, na stabilnú dráhu, tak perigeum navyšovať musíme
neplatí teda tá moja divoká teoretická úspora, (s porovnania montáže LEO - HEO) skôr pre nejakú planétu bez atmosféry? (čiže v prípade štartu zo zeme volovina) |
|
citace:
Jasně, i "Oberthův efekt" je zřejmě jen jiný název pořád pro to samé (nižší efektivita manévru mimo perigeum).
oberthov efekt oi. hovori, ze lod dostane vacsi prirastok energie, ak pouzije v perigeu motor s vacsim tahom (v porovnani s motorom s nizsim tahom)
http://en.wikipedia.org/wiki/Oberth_effect
edit:
aby bolo jasne - toto nesuvisi s tym, ze stuplo perigeum... len s grav. stratami [Edited on 20.9.2013 Agamemnon] ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
tak som sa cez vase odkazy prelistoval az k
http://en.wikipedia.org/wiki/Bi-elliptic_transfer#Example
nie je dvojelipticka vyhodnejsia jedine v daka chybe vypoctu pri hohmanke?
hohmanka mi vysla cca dv2863, ale mozno je uz len vecer... |
|
mne vyšlo hohmann tak, ako to majú na tej wiki...
totiž... to nie je výška nad zemou, čo tam oni majú, ale "vektor" pozície... teda vzdialenosť od stredu zeme...
ak to použijem ako výšku nad zemou, tak dostanem rovnaké delta-v ako ty [Edited on 21.9.2013 Agamemnon] ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
citace:
spočítal som to ešte raz
teda ono to vlastne "funguje"..
montáž na HEO, si žiada v celkovom súčte (vynesenie s povrchu + urýchlenie na C3)zhruba o 200dv menej, ako montáž na LEO
lenže musí sa to robiť presne takto
...
Ja sa vratim spat k alamovi z 19.9....
ci nam neunikol dalsi mozny zamer eliptickych orbit...
pre ludsku posadku sice nevhodne, ale pre naklady mozne.
existuje efektivnejsia draha ako hohmanova. A to dvojelipticka.
(pred par dnami sa este nedalo odkazat na wiki, ale dnes to uz ide... (este by mohol niekto doplnit z anglickej vypocet) )
https://sk.wikipedia.org/wiki/Dvojeliptick%C3%A1_prechodov%C3%A1_dr%C3%A1ha
|
|
No, na té anglické wiki mimo jiné uvádějí, že bieliptický přechod je výhodný jen tehdy, pokud podíl velkých poloos počáteční a koncové kruhové dráhy je větší než cca 12 (11,94). Takže z klasické LEO (ve výšce cca 200 km nad Zemí), která má velkou poloosu cca 6700 km se bieliptický přechod vyplatí jen na cílové kruhové dráhy, které jsou výše než cca 74000 km nad Zemí (tedy skoro dvakrát tak vysoko, než je geostacionární dráha (GEO).
Navíc je pro ten přechod potřeba celkové delta-v větší než 4000 m/s a úspora bielipsy proti Hohmannově půlelipse je menší než 20 m/s. To mi připadá nedostatečné na to, aby mělo smysl to používat. Doba přeletu přes bielipsu je mnohem delší (několikanásobně) než po klasické půlelipse. Podle mne to za tu mikroúsporu delta-v nestojí. |
|
| myslim, ze cim vacsi bude podiel poloosi orbit, tym vacsia bude uspora... ale to len z hlavy, bez pocitania... pocitat budem najskor az doma ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
citace:
Podle mne to za tu mikroúsporu delta-v nestojí.
Ano, v tychto realnych cislach mas pravdu.
Narazil som na dvojelipticke drahy nahodne, ked som tvoril stranku dlhoperiodicke komety a upravoval suvisiace stranky.
A v podstate priznavam, ze ma prekvapilo, ze moze existovat efektivnejsi sposob ako Hohmanova draha.
Aj ked len za urcitych podmienok. |
|
okej, takže som sa pohral s tými prepočtami (riešil som to numericky a ručne, nie analyticky, keďže mám skript ku tým prepočtom urobený):
- dokázal som dostať zisk pre bielliptickú trajektóriu voči hohmanovej ku nejakým 7% alebo tak (možno 10% by šlo urobiť), ak som mal vhodný pomer cieľovej a transfer orbity (štartovaciu som mal stále pevnú)... príliš veľký aj príliš malý pomer zisk znižujú...
ak sa to niekomu chce prepočítať analyticky, aký je presný max. možný zisk, tak budem len rád do toho sa mi nechce
edit:
automaticky som optimálnu transfer orbitu nehľadal, keďže to by som musel svoje skripty modifikovať trochu [Edited on 26.9.2013 Agamemnon] ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
Zkusil jsem to přepočítat analyticky a dostal jsem se na max. 2,5% úspory dv (cca 100 m/s), ale jen pro strašně vysoké výsledné dráhy (nad 100000 km) a jedině pro strašně vysoká apogea té přechodové elipsy (nad 350000 km). Pro tak vysoké dráhy se podle mne skoro určitě víc vyplatí využít gravitační asistenci Měsíce (průlet kolem Měsíce).
Výpočty jsem dělal v excelu a tu tabulku jsem pro kontrolu dal na http://mek.kosmo.cz/novinky/online/2013/bielliptic.xls .
Na prvním řádku té tabulky jsou pro kontrolu hodnoty drah z příkladu na https://en.wikipedia.org/wiki/Bi-elliptic_transfer (můj výsledek solidně odpovídá výsledku na wiki).
Pro výpočty jsem použil vzorce ze stránky http://www.braeunig.us/space/orbmech.htm#maneuver (odstavec "Orbit Altitude Changes"). |
|
ja som pouzil vzorce z wiki... a pripustam kludne, ze som niekde urobil chybu 
pouzil som oo.o na to, kedze tam mam tie vzorce pripravene, ale zadaval som to rucne postupne... ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
ok, tak som si napisal kod, ktory hlada optimalne (v zmysle min. delta-v) transfer orbity pre bielliptic a porovnava to s hohmanom... dostal som sa az ku nejakym 8 % zisku, ale tie transfer orbity, kde sa to dosahuje, su uplne sialenosti (a dostavaju sa mimo grav. posobnosti zeme)
[Edited on 27.9.2013 Agamemnon] ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
citace:
ok, tak som si napisal kod, ktory hlada optimalne (v zmysle min. delta-v) transfer orbity pre bielliptic a porovnava to s hohmanom... dostal som sa az ku nejakym 8 % zisku, ale tie transfer orbity, kde sa to dosahuje, su uplne sialenosti (a dostavaju sa mimo grav. posobnosti zeme)
[Edited on 27.9.2013 Agamemnon]
super, len dalsia perlicka fyziky s prinosom tejto znalosti dvojeliptickych orbit asi taky, ako ze teplo moze lokalne prestupovat z chladnejsieho telesa na teplejsie... |
|
hehe, nasiel som jedno vyuzitie, kedy je bielliptic o dost lepsi ako hohman:
pri startoch, kde je potrebne vyrazne zmenit inklinaciu
=>
starty na geo/gto z bajkonuru a aj z ksc ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
citace:
hehe, nasiel som jedno vyuzitie, kedy je bielliptic o dost lepsi ako hohman:
pri startoch, kde je potrebne vyrazne zmenit inklinaciu
=>
starty na geo/gto z bajkonuru a aj z ksc
gratulujem agi, postavil si vajce na spicku!
ked tento tvoj postreh dame na Slovensku wiki, tak nam to budu zavidiet aj anglicania
len by sme mali poprosit Alesa aby tento postreh pridal do zakladov kozmonautiky, aby sme sa v zmysle pravidiel wiki mohli odvolat na hodnoverny zdroj
Vysokoelipticka draha typu tundra
https://sk.wikipedia.org/wiki/Eliptick%C3%A1_dr%C3%A1ha#Priemet_dr.C3.A1hy_na_centr.C3.A1lne_teleso
vlastne moze v apogeu takmer beztrestne zmenit drahu...
dik za typ |
|
Souhlasím, že pro navádění na GEO z velkých sklonů dráhy bude asi "bielliptic" přechod o dost lepší, než "Hohmann" (protože to Proton občas opravdu používá). Ale nejsem si jist o kolik to procentuálně bude, protože nejefektivnější je v apogeu jediným manévrem měnit sklon dráhy a přitom současně zvyšovat perigeum (vektorové složení těchto dvou manévrů vyjde mnohem výhodněji, než když se provedou samostatně "po sobě"). Tento způsob manévrování ale zatím nedokážu přesně spočítat, abych mohl zhodnotit rozdíl obou přístupů.
V každém případě to je další příklad zajímavých efektů orbitální mechaniky. |
|
citace:
Ale nejsem si jist o kolik to procentuálně bude, protože nejefektivnější je v apogeu jediným manévrem měnit sklon dráhy a přitom současně zvyšovat perigeum (vektorové složení těchto dvou manévrů vyjde mnohem výhodněji, než když se provedou samostatně "po sobě"). Tento způsob manévrování ale zatím nedokážu přesně spočítat, abych mohl zhodnotit rozdíl obou přístupů.
http://www.braeunig.us/space/index.htm
v lavom menu klik na "Orbital mechanics", potom na "Orbital maneuvers" po zoskrolovani nizsie je mozne najst sekciu "Orbital Plane Changes"
ta obsahuje okrem jednoduchych manevrov aj nasledovne:
"Typically, orbital transfers require changes in both the size and the plane of the orbit, such as transferring from an inclined parking orbit at low altitude to a zero-inclination orbit at geosynchronous altitude. We can do this transfer in two steps: a Hohmann transfer to change the size of the orbit and a simple plane change to make the orbit equatorial. A more efficient method (less total change in velocity) would be to combine the plane change with the tangential burn at apogee of the transfer orbit. As we must change both the magnitude and direction of the velocity vector, we can find the required change in velocity using the law of cosines,"
a nasledne vzorec:
"where V_i is the initial velocity, V_f is the final velocity, and [Theta] is the angle change required. Note that equation (4.74) is in the same form as equation (4.69)."
edit:
upravene linky a popis, aby fungovali [Edited on 01.10.2013 Agamemnon] ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
Díky za ty odkazy a vzorečky kombinovaného manévru. Zase mám o pár drobných znalostí víc.
Zadal jsem ty vzorce zase do excelu a dostal jsem se na úsporu až cca 320 m/s (6,5% z 4870 m/s), ale jen pro GTO sklon 51° a jen pro přechodové apogeum ve výšce Měsíce (350000 - 400000 km). Doba navádění na GEO je pak už v řádu mnoha dnů.
Pro GTO se sklonem 28° mi vyšel bieliptický přechod vždycky jako ztráta (pro libovolně vysoké přechodové apogeum). Obdobné je to samozřejmě i pro GTO se sklonem 0°.
Opět se odhadem domnívám, že gravitační asistence Měsíce by mohla dát největší úsporu delta-v při navádění na GEO z Bajkonuru (LEO se sklonem 51°).
Tu svoji excel tabulku jsem dal pro případné zájemce na adresu http://mek.kosmo.cz/novinky/online/2013/bielliptic-geo.xls .
Mimo jiné je v tabulce dobře vidět, co vlastně znamená GTO 1500 (je to GTO se sklonem 0°, takže pro přechod na GEO je třeba dv cca 1500 m/s) a co je to GTO 1800 (GTO se sklonem 28°). Je zřejmé, že aby to vyšlo, musí být přechod z GTO na GEO proveden jediným kombinovaným manévrem v apogeu GTO (současná změna roviny dráhy i výšky perigea).
GTO se sklonem 51° (start z Bajkonuru) vyžaduje pro Hohmann přechod na GEO cca 2400 m/s. Pro vysoký bieliptický přechod se dá vystačit s cca 2100 m/s, ovšem na tři restarty (když počítám extra manévr i pro ten první přechod na přechodovou dráhu s vysokým apogeem) a s mnohonásobně delší dobou přeletu (proti Hohmannu).
Jsou to pro mne všechno docela zajímavá zjištění. |
|
vdaka za excel
- ku tomu rozdielu medzi gto 1500 a gto 1800...
to je velmi vidiet na cislach pre deltu iv heavy, z toho user manualu... pre gto 1800 ma nosnost 14 t, pre gto 1500 uz len 10 t
- ten prechod na gto z bajkonuru...
briz-m to robi na 4 restarty (musim niekde pohladat schemu, ze vlastne ako to lietaju) ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
pekne ste to rozobrali,
len jak uchovat znalosti pre dalsie generacie?
wiki je prilis encyklopedicka (aj ked aj tam sa nieco da), ale vase komentare sa mi pacia, ale to je skor do skript.
(vid. bez encyklopedickeho zdroja, ale logicka poznamka s gravitacnym prakom/brzdou pri Mesiaci)
budes nieco z toho pridavat k zakladom kozmonautiky?
Ak ma niekto nepredbehne(mohol by  ), skusim nieco posunut na sk wiki, cestinu radsej prekladam len jednosmerne. |
|
hmm, tu je schema pre start protonu s astrou 2e (let z nedele)... ale myslim, ze toto tu ku bielliptic velmi napomocne nebude
link pre full res: http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?action=dlattach;topic=32046.0;attach=544765
edit:
to je dokonca 5 zazihov [Edited on 02.10.2013 Agamemnon] ____________________
Per aspera ad astra - 42 |
|
lenže rusi musia brať do úvahy aj "geopolitickú mechaniku", a lietať ponad "severný pól", číňanom by sa asi bombardovanie ich štátu prázdnymi stupňami nepáčilo
nehrá aj toto rolu, pri letovom profile protonu?
rovnako izrael môže vypúšťať rakety len retrográdne, aj ten najmierumylovnejší štart smerom na východ by bol vnímaný ako ťažká provokácia |
