Jag lär mig om Astrodynamics och jag skulle vilja fråga hur kan jag beräkna $ \ Delta V $ för ett interplanetärt uppdrag.

Jag använde en webbplats för porkchop-tomterna ( http://sdg.aero.upm.es/index.php/online-apps/porkchop-plot ), vilket ger mig $ \ Delta V $ och jag jämför mina beräkningar med $ \ Delta V $ som webbplatsen ger mig, men de är inte alls lika, så jag tänkte att du kanske skulle kunna hjälpa mig att beräkna den korrekt.

De beräkningar jag gjort följer webbplatsen http://www.braeunig.us/space/interpl.htm

Att lösa Kepler-ekvationen får jag positionen och hastigheten för varje planet vid avgång och ankomst ( $ \ vec {V_ {p1}} $ och $ \ vec {V_ {p2}} $ ). I mitt fall är planeterna Jorden och Jupiter och avresedatumet är 20/01/2030, med en flygtid på 869 dagar (jag använde fläskkotlottarna på den första platsen som jag länkade för att välja ett avresedatum). Efter det löser jag Lambert-problemet med tanke på de två positionerna och tidpunkten för flygningen, och får två hastigheter ( $ \ vec {V_1} $ och $ \ vec {V_2} $ ).

Med dessa värden får jag skillnaden mellan rymdskeppets helicentriska hastighet och planetens omloppshastighet. Det vill säga $ \ vec {V_1} – \ vec {V_ {p1}} $ . Med det värdet som $ \ vec {V_ \ infty} $ beräknar jag injektionshastigheten som $ V_o = \ sqrt { V_ \ infty ^ 2 + \ frac {2 \ mu} {r_o}} $ . Att vara $ \ mu $ och $ r_o $ är värdena i förhållande till jorden. Eftersom jag har en parkeringsbana med en radie på 200 km är $ r_o $ summan av jordens radie plus 200 km. Äntligen beräknar jag $ \ Delta V $ som skillnaden mellan injektionshastigheten och omloppshastigheten

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

Qeustion: Med dessa beräkningar har jag en $ \ Delta V = 19 $ km / s, men $ \ Delta V $ Jag har enligt porkchop tomten är cirka 8,8 km / s. Jag är ny med Astrodynamics, så jag försöker lära mig att beräkna detta ordentligt, men jag hittar inte felet och jag vet inte vad som är fel.

Kommentarer

  • Jag var inte ’ t downvoter, men vanligtvis gillar Stack Exchange inte ’ t ” hur gör jag X ” frågor utan bra forskningsinsats. Kan du berätta varför de befintliga frågorna om delta V inte ’ hjälper dig inte, eller visar de beräkningar som inte ’ t jämförs med webbplatsen?
  • Hej, ledsen för hur jag frågade fråga. Jag lade till beräkningarna som jag gjorde med förklaringen enligt vad jag sökte. Jag hittade ’ inga böcker som förklarar detta ordentligt, så jag ’ vet inte vad jag ska göra för att beräkna detta ordentligt.
  • Varför blev detta nedröstat när nonsens som ” Varför flyger vi inte till rymden med helikoptrar? ” sitter på +12?
  • @Hobbes Hur respektlöst mot helikoptrar! Det ’ handlar om återanvändning idag.
  • @Hobbes I ’ har lagt till något i titeln på den frågan . Frågan i huvudsak försöker ta itu med problemet ur ett kvantitativt perspektiv, det var bara ett olyckligt val av titlar. Själva inlägget var inte ” nonsens ”.

Svar

note: Detta är en mycket hjälpsam utökad kommentar som kan vara till nytta till OP men det kan för närvarande inte läggas upp som en kommentar tills den här användaren når 50 ryktepoäng.


Åh det här är en fantastisk fråga. Det är vanligt att falla i följande fälla när man gör dessa typer av beräkningar.

  • Kontrollera noggrant dina referensramar. Celta V-tal är alla relativa och att försöka beräkna delta V mellan banor i olika ramar kan vara mycket problematiskt.

  • Ta reda på vilka referensramar dessa v-oändligheter är från i fläskkotlotsplottet. Är de relativt planeten eller är de tröghet i förhållande till solen?

När du förstår det, hur övergår du från en ram till en annan? Vilka parametrar behöver du?När du väl har spikat dem, se till att alla dina vektorer är i samma ram när du gör addition, subtraktion, korsprodukter osv.

Redigera: Jag ville lämna detta som en kommentar , men jag behöver rykte för att kunna göra det. När jag träffar 50 kommer jag att ta bort svaret och lägga det som en kommentar.

Kommentarer

  • +1 men OP har lagt ner ett specifikt exempel på beräkningen de gör i hopp om att få reda på vad de har gjort fel. Om du kan upptäcka det, vänligen nämna det specifikt i ditt svar. Just nu är din ” Kontrollera X, Y och Z ” mer av en kommentar än att det är ett svar på frågan som ställd . Jag ’ har lagt till en rad i början av ditt inlägg för att klargöra detta. När du når 50 ryktepoäng kan du ’ lämna ordentliga kommentarer till andra personers ’ inlägg. Du kan gärna redigera vidare och Välkommen till rymden!
  • Om du på något sätt kan minska storleken under 500 (för närvarande är den 714 under --- del), då kan vi be mods att konvertera den till en kommentar.
  • @peterh ” Se till att du använder konsekventa referensramar ”

Svar

Det skulle hjälpa om du visade dina resultat vid olika steg. Då skulle det vara mindre svårt att upptäcka felet.

Slutet av januari 2030 är ungefär rätt tid för ett Hohmann-lanseringsfönster till Jupiter (enligt min aritmetik). Men en jord till Jupiter Hohmann är knappt 1000 dagar. En 869-dagars resa skulle öka delta V. Oavsett, gjorde jag ett snabbt diagram över en jord till Jupiter till Jupiter Hohmann-resa. Denna snabba BOTE förutsätter cirkulära, plana banor för avgångs- och destinationsplanet.

jord till jupiter Hohmann

Jordens heliosentriska hastighet är cirka 30 km / s. Hohmann-överföringsbanans heliosentriska hastighet vid perihelion är 38,8 km / s. Så Vinf vid jordavgång är 8,8 km / s.

Stämmer dessa siffror med dina beräkningar?

Om så är fallet kommer jag att gå vidare till injektionshastighet från en 200 km låg jordbana .

Lämna ett svar

Din e-postadress kommer inte publiceras. Obligatoriska fält är märkta *