Sajumlah basa dina situs ieu bisa disalin ku mesin sarta bisa ngandung kasalahan. Bantuan kanggo nambah Baca ing basa Inggris asli
Hohmann transfers: ngowahi orbit
  1. Ngerti
  2. Навигатор
Навигатор · Modul 9

Hohmann transfers: ngowahi orbit

Pikeun ngaleuwihan, anjeun kedah gancang, sareng teras anjeun kedah langkung lambat. Manuver dua-bakar anu mindahkeun satelit ti orbit handap ka orbit geostasioner.

12 min

NASA/JPL/Space Science Institute

Bab iki digawé déning Local Solar System Anggota tim Foundation bisa dioptimalkeun ku hiji reviewer anu qualified. Apa sampeyan duwe kualifikasi ing topik iki? Suggestion an edit

Dina orbit ieu, éta bakal ngaleuwihan laju angin anu dihasilkeun ku pesawat, sareng dina waktos anu sami, éta bakal ngaleuwihan kecepatan angin. Walter Hohmann, insinyur kota Jerman, ngarancang dina taun 1925 cara anu paling murah pikeun pindah antara dua orbit bulat. Saben satelit ing orbit geostasioner bisa digawé nganggo idené.

Ti orbit 300 km ka orbit geostasioner, 35.786 km: dua kali ngabakar, 5.3 jam. Dikalkulasi ku persamaan vis-viva.

Nalika lajeng katarik, éta bakal ngaleuwihan lajuna.

Lihat

  1. Burn 1, forwards. Kacepetan tambahan ora ndadekake satelit luwih cepet ing sakiwa-tengené lingkaran: iku ngencengi lingkaran dadi elips. Titik paling handap tetep di mana kebakaran lumangsung; sisi jauh naék ka tingkat target.
  2. Coast. Setengah orbit tanpa mesin. Satelit naek, sarta, saperti bal anu dicokot, naék nalika ngaleuwihan.
  3. Burn 2, forwards again. Di luhureun éta ayeuna teuing lambat pikeun tetep di dieu sarta bakal turun deui. Saben orbit iki diwiwiti saka titik paling dhuwur ing orbit.

Saka 300 km kanggo orbit geostasioner loro burns tambah nganti kira-kira 3.9 km/s, lan perjalanan njupuk sekitar 5 jam 17 menit.

Ngerti

Kecepatan ing titik-titik orbit asale saka vis-viva: v = √(μ(2/r − 1/a)). Sacara umum, sumbu semi-mayor ellips Hohmann nyambung ka dua lingkaran, jadi a_t = (r₁ + r₂)/2.

Radius (km)Cepat (km/s)
Circular ing 300 km6,6787.73
Transfer, titik ngisor6,67810.15
Transfer, titik dhuwur42,1641.61
Bunder, geostasioner42,1643.07

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.

(Saben titik dina orbit bumi diwangun ku sababaraha lapisan, anu disebut lapisan luar; lapisan jerona diwangun ku lapisan jero.)

Master

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. Luwih saka rasio iku a bi-elips transfer (tilu burns, ngaliwatan target kahiji) biaya kirang Δv, dina harga leuwih loba waktu.

Burning at the low point is also the most efficient place to add energy: the Oberth effect says a given Δv changes the orbital energy most where the spacecraft is moving fastest, because Δε ≈ v·Δv.

Coba

Digunakeun vis-viva pikeun mriksa kecepatan dina puncak transfer: μ = 398,600 km³/s², r = 42,164 km, a = 24,421 km. teras dibandingkeun sareng kecepatan lingkaran di 42,164 km.

Tes Cepat

3 pitakon cepet. Pilih jawaban kanggo ndeleng apa sampeyan bener.

  1. Kanggo tekan orbit lingkaran sing luwih dhuwur, burn pertama yaiku:

    1. A Tegak
    2. B Maju, ngecepat
    3. C Balik, ngalewati
    4. D Serong, metu saka bidang orbit
    Papar jawaban

    B. Maju, ngecepat

  2. Nalika ing pesisir antarané loro kebakaran, satelit:

    1. A Ngarep-arep
    2. B Ngurangi lajune nalika munggah
    3. C Ngjaga kecepatan sing padha
    4. D Ngrekam ing ndhuwur
    Papar jawaban

    B. Ngurangi lajune nalika munggah Dina téori énergi, energi kinetik nyaéta énergi anu dihasilkeun ku hiji benda nalika éta ngaleuwihan laju cahaya.

  3. Apa tegese orbit geostasioner?

    1. A Bumi iku paling cedhak karo srengéngé.
    2. B Satelit ing kono butuh siji dina kanggo orbit, mula tetep ana ing titik sing padha
    3. C Ora ana gravitasi ing kono
    4. D Iki orbit paling cepet
    Papar jawaban

    B. Satelit ing kono butuh siji dina kanggo orbit, mula tetep ana ing titik sing padha

Baris pungkasan

  • Waca pelajaran
  • Tantangan
  • Ngrampungake pitakonan

Tandai pelajaran wis rampung kanggo nyimpen ing kemajuan sampeyan ing piranti iki.

Kata ing pelajaran iki

Sumber

Pelajaran iki lisensi CC BY-SA 4.0.

Alat jeung pelajaran ngagunakeun model anu diserepkeun ngan ukur pikeun diajar. Éta henteu kedah dianggo pikeun navigasi, perencanaan misi atanapi kaputusan operasi naon waé. Sertifikat bébas sareng henteu diakreditasi. Waca isi pendidikan