Jeg lærer om Astrodynamics, og jeg vil gerne spørge, hvordan kan jeg beregne $ \ Delta V $ til en interplanetarisk mission.
Jeg brugte et websted til porkchop-plotene ( http://sdg.aero.upm.es/index.php/online-apps/porkchop-plot ), som giver mig $ \ Delta V $ af missionen, og jeg sammenligner mine beregninger med $ \ Delta V $ som webstedet giver mig, men de er slet ikke ens, så jeg tænkte, at du måske kunne hjælpe mig med at beregne det korrekt.
De beregninger, jeg foretog, fulgte webstedet http://www.braeunig.us/space/interpl.htm
Løsning af Kepler-ligningen får jeg positionen og hastigheden for hver planet ved afgang og ankomst ( $ \ vec {V_ {p1}} $ og $ \ vec {V_ {p2}} $ ). I mit tilfælde er planeterne Jorden og Jupiter, og afrejsedatoen er 21/01/2030 med en flyvetid på 869 dage (jeg brugte porkchop-plottene på det første sted, jeg linkede til for at vælge en afrejsedato). Derefter løser jeg Lambert-problemet i betragtning af de to positioner og flyvetid, idet jeg får to hastigheder ( $ \ vec {V_1} $ og $ \ vec {V_2} $ ).
Med disse værdier opnår jeg forskellen mellem rumfartøjets heliocentriske hastighed og planetens orbitale hastighed. Det vil sige $ \ vec {V_1} – \ vec {V_ {p1}} $ . Hvis jeg tager denne værdi som $ \ vec {V_ \ infty} $ , beregner jeg injektionshastigheden som $ V_o = \ sqrt { V_ \ infty ^ 2 + \ frac {2 \ mu} {r_o}} $ . At være $ \ mu $ og $ r_o $ er værdierne i forhold til Jorden. Da jeg har en parkeringsbane med en radius på 200 km, er $ r_o $ summen af jordens radius plus 200 km. Endelig beregner jeg $ \ Delta V $ som forskellen mellem injektionshastigheden og orbitalhastigheden
$$ \ Delta V = V_o- \ sqrt {\ mu / r_o} $$
Qeustion: Med disse beregninger har jeg en $ \ Delta V = 19 $ km / s, men $ \ Delta V $ Jeg har ifølge porkchop plot er omkring 8,8 km / s. Jeg er ny med Astrodynamics, så jeg prøver at lære at beregne dette korrekt, men jeg finder ikke fejlen, og jeg ved ikke, hvad der er forkert.
Kommentarer
- Jeg var ikke ‘ t downvoter, men normalt kan Stack Exchange ikke ‘ t kan lide ” hvordan gør jeg X ” spørgsmål uden god forskningsindsats. Kan du fortælle os, hvorfor de eksisterende spørgsmål om delta V ikke ‘ hjælper dig ikke, eller viser de beregninger, der ikke ‘ t kan sammenlignes med hjemmesiden?
- Hej, undskyld for den måde, jeg spurgte spørgsmål. Jeg tilføjede de beregninger, jeg lavede med forklaringen i henhold til det, jeg søgte. Jeg fandt ‘ ikke nogen bøger, der forklarede dette korrekt, så jeg ‘ ved ikke, hvad man skal gøre for at beregne dette korrekt.
- Hvorfor blev dette nedstemt, når vrøvl som ” Hvorfor flyver vi ikke til rummet med helikoptere? ” sidder ved +12?
- @Hobbes Hvor respektløst af helikoptere! Det ‘ handler om genanvendelighed i dag.
- @Hobbes I ‘ har tilføjet noget til titlen på det spørgsmål . Spørgsmålets krop forsøger at løse problemet fra et kvantitativt perspektiv, det var bare et uheldigt valg af titler. Selve indlægget var ikke ” nonsens “.
Svar
note: Dette er en meget nyttig udvidet kommentar, der kan være til brug til OP, men det kan i øjeblikket ikke sendes som en kommentar, indtil denne bruger når 50 omdømme point.
Åh dette er et fantastisk spørgsmål. Det er almindeligt at falde i følgende fælde, når man laver disse typer beregninger.
-
Kontroller omhyggeligt dine referencerammer. Celta V-tal er alle relative, og det kan være meget problematisk at beregne delta V mellem baner i forskellige rammer.
-
Find ud af, hvilke referencerammer disse v-uendigheder er fra i svinekotelettens plot. Er de relative til planeten, eller er de inertielle i forhold til solen?
Når du har fundet ud af det, hvordan skifter du fra en ramme til en anden? Hvilke parametre har du brug for?Når du har fået dem spikret, skal du sørge for, at alle dine vektorer er i samme ramme, når du laver addition, subtraktion, krydsprodukter osv.
Rediger: Jeg ønskede at efterlade dette som en kommentar , men jeg har brug for ry for at gøre det. Når jeg rammer 50, sletter jeg svaret og sætter det som en kommentar.
Kommentarer
-
+1
men OP har lagt sig i at give et specifikt eksempel på den beregning, de foretager i håb om at finde ud af, hvad de har gjort forkert. Hvis du kan få øje på det, skal du nævne det specifikt i dit svar. Lige nu er din ” Kontroller X, Y og Z ” mere af en kommentar end det er et svar på det stillede spørgsmål . Jeg ‘ har tilføjet en linje i begyndelsen af dit indlæg for at gøre det klart. Når du når 50 omdømme point, kan du ‘ være i stand til at efterlade ordentlige kommentarer til andre indlæg ‘. Du er velkommen til at redigere yderligere, og Velkommen til rummet! - Hvis du på en eller anden måde kan reducere størrelsen til under 500 (i øjeblikket er den 714 under
---
del), så kunne vi bede mods om at konvertere den til en kommentar. - @peterh ” Sørg for, at du bruger ensartede referencerammer ”
Svar
Det ville hjælpe, hvis du viste dine resultater ved forskellige trin. Så ville det være mindre vanskeligt at få øje på fejlen.
Slutningen af januar 2030 er omtrent det rigtige tidspunkt for et Hohmann-startvindue til Jupiter (ifølge min aritmetik). Men en jord til Jupiter Hohmann er kun kort på 1000 dage. En 869 dages tur ville øge delta V. Uanset hvad gjorde jeg et hurtigt diagram over en jord til Jupiter til Jupiter Hohmann-tur. Denne hurtige BOTE antager cirkulære, plan planlagte baner til afgangs- og destinationsplaneten.
Jordens heliocentriske hastighed er ca. 30 km / s. Hohmann-overførselsbanens heliocentriske hastighed ved perihel er 38,8 km / s. Så Vinf ved jordafgang er 8,8 km / s.
Er disse tal i overensstemmelse med dine beregninger?
Hvis ja, går jeg videre til injektionshastighed fra en 200 km lav jordbane .