Bir Oberth manevrasında gerekli tüm yakıtı bir defada yakmak mı yoksa her yörünge için yakıtın bir kısmını yakmak mı daha verimli?
Parker Solar Probes yörüngesine bakıyordum ve ihtiyaç duyulan yerçekimi asistlerinin sayısını azaltmak için günberi konumunda geriye dönük bir itme kullanmanın en uygun yolunun ne olacağını merak ediyordum. Oberth etkisi ile hız düşürücü itişi günberi üzerinde uygulamak en iyisi olacaktır, çünkü Oberth etkisi ile ne kadar hızlı hareket ederseniz, bir itme kuvvetinden o kadar çok yararlanabilirsiniz.
PSP, ilk günberi sırasında bir itme uygularsa, onu Güneş'ten 0.05 AU hedef mesafesine ulaştırmak için imkansız miktarda yakıta ihtiyaç duyacaktır. Daha yakın olduğu için ikinci günberi de bu itişi uygularsa, hedef mesafesine ulaşmak için kütle başına biraz daha az yakıta ihtiyaç duyacaktır ve ayrıca daha hızlı hareket ettiği için, aynı itme kuvveti için daha az yakıta ihtiyacımız olacaktır (yine de imkansız bir miktar) verilen kütle için olsa).
Öyleyse, kütleyi aynı tutarak yeterli yakıt ekleyebildiğimizi söyleyin, öyle ki, hepsini PSP'nin 3. gün yarısında yakarsak, başka bir yardım için Venüs'e geri dönmemize gerek kalmaz (PSP, hedef günberi ulaşır. mesafe). 3'üncü yardımda sahip olduğumuz tüm yakıtı yakmak yerine, yakıtın 1 / 3'ünü 1'de, 2'de 1 / 3'ünde ve 3'ünde 1 / 3'ünü yakmak yerine daha az yakıt gerektirip gerekmediğini merak ediyordum hızlar artıyor ama daha az yakıt yakılıyor.
Bu benim için basit bir problem gibi görünüyor ama nasıl çözeceğime emin değilim. Örneğin, ortaya çıkan afelyon hızı ve ardından takip eden yörüngenin günberi hızı ve ardından günberi mesafesi üzerindeki belirli bir retrograd itmenin etkisini tahmin edebileceğim herhangi bir formül var mı?
Yanıtlar
Periapsiste retrograd itme periapsisi düşürmez, apoapsisi düşürür. Periapsisi düşürmeye çalışıyorsanız, apoapsise itme uygulamanız gerekir.
Periapsinizi Güneş'e saçma bir şekilde yakın bir noktaya indirmeye çalışıyorsanız, yerçekimi asistlerini engelleyen en etkili seçenek çift eliptik bir transferdir : apoapsınızı mümkün olduğunca yükseğe kaldırın, sonra apoapsiste çok küçük bir retrograd itme uygulayın. periapsinizi düşürmek için. Bunun dezavantajı seyahat süresidir: Neptün etrafındaki apoapsis ile iki eliptik bir transfer, Güneş'i gözlemlemeye başlamadan önce on yıldan fazla bir uçuş gerektirecektir.
Mark'ın daha önce belirttiği gibi:
Periapsiste retrograd itme periapsisi düşürmez, apoapsisi düşürür. Periapsisi düşürmeye çalışıyorsanız, apoapsise itme uygulamanız gerekir.
Bu çok önemli olacak: planladığınız her manevra, temelde yörüngenizin zıt bölgesini etkiler .. Pericenter'ı düşürmek mi istiyorsunuz? -> Apocenter'da geriye dönük itme. Dolayısıyla, eliptik bir yörüngeden başlayarak ve merkez üssünüzü düşürmek istiyorsanız, Apocenter'inizde en yavaş olduğunuz yerde itme kuvveti vermelisiniz.
Ancak sorularınıza geri dönelim:
Fakat apoapsis düşürülmüş olsaydı, bu sonraki periapsisi düşürmez miydi?
HAYIR
Örneğin , ortaya çıkan afelyon hızı ve ardından takip eden yörüngenin günberi hızı ve ardından günberi mesafesi üzerindeki belirli bir retrograd itmenin etkisini tahmin edebileceğim herhangi bir formül var mı?
Basit: EVET, bunun için oldukça kolay bir dizi Formül var, bunları Wikipedia Hohmann Transfer Orbit'te bulacaksınız
Vis-viva denklemini kullanmanızı tavsiye ederim (hohman transferi için olan çözümleri değil):
v = sqrt (n * ((2 / r) - (1 / a))),
a = (r_apo + r_peri) / 2 ile
Ne yapmak gerekiyor:
her iki senaryoyu da oynayın ... denklem size yörüngenizin belirli bir yüksekliğinde sahip olduğunuz hızı veriyor, bir transfer yörüngesine mi geçmek istiyorsunuz? Aynı yükseklikte transfer yörüngesinin hızını hesaplar. her iki hız arasındaki fark, ihtiyaç duyduğunuz hız değişimidir. böylece ne kadar yakıta ihtiyacınız olduğunu hesaplayabilirsiniz. daha sonra aynı şekilde hesaplanan ikinci bir manevraya ihtiyacınız var, vb ...