Планирование маневров прибытия с гиперболической межзвездной траектории v1 - История изменений

Elizabeth в 12:05, 20 августа 2020

2020-08-20T12:05:55Z

Elizabeth в 12:02, 20 августа 2020

2020-08-20T12:02:54Z

Greywind: версия инструкции с возможными ошибками

2020-08-03T10:01:10Z

версия инструкции с возможными ошибками

Новая страница

[[Category:Чеклист]]

{{Инфоблок|Корабль-разведчик приближается к планетной системе со скоростью в несколько тысяч километров в секунду. Тяговооруженность корабельной двигательной установки не велика и время, необходимое для торможения с такой скорости равно нескольким земным месяцам. Такую большую длительность маневров необходимо внимательно учитывать при планировании прибытия.}}

Задача, которую нужно решить формулируется так: корабль движется к звезде по гиперболической траектории.
Его скорость Vнач много больше второй космической для звезды, следовательно гравитационными потерями можно пренебречь.
Эксцентриситет траектори черезвычайно большой ε=1440, так что траекторию можно считать прямой.
Мы должны рассчитать врема начала троможения (tстарт) относительно времени до прохождения перицентра (tпери).
Т.е. дать ответ на вопрос когда нужно включать двигатели для того, чтобы скорость корабля упала до местной орбитальной скорости в момент прохождения перциентра у звезды?

{{Инфоблок|Все поля ввода в KSP TOT поддерживают математические операции. Чтобы вычесть или разделить значение испоьзуйте операторы "-,+,/,*"}}

Чтобы решить эту задачу нам нужно:
# Рекомендуемая конечная скорость после торможения должна быть примерно Vконеч=100 км/c
# Чтобы получить начальную массу корабля Мнач нужно выполнить команду res в терминале kOS
# Финальную массу корабля можно рассчитать используя уравнение Циолковского и параметры двигательной установки "Циолковского":
## удельный импульс Isp=1500000с, тяга Fмарш=3000 кН
## Мконеч = Мнач / exp(Vнач - Vконеч) / g * Isp)
# Расчитать среднее ускорение торможения aср = Fмарш / (Мнач - Мконеч)
# Расчитать длительность торможения Δtторм = (Vконеч - Vнач) / aср
# С помощью Архитектора миссий получить время прохождения перицентра tпери
## Импортируйте начальное состояние из KSP
## Создайте событие Coast типа Go to Go to periapsis.
## Нажмите правой кнопкой на событие и скопирйте временную метку tпери выбрав пункт "Copy UT at End of Selected Event" в меню
# Теперь мы можем создать маневрторможения и загрузить его в KSP указав рассчетное время торможения:
## В Архитекторе миссий создйте событие типа Delta-V maneuver (его можно поместить после события прохождения перицентра)
## В настройках события снимите все галочки оптимизации и задайте величину prograde компоненты импульса равной -(Vнач - Vконеч)
## Нажмите правой кнопкой на событие маневра и выберите из меню пункт Upload Selected DV Maneuver
## В открывшемся окне в поле Univ Time. скопируйте значение временной метки tпери
## Вычтите из tпери длительность торможения Δtторм разделенную на два. {{Инфоблок|Нужно пояснить, что нам надо завершить торможение в районе перциентра, условием чего явлется начало торможения, на расстоянии равном пути, который пройдет корабль за время торможения. Если взять среднюю скорость движения за время торможения и определить, какому времени до перицентра это соответствует, то получится примерно Δtторм/2}}
## Загрузите маневр в KSP
# Заранее постройие ориентацию корабля на маневр
# Ускорьте время до маневра с помощью команды warput(tпери) - Δtторм/2).
# Запустите термоядерный ректор
## Нажмите правой кнопкой на "Сферический токамак ТЯРМУП"
## В меню выберите пункт "Окно управления реактором"
## В открывшемся окне нажмите на кнопку "Activate"
# Включите маршевый двигатель
## Нажмите правой кнопкой на "Daedalus" Internal Confinement Fusion Engine
## Выберите пункт "Вкл. двигатель"
# Плавно увеличить тягу до 100%
# Включить ускорение времени до х10000 используя клавиши "<" и ">"
# Контролируйте температуру радиаторов, расход рабочего тела и количество waste heat
## Нажмите на панели справа на иконку KSPI
## В окне WasteHeat Management Display нужно следить за величиной Utilization. Если она падает ниже 80%, нужно снижать тягу и ждать пока величина восстановится на уровне 90% или более
## Температура радиаторов контролируется через меню, которое появляется при нажатии на радиатор правой кнопкой: Rad Temp: 2000K /4500К означает, что температура радиатороа 2000 градусов Кельвина из 4500 допустимых.
## Цвет радиаторов так же является индиактором их нагрева: красный и ли малиновый означает что радиаторы работают в нормальном режиме, оранжевый означает перегрев. ярко желтый означает что радиатор близок к предельной температуре.
# Торможение выполняется под ускорением времени пока величина оставшегося изменения скорости в маневре не станет близкой к 0, а скорость корабля - к Vконеч. Снижайте величину ускорения скорости по мере приближения скорости к Vконеч.
# После завершения маневра проверить параметры орбиты: в первую очередь высоту перицентра
# С помощью архитектора миссий расчитать маневр выхода на круговую парковочную орбиту с выбранными параметрами

@@ Строка 23: / Строка 23: @@
 # Теперь мы можем создать маневрторможения и загрузить его в KSP указав рассчетное время торможения:
-## В Архитекторе миссий создйте событие типа Delta-V maneuver (его можно поместить после события прохождения перицентра)
+##Заранее постройте ориентацию корабля на маневр.
-## В настройках события снимите все галочки оптимизации и задайте величину prograde компоненты импульса равной -(V<sub>нач</sub> - V<sub>конеч</sub>)
+##Ускорьте время до маневра с помощью команды run warput(временная метка маневра= tпери- Δt<sub>торм</2).
-## Нажмите правой кнопкой на событие маневра и выберите из меню пункт Upload Selected DV Maneuver
+##Включите маршевый двигатель.
-## В открывшемся окне в поле Univ Time. скопируйте значение временной метки t<sub>пери</sub>
+###Нажмите правой кнопкой на "Daedalus" Internal Confinement Fusion Engine.
-## Вычтите из t<sub>пери</sub> длительность торможения Δt<sub>торм</sub> разделенную на два.<br>{{Инфоблок|Нужно пояснить, что нам надо завершить торможение в районе перциентра, условием чего явлется начало торможения, на расстоянии равном пути, который пройдет корабль за время торможения. Если взять среднюю скорость движения за время торможения и определить, какому времени до перицентра это соответствует, то получится примерно Δt<sub>торм</sub>/2}}
+###Выберите пункт "Вкл. двигатель".
-## Загрузите маневр в KSP
+###Плавно увеличить тягу до 100%.
-# Заранее постройие ориентацию корабля на маневр
+##Включить ускорение времени до х10000 используя клавиши "<" и ">".
-# Ускорьте время до маневра с помощью команды warput(t<sub>пери</sub>) - Δt<sub>торм</sub>/2).
+##Торможение выполняется под ускорением времени пока величина оставшегося изменения скорости в маневре не станет близкой к 0, а скорость корабля - к Vконеч. Снижайте величину ускорения времени по мере приближения скорости к Vконеч.
-# Запустите термоядерный ректор
+#После завершения маневра необходимо проверить параметры орбиты: в первую очередь высоту перицентра и наклонение.
-## Нажмите правой кнопкой на "Сферический токамак ТЯРМУП"
+#С помощью архитектора миссий рассчитаем маневр выхода на круговую парковочную орбиту с выбранными параметрами.
-## В меню выберите пункт "Окно управления реактором"
+##Импортируйте начальное состояние из KSP.
-## В открывшемся окне нажмите на кнопку "Activate"
+##Создайте событие Coast - Go to Periapsis,
-# Включите маршевый двигатель
+##Создайте событие DV Maneuver типа Circularize.
-## Нажмите правой кнопкой на "Daedalus" Internal Confinement Fusion Engine
+##Импортируйте маневр в KSP, сориентируйте корабль на маневр, ускорьте время до маневра и выполните его.

@@ Строка 12: / Строка 12: @@
 Чтобы решить эту задачу нам нужно:
-# Рекомендуемая конечная скорость после торможения должна быть примерно V<sub>конеч</sub>=100 км/c
+# Рекомендуемая конечная скорость после торможения должна быть примерно V<sub>конеч</sub>=20 км/c
 # Чтобы получить начальную массу корабля М<sub>нач</sub> нужно выполнить команду res в терминале kOS
 # Финальную массу корабля можно рассчитать используя уравнение Циолковского и параметры двигательной установки "Циолковского":
 ## удельный импульс I<sub>sp</sub>=1500000с, тяга F<sub>марш</sub>=3000 кН
 ## М<sub>конеч</sub> = М<sub>нач</sub> / exp(V<sub>нач</sub> - V<sub>конеч</sub>) / g * I<sub>sp</sub>)
-# Расчитать среднее ускорение торможения a<sub>ср</sub> = F<sub>марш</sub>  / (М<sub>нач</sub> - М<sub>конеч</sub>)
+# Расчитать среднее ускорение торможения a<sub>ср</sub> = F<sub>марш*(М<sub>нач</sub> - М<sub>конеч</sub>)  / 2*(М<sub>нач</sub> * М<sub>конеч</sub>)
 # Расчитать длительность торможения Δt<sub>торм</sub> = (V<sub>конеч</sub> - V<sub>нач</sub>) / a<sub>ср</sub>
-# С помощью Архитектора миссий получить время прохождения перицентра t<sub>пери</sub>
+# Получить время прохождения перицентра t<sub>пери</sub>
-## Импортируйте начальное состояние из KSP
+##Введите в kOS команду print(ETA:PERIAPSIS).
-## Создайте событие Coast типа Go to  Go to periapsis.
 # Теперь мы можем создать маневрторможения и загрузить его в KSP указав рассчетное время торможения:
 ## В Архитекторе миссий создйте событие типа Delta-V maneuver (его можно поместить после события прохождения перицентра)