Некаторыя мовы на гэтым сайце могуць быць перакладзеныя аўтаматычна і могуць утрымліваць памылкі. Дапамагчы ўдасканальваць Прачытайце арыгінальную англійскую версію
  1. Вывучыць
  2. Навігатар
Навігатар · Модуль 9

Шаблон:Арбітальныя транспартныя сістэмы

Каб падняцца вышэй, трэба паскорыць, а потым прыбыць павольней. Двухпалярны манеўр, які перамяшчае спадарожнікі з нізкай арбіты на геастацыянарную арбіту.

12 мін

NASA/JPL/Space Science Institute

Гэты урок быў напісаны членам каманды Local Solar System Foundation і мог быць удасканалены кваліфікаваным рэцэнзентам. Вы кваліфікаваны ў гэтай тэме?

Гэта найбольш цікавае правіла орбітальнага палёту: каб наблізіцца, трэба спыняцца, а калі падымацца вышэй, то прыбягаць да хуткасці, пасля чаго можна павольней. У 1925 годзе Вальтэр Хоман, нямецкі інжынер-будаўнік, распрацаваў найменш дарагі спосаб перамяшчэння паміж двума кругавымі арбітамі. Усе астатнія сусветныя геаграфічныя назвы былі выкарыстаны ў далейшым.

From a 300 km orbit to geostationary orbit, 35,786 km up: two burns, 5.3 hours. Computed with the vis-viva equation.

У выніку ён стаў больш хуткім і больш дакладным, чым раней.

Паглядзець

  1. Burn 1, forwards. Дадатковая хуткасць не робіць спадарожнік хутчэй па кругу: яна расцягвае круг у эліпс. У верхняй частцы сцяны знаходзіцца ўваход, а ў ніжняй — дзверы на другі паверх.
  2. Coast. Пачатак арбіты без рухавіка. Сатэліт падымаецца і, як мяч, які кідаецца ўверх, запавольвае як гэта ідзе.
  3. Запісаць 2, зноў наперад. На вяршыні ён занадта павольны, каб заставацца там і будзе адступаць назад. Другі штуршок дае магчымасць ажыццявіць кругавую арбіту на новай вышыні.

З 300 км да геастацыянарнай арбіце два выбухі сумуюць каля 3,9 км/с, і падарожжа займае каля 5 гадзін 17 хвілін.

Паразумець

Хуткасць у любой кропцы арбіты вызначаецца з vis-viva: v = √(μ(2/r − 1/a)). Транзітны эліпс Хомана датычыць абодвух акружнасцяў, таму яго вялікая паўвось a_t = (r₁ + r₂)/2.

Радыўс (км)Хуткасць (км/ с)
Круговая на адлегласці 300 км6,6787.73
Перадача, нізкая кропка6,67810.15
Перанос, вышэйшая кропка42,1641.61
Цыркулярная, геастацыянарная42,1643.07

Burn 1 = 10.15 − 7.73 ≈ 2.43 km/s. Burn 2 = 3.07 − 1.61 ≈ 1.47 km/s. The coast is half the transfer ellipse’s period: π√(a_t³/μ) ≈ 5.3 hours.

(Пры рэальных геастацыянарных запусках таксама трэба змяняць наклон арбіты ад шыраты стартавага месца да экватара, што каштуе больш; запуск каля экватара эканоміць паліва.)

Галоўны

Δv₁ = √(μ/r₁)·(√(2r₂/(r₁+r₂)) − 1),   Δv₂ = √(μ/r₂)·(1 − √(2r₁/(r₁+r₂)))

The Hohmann transfer is the minimum two-impulse transfer between coplanar circular orbits, as long as r₂/r₁ < 11.94. За межамі гэтага суадносін бі-эліптычны перанос (тры запісы, якія праходзяць па-за мэтай) каштуе менш Δv, але патрабуе значна больш часу.

Выкарыстанне найменшай магутнасці таксама з’ яўляецца самым эфектыўным спосабам дадання энергіі: Эфект перавышэння значыць, што дадзеная Δv змяняе энергію арбіты найбольш у тым месцы, дзе касмічны апарат рухаецца найхутчэй, бо Δε ≈ v· Δv.

Паспрабуйце

Выкарыстоўвайце vis-viva, каб праверыць хуткасць у верхняй частцы перадачы: μ = 398600 км³/с², r = 42164 км, a = 24421 км. Затым параўнаць яе з кругавой хуткасцю на адлегласці 42164 км.

Хуткі тэст

3 хуткія пытанні. Выберыце адказ, каб паглядзець, ці правільны вы.

  1. Для дасягнення вышэйшай кругавой арбіты, першая запалка:

    1. A Прама ўверх
    2. B Наперад, прыгажэць
    3. C Назад, запавольваючы
    4. D З боку, з- за плоскасці арбіты
    Паказаць адказ

    B. Наперад, прыгажэць

  2. Падчас плавання паміж двума выбухамі, спадарожнік:

    1. A Прыцягвае пры пад' ездзе
    2. B Павольней падчас узлёту
    3. C Захоўвае хуткасць
    4. D Спыняецца ў верхняй частцы
    Паказаць адказ

    B. Павольней падчас узлёту У тэхніцы, як і ў іншых галінах, энергія з'яўляецца асноўным крыніцай энергіі.

  3. Чаму геастацыянарная арбіта карысная?

    1. A Найбліжэйшы да Зямлі
    2. B Супутник там займае адзін дзень на арбіту, таму ён застаецца над адным месцам
    3. C Там няма гравітацыі
    4. D Найбольш хуткая арбіта
    Паказаць адказ

    B. Супутник там займае адзін дзень на арбіту, таму ён застаецца над адным месцам

Канец радка

  • Прачытаць урок
  • Выканаў выклік
  • Прайшоў тэст

Пазначыць урок як завершаны, каб захаваць яго ў спісе заняткаў на гэтай прыладзе.

Слова ў гэтым уроку

Крыніца

Гэтая лекцыя ліцэнзавана CC BY-SA 4.0.

Інструменты і ўрокі выкарыстоўваюць спрошчаныя мадэлі толькі для навучання. Яны не павінны выкарыстоўвацца для навігацыі, планавання місій або любых аператыўных рашэнняў. Сертыфікаты бясплатныя і не акрэдытаваныя. Прачытайце абмежаваньне адказнасьці за адукацыйны зьмест