Jeg lærer om Astrodynamics, og jeg vil spørre hvordan kan jeg beregne $ \ Delta V $ for et interplanetært oppdrag.

Jeg brukte et nettsted for porkchop-tomtene ( http://sdg.aero.upm.es/index.php/online-apps/porkchop-plot ), som gir meg $ \ Delta V $ til oppdraget, og jeg sammenligner beregningene mine med $ \ Delta V $ som nettstedet gir meg, men de er ikke i det hele tatt, så jeg tenkte at du kanskje kunne hjelpe meg med å beregne det riktig.

Beregningene jeg gjorde fulgte siden http://www.braeunig.us/space/interpl.htm

Når jeg løser Kepler-ligningen, får jeg posisjonen og hastigheten til hver planet ved avgang og ankomst ( $ \ vec {V_ {p1}} $ og $ \ vec {V_ {p2}} $ ). I mitt tilfelle er planetene Jorden og Jupiter, og avreisedato er 21/01/2030, med en flytid på 869 dager (jeg brukte porkchop-tomtene på det første stedet jeg linket til for å velge avreisedato). Etter det løser jeg Lambert-problemet gitt de to posisjonene og tidspunktet for flyturen, og får to hastigheter ( $ \ vec {V_1} $ og $ \ vec {V_2} $ ).

Med disse verdiene oppnår jeg forskjellen mellom romfartøyets heliosentriske hastighet og planetens orbitale hastighet. Det vil si $ \ vec {V_1} – \ vec {V_ {p1}} $ . Tar denne verdien som $ \ vec {V_ \ infty} $ , beregner jeg injeksjonshastigheten som $ V_o = \ sqrt { V_ \ infty ^ 2 + \ frac {2 \ mu} {r_o}} $ . Å være $ \ mu $ og $ r_o $ verdiene i forhold til jorden. Da jeg har en parkeringsbane med en radius på 200 km, er $ r_o $ summen av jordradiusen pluss 200 km. Til slutt beregner jeg $ \ Delta V $ som forskjellen mellom injeksjonshastigheten og banehastigheten

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

Qeustion: Med disse beregningene har jeg en $ \ Delta V = 19 $ km / s omtrent, men $ \ Delta V $ Jeg har i henhold til svinekjøttplottet er ca 8,8 km / s. Jeg er ny med Astrodynamics, så jeg prøver å lære å beregne dette riktig, men jeg finner ikke feilen, og jeg vet ikke hva som er galt.

Kommentarer

  • Jeg var ikke ‘ t downvoter, men vanligvis liker Stack Exchange ikke ‘ som » hvordan gjør jeg X » spørsmål uten god forskningsinnsats. Kan du fortelle oss hvorfor de eksisterende spørsmålene om delta V ikke ‘ hjelper deg ikke, eller viser beregningene som ikke ‘ ikke sammenlignes med nettstedet?
  • Hei, beklager måten jeg spurte spørsmål. Jeg la til beregningene jeg gjorde med forklaringen i henhold til det jeg søkte på. Jeg fant ikke ‘ noen bøker som forklarer dette ordentlig, så jeg don ‘ vet ikke hva jeg skal gjøre for å beregne dette riktig.
  • Hvorfor ble dette nedstemt da tull som » Hvorfor flyr vi ikke til verdensrommet med helikoptre? » sitter på +12?
  • @Hobbes Hvor respektløst av helikoptre! Det ‘ handler om gjenbrukbarhet i dag.
  • @Hobbes I ‘ har lagt til noe i tittelen på det spørsmålet . Spørsmålets hoveddel prøver å løse problemet fra et kvantitativt perspektiv, det var bare et uheldig valg av titler. Selve innlegget var ikke » tull «.

Svar

note: Dette er en veldig nyttig utvidet kommentar som kan være til nytte til OP, men det kan for øyeblikket ikke legges ut som en kommentar til denne brukeren når 50 omdømmepoeng.


Åh dette er et fantastisk spørsmål. Det er vanlig å gå i følgende felle når man lager denne typen beregninger.

  • Sjekk nøye referanserammene dine. Celta V-tall er alle relative, og å prøve å beregne delta V mellom baner i forskjellige rammer kan være veldig problematisk.

  • Finn ut hvilke referanserammer disse v-uendelighetene er fra svinekotelettplottet. Er de relativt til planeten eller er de treghet i forhold til solen?

Når du finner ut av det, hvordan går du over fra en ramme til en annen? Hvilke parametere trenger du?Når du har spikret disse, så sørg for at alle vektorene dine er i samme ramme når du gjør addisjon, subtraksjon, kryssprodukter osv.

Rediger: Jeg ønsket å legge igjen dette som en kommentar , men jeg trenger rykte for å gjøre det. Når jeg treffer 50, vil jeg slette svaret og legge det som en kommentar.

Kommentarer

  • +1 men OP har lagt vekt på å gi et spesifikt eksempel på beregningen de gjør i håp om å finne ut hva de har gjort galt. Hvis du kan få øye på det, kan du nevne det spesielt i svaret ditt. Akkurat nå er » Kontroller X, Y og Z » mer av en kommentar enn det er et svar på spørsmålet som det ble stilt . Jeg ‘ har lagt til en linje i begynnelsen av innlegget ditt for å gjøre dette klart. Når du når 50 ryktepoeng, kan du ‘ legge igjen ordentlige kommentarer til andre personers ‘ s innlegg. Du er velkommen til å redigere videre, og Velkommen til verdensrommet!
  • Hvis du på en eller annen måte kan redusere størrelsen under 500 (for øyeblikket er den 714 under --- del), så kan vi be modene om å konvertere den til en kommentar.
  • @peterh » Sørg for at du bruker konsistente referanserammer »

Svar

Det vil hjelpe hvis du viser resultatene dine på forskjellige trinn. Da ville det være mindre vanskelig å oppdage feilen.

Slutten av januar 2030 er omtrent det rette tidspunktet for et Hohmann-lanseringsvindu til Jupiter (ifølge min regning). Men en jord til Jupiter Hohmann er bare mindre enn 1000 dager. En 869 dagers tur ville øke delta V. Uansett gjorde jeg et raskt diagram over en jord til Jupiter til Jupiter Hohmann-tur. Denne raske BOTE forutsetter sirkulære, plan planlagte baner for avgangs- og destinasjonsplanet.

jord til jupiter Hohmann

Jordens heliosentriske hastighet er omtrent 30 km / s. Hohmann overføringsbane sin heliosentriske hastighet ved perihelion er 38,8 km / s. Så Vinf ved jordavgang er 8,8 km / s.

Er disse tallene enige i beregningene dine?

I så fall vil jeg gå videre til injeksjonshastighet fra en 200 km lav jordbane .

Legg igjen en kommentar

Din e-postadresse vil ikke bli publisert. Obligatoriske felt er merket med *