Učím se o Astrodynamice a chtěl bych se zeptat, jak mohu vypočítat $ \ Delta V $ na meziplanetární misi.

Použil jsem web pro porkchopské grafy ( http://sdg.aero.upm.es/index.php/online-apps/porkchop-plot ), což mi dává $ \ Delta V $ mise a porovnávám své výpočty s $ \ Delta V $ , které mi stránka dává, ale nejsou si vůbec podobné, tak jsem si myslel, že mi možná pomůžete správně ji vypočítat.

Výpočty, které jsem provedl, sledují web http://www.braeunig.us/space/interpl.htm

Při řešení Keplerovy rovnice dostanu polohu a rychlost každé planety při odletu a příletu ( $ \ vec {V_ {p1}} $ a $ \ vec {V_ {p2}} $ ). V mém případě jsou planety Země a Jupiter a datum odletu je 21/01/2030 s časem letu 869 dní (pro výběr data odletu jsem použil pozemky porkchop v prvním místě, na které jsem odkazoval). Poté vyřeším Lambertův problém vzhledem ke dvěma polohám a době letu, získám dvě rychlosti ( $ \ vec {V_1} $ a $ \ vec {V_2} $ ).

S těmito hodnotami získávám rozdíl mezi heliocentrickou rychlostí kosmické lodi a orbitální rychlostí planety. To znamená, $ \ vec {V_1} – \ vec {V_ {p1}} $ . Vezmeme-li tuto hodnotu jako $ \ vec {V_ \ infty} $ , vypočítám rychlost vstřikování jako $ V_o = \ sqrt { V_ \ infty ^ 2 + \ frac {2 \ mu} {r_o}} $ . Hodnotami $ \ mu $ a $ r_o $ jsou hodnoty respektující Zemi. Jelikož mám parkovací oběžnou dráhu s poloměrem 200 km, je $ r_o $ součet poloměru Země plus 200 km. Nakonec vypočítám $ \ Delta V $ jako rozdíl mezi rychlostí vstřikování a orbitální rychlostí

$$ \ Delta V = V_o- \ sqrt {\ mu / r_o} $$

Otázka: S těmito výpočty mám přibližně $ \ Delta V = 19 $ km / s, ale $ \ Delta V $ mám podle porkchop plot je asi 8,8 km / s. S Astrodynamics jsem nový, takže se snažím naučit, jak to správně vypočítat, ale nenaleznu chybu a nevím, co se děje.

Komentáře

  • Nebyl jsem ‚ t downvoter, ale Stack Exchange obvykle ‚ nemá rád “ jak zvládnu X “ otázky bez dobrého výzkumného úsilí. Můžete nám říci, proč existují otázky týkající se delty V don Pomůžeme vám nebo ukážeme výpočty, které nejsou ‚ srovnání s webem?
  • Dobrý den, omlouvám se za způsob, jakým jsem se zeptal Otázka. Přidal jsem výpočty, které jsem provedl s vysvětlením, podle toho, co jsem hledal. Nenašel jsem ‚ žádné knihy, které by to správně vysvětlovaly, takže ‚ nevíme, co dělat, abychom to správně vypočítali.
  • Proč bylo toto odmítnuto, když nesmysly jako “ Proč neletíme do vesmíru s vrtulníky? “ sedí na +12?
  • @Hobbes Jak neuctivé k vrtulníkům! Je to ‚ vše o opětovném použití dnes.
  • @Hobbes I ‚ jsem něco přidal k názvu této otázky . Tělo otázky se snaží problém vyřešit z kvantitativního hlediska, byla to jen nešťastná volba titulů. Samotný příspěvek nebyl “ nesmysl „.

Odpovědět

poznámka: Toto je velmi užitečný rozšířený komentář, který může být užitečný do OP, ale v současné době jej nelze zveřejnit jako komentář, dokud tento uživatel nedosáhne 50 bodů reputace.


To je fantastická otázka. Při vytváření je běžné padnout do následující pasti tyto typy výpočtů.

  • Pečlivě zkontrolujte referenční rámce. Čísla Celty V jsou relativní a pokus o výpočet delta V mezi oběžnými drahami v různých rámcích může být velmi problematický.

  • Zjistěte, z jakých referenčních rámců jsou tyto v-nekonečna v grafu vepřové kotlety. Jsou relativní k planetě nebo jsou setrvačné vůči slunci?

Jakmile na to přijdete, jak přejdete z jednoho snímku do druhého? Jaké parametry potřebujete?Jakmile je máte přibité, ujistěte se, že všechny vaše vektory jsou ve stejném rámci, když provádíte sčítání, odčítání, křížové produkty atd.

Upravit: Chtěl jsem to nechat jako komentář , ale k tomu potřebuji pověst. Když stisknu 50, odstraním odpověď a vložím ji jako komentář.

Komentáře

  • +1 ale OP se pokusil poskytnout konkrétní příklad výpočtu, který provádějí v naději, že zjistí, co udělali špatně. Pokud to najdete, uveďte to konkrétně ve své odpovědi. Právě teď je vaše “ kontrola X, Y a Z “ spíše komentářem než odpovědí na otázku, jak byla položena . ‚ jsem na začátek vašeho příspěvku přidal řádek, aby to bylo jasnější. Jakmile dosáhnete 50 bodů reputace, budete moci ‚ zanechat řádné komentáře k dalším lidem ‚ s příspěvkům. Neváhejte a proveďte další úpravy. Vítejte ve vesmíru!
  • Pokud můžete nějak snížit jeho velikost pod 500 (aktuálně je to 714 pod --- část), pak můžeme požádat mody, aby jej převedli na komentář.
  • @peterh “ Ujistěte se, že používáte konzistentní referenční rámce “

odpověď

Bylo by užitečné, kdybyste ukázali své výsledky v různých krocích. Pak by bylo méně obtížné tuto chybu odhalit.

Konec ledna 2030 je ve správný čas pro spouštěcí okno Hohmann k Jupiteru (podle mé aritmetiky). Ale Země Jupiterovi Hohmannovi je krátká na 1000 dní. 869denní výlet by posílil deltu V. Bez ohledu na to jsem udělal rychlý diagram Země k výletu Jupitera k Jupiteru Hohmannovi. Tento rychlý BOTE předpokládá kruhové, koplanární dráhy pro odletovou a cílovou planetu.

Země Jupiterovi Hohmannovi

Heliocentrická rychlost Země je asi 30 km / s. Heliocentrická rychlost Hohmannovy oběžné dráhy v perihelionu je 38,8 km / s. Takže Vinf při odletu Země je 8,8 km / s.

Souhlasí tato čísla s vašimi výpočty?

Pokud ano, přejdu na rychlost vstřikování z 200 km nízké oběžné dráhy Země .

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *