Планирование маневров прибытия с гиперболической межзвездной траектории — различия между версиями

Материал из SpaceProgram Wiki
Перейти к: навигация, поиск
Строка 6: Строка 6:
 
Его скорость много больше второй космической для звезды, следовательно гравитационными потерями можно пренебречь.
 
Его скорость много больше второй космической для звезды, следовательно гравитационными потерями можно пренебречь.
 
Эксцентриситет траектори черезвычайно большой ε=1440, так что траекторию можно считать прямой.
 
Эксцентриситет траектори черезвычайно большой ε=1440, так что траекторию можно считать прямой.
−
Мы должны рассчитать врема начала троможения (ΔT<sub>старт</sub>) относительно времени до прохождения перицентра (ΔT<sub>пери</sub>).
+
Мы должны рассчитать врема начала троможения (t<sub>старт</sub>) относительно времени до прохождения перицентра (t<sub>пери</sub>).
 
Т.е. дать ответ на вопрос <i>когда нужно включать двигатели для того, чтобы скорость корабля упала до местной орбитальной скорости в момент прохождения перциентра у звезды</i>?
 
Т.е. дать ответ на вопрос <i>когда нужно включать двигатели для того, чтобы скорость корабля упала до местной орбитальной скорости в момент прохождения перциентра у звезды</i>?
 +
 +
{{Инфоблок|Все поля ввода в KSP TOT поддерживают математические операции. Чтобы вычесть или разделить значение испоьзуйте операторы "-,+,/,*"}}
 +
 +
Чтобы решить эту задачу нам нужно:
 +
# Расчитать среднее ускорение торможения a<sub>ср</sub> = (М<sub>нач</sub> - М<sub>конеч</sub>) / F<sub>марш</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>
 +
 +
## Импортируйте начальное состояние из KSP
 +
## Создайте событие Coast типа Go to  Go to periapsis.
 +
## Нажмите правой кнопкой на событие и скопирйте временную метку t<sub>пери</sub>) 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 -(V<sub>нач</sub> - V<sub>конеч</sub>)
 +
## 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 t<sub>пери</sub>)
 +
## Вычтите из t<sub>пери</sub>) длительность торможения Δt<sub>торм</sub> разделенную на два.<br>{{Инфоблок|Мы вычитаем Δt<sub>торм</sub>/2 потому, что нам надо завершить торможение в районе перциентра, условием чего явлется начало торможения, на расстоянии равном }}
 +
 +
  
  
−
<br>
 
 
# Расчитать время торможения (ΔT<sub>торм</sub>) до скорости порядка 150-200 км/c с помощью утилиты Maneuver Execution Assistant
 
# Расчитать время торможения (ΔT<sub>торм</sub>) до скорости порядка 150-200 км/c с помощью утилиты Maneuver Execution Assistant
 
## {{Инфоблок|К сожалению, Maneuver Execution Assistant не умеет работать с гипеболическими траекториями}}<br>Задайте параметры орбиты корабля как круговую орбиту с высотой равной текущей высоте корабля
 
## {{Инфоблок|К сожалению, Maneuver Execution Assistant не умеет работать с гипеболическими траекториями}}<br>Задайте параметры орбиты корабля как круговую орбиту с высотой равной текущей высоте корабля
Строка 16: Строка 35:
 
## Введите параметры маршевой двигательной установки (I<sub>sp</sub>=1500000 s, Thrust=3000 kN) и текущую массу корабля в тоннах
 
## Введите параметры маршевой двигательной установки (I<sub>sp</sub>=1500000 s, Thrust=3000 kN) и текущую массу корабля в тоннах
 
## Нажмите кнопку расчета длительности маневра
 
## Нажмите кнопку расчета длительности маневра
−
## Запишите значение времеи длительности маневра (ΔT<sub>торм</sub>) которое высвечивается в окне результатов (Burn Duration).
+
## Запишите значение времени длительности маневра (ΔT<sub>торм</sub>) которое высвечивается в окне результатов (Burn Duration).
 
# С помощью Архитектора миссий расчитать время начала торможения (T<sub>торм</sub>)
 
# С помощью Архитектора миссий расчитать время начала торможения (T<sub>торм</sub>)
 
## Импортируйте начальное состояние из KSP
 
## Импортируйте начальное состояние из KSP

Версия 20:39, 28 июля 2020


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 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?

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

Чтобы решить эту задачу нам нужно:

  1. Расчитать среднее ускорение торможения aср = (Мнач - Мконеч) / Fмарш
  2. Расчитать длительность торможения Δtторм = (Vконеч - Vнач) / aср
  3. С помощью Архитектора миссий получить время прохождения перицентра tпери
    1. Импортируйте начальное состояние из KSP
    2. Создайте событие Coast типа Go to Go to periapsis.
    3. Нажмите правой кнопкой на событие и скопирйте временную метку tпери) выбрав пункт "Copy UT at End of Selected Event" в меню
  1. Теперь мы можем создать маневрторможения и загрузить его в KSP указав рассчетное время торможения:
    1. В Архитекторе миссий создйте событие типа Delta-V maneuver (его можно поместить после события прохождения перицентра)
    2. В настройках события снимите все галочки оптимизации и задайте величину prograde компоненты импульса равной -(Vнач - Vконеч)
    3. Нажмите правой кнопкой на событие маневра и выберите из меню пункт Upload Selected DV Maneuver
    4. В открывшемся окне в поле Univ Time. скопируйте значение временной метки tпери)
    5. Вычтите из tпери) длительность торможения Δtторм разделенную на два.
      Мы вычитаем Δtторм/2 потому, что нам надо завершить торможение в районе перциентра, условием чего явлется начало торможения, на расстоянии равном



  1. Расчитать время торможения (ΔTторм) до скорости порядка 150-200 км/c с помощью утилиты Maneuver Execution Assistant
    1. К сожалению, Maneuver Execution Assistant не умеет работать с гипеболическими траекториями

      Задайте параметры орбиты корабля как круговую орбиту с высотой равной текущей высоте корабля
    2. Значения компонент вектора маневра задайте как прогрейд = -(текущая скорость корабля в м/c - 150000)
    3. Введите параметры маршевой двигательной установки (Isp=1500000 s, Thrust=3000 kN) и текущую массу корабля в тоннах
    4. Нажмите кнопку расчета длительности маневра
    5. Запишите значение времени длительности маневра (ΔTторм) которое высвечивается в окне результатов (Burn Duration).
  2. С помощью Архитектора миссий расчитать время начала торможения (Tторм)
    1. Импортируйте начальное состояние из KSP
    2. Создайте событие Coast типа Go to true anomaly. Значение true anomaly выберите равным нулю (снимите галочку Opt?).
    3. Нажмите правой кнопкой на событие и скопирйте временную метку Tпери) после событий выбрав пункт "Copy UT at End of Selected Event" в меню
    4. Создайте событие Delta-V maneuver. Задайте те же компоненты импульса маневра что и в ассистенте выполнения маневра.
    5. Нажмите правой кнопкой на событие маневра и выберите из меню пункт Upload Selected DV Maneuver
    6. Все поля ввода в KSP TOT поддерживают математические операции. Чтобы вычесть или разделить значение испоьзуйте операторы "-,+,/,*"

      В открывшемся меню, в поле Unv. Time из текущего значения вычтите время ΔTторм разделенное на два.
    7. Загрузите маневр в KSP
  3. Заранее постройие ориентацию корабля на маневр
  4. Ускорьте время до маневра
  5. Включите маршевый двигатель
  6. Плавно увеличить тягу до 100%
  7. Включить ускорение времени до х10000
  8. Контролировать температуру радиаторов, расход рабочего тела и количество waste heat
  9. После завершения маневра проверить параметры орбиты: в первую очередь высоту перицентра
  10. С помощью архитектора миссий расчитать маневр выхода на круговую парковочную орбиту с выбранными параметрами
Источник — «http://wiki.spaceprogram.ru/index.php?title=Планирование_маневров_прибытия_с_гиперболической_межзвездной_траектории&oldid=912»