Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]




Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 56 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.
Автор Сообщение
СообщениеДобавлено: 23 ноя 2009, 18:52 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Речь идет о приращении скорости. Как в формуле циолковского, потому что именно с ней и работают при расчете двигателя. Что касается второго импульса - в апогее - это уже дело двигателей коррекции, и в данный разговор не входит. Насколько я понимаю, для того чтоб из апогея перейти на круговую орбиту нужно только изменить направление вектора скорости, что нен требует больших затрат, и вполне осуществимо ЭРД малой тяги.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 24 ноя 2009, 12:11 
Не в сети
Администратор
Администратор
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 сен 2006, 01:36
Сообщений: 4277
Откуда: Земля, поверхность.
evgen_kometa@mail.ru писал(а):
Речь идет о приращении скорости. Как в формуле циолковского, потому что именно с ней и работают при расчете двигателя.

Да, но именно это прирощение скорости мы получили. Откуда у вас такое большое значение? (бV=13074м/с)
evgen_kometa@mail.ru писал(а):
Что касается второго импульса - в апогее - это уже дело двигателей коррекции, и в данный разговор не входит.

Не согласен! Если происходит переход на высокую орбиту скачкообразно, то двигателями коррекции вы не отделаетесь! Речь идет о коррекции скорости а не ориентировании корабля! Второй импульс должен дать немного меньшее приращение только и всего! Например:
Если скорость на орбите 200 составляет 7800 м/с, на орбите 400 - 7684 м/с, скорость перехода допустим 9000 м/с, считаем что время импульса гораздо меньше времени перехода. Тогда первый импульс должен дать приращение скорости в 1200 м/с, то второй импульс для круговой орбиты 1084 м/с. Какие двигатели коррекции?
evgen_kometa@mail.ru писал(а):
Насколько я понимаю, для того чтоб из апогея перейти на круговую орбиту нужно только изменить направление вектора скорости, что нен требует больших затрат, и вполне осуществимо ЭРД малой тяги.

Да, изменить направление вектора скорости, об этом и речь, :D но на это как раз и идут самые большие затраты энергии. 8)

_________________
Чтобы человек из Земли не сделал Марс, он должен из Марса сделать Землю.
Если человеку не станет нужен космос, то космосу не станет нужен человек.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 24 ноя 2009, 22:49 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Изменим немного постановку задачи. У меня есть система (рассчитаный мной ЛРД) позволяющая разгонять КЛА с ускорением 0,5 м/с2. В следствие этого, перевод КА должен происходить не одним импульсом, а в несколько периодов включения двигателя. То есть, переход осуществляется не по эллиптической орбите, а по спирали. Чтобы посчитать такой переход мне нужно изменение энергии? Если да, то как его считать, просто как разницу потенциальных энергий на орбитах что ли? Для справки: по имеющимся литературным данным, перевод (подъем) спутника массой 2т с высоты 800 км до 36000 км (ГСО) с помощью ЛРД приблизительно таких же характеристик занимает по времени около 2 месяцев, то есть переход идет по спирали с большим количеством витков. Есть иллюстрация на стр 11(8) приложенного файла. Заодно и характеристики ЛРД)


Вложения:
Комментарий к файлу: Характеристики ЛРД, и илюстрация перевода КЛА на ГСО
к30-1993.pdf [766.35 KiB]
Скачиваний: 4593
Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2009, 12:07 
Не в сети
Администратор
Администратор
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 сен 2006, 01:36
Сообщений: 4277
Откуда: Земля, поверхность.
evgen_kometa@mail.ru писал(а):
Изменим немного постановку задачи. У меня есть система (рассчитаный мной ЛРД) позволяющая разгонять КЛА с ускорением 0,5 м/с2. В следствие этого, перевод КА должен происходить не одним импульсом, а в несколько периодов включения двигателя.

Вот это уже интереснее. :D
evgen_kometa@mail.ru писал(а):
То есть, переход осуществляется не по эллиптической орбите, а по спирали. Чтобы посчитать такой переход мне нужно изменение энергии?

Не понятно что значит "изменение энергии", вы имеете ввиду тягу двигателя, типа как акселерация двигателя в машине, или что?
Переход можно сделать и на режиме двигателя ВКЛ/ВЫКЛ, с постоянной тягой, именно периодическим включением его на определенных местах орбиты и определенной ориентацией. Мне кажется, что максимальный КПД любых двигателей на их номинальной(максимальной) мощности (оборотах).
evgen_kometa@mail.ru писал(а):
Для справки: по имеющимся литературным данным, перевод (подъем) спутника массой 2т с высоты 800 км до 36000 км (ГСО) с помощью ЛРД приблизительно таких же характеристик занимает по времени около 2 месяцев, то есть переход идет по спирали с большим количеством витков.

Ну переход на эту орбиту вообще-то нетривиальный, потому как это довольно высокая орбита, во вторых задача ГСО спутников: находиться относительно поверхности в одной точке, поэтому орбита обязательно круговая, да еще в плоскости экватора. В неё надо еще "попасть". 8)
Переход на эту орбиту потому и происходит по спирали, чтобы плавно на неё выйти, не зацепляя других спутников. Теоретически, (если уметь выдерживать интервалы времени с точностью до микросекунд, то есть команда двигателю "работать", и двигатель включился на полную мощность, никаких сбоев в работе.) можно перейти на ГСО двумя импульсами. Всего то - точный расчет орбиты. Помнится писал такую программу, где ракета умея мгновенно включать двигатель переходила на любые орбиты, и на это требовалось два включения. Хотя моя программа имела несколько упрощений, типа масса ракеты не менялась, но все это не так сложно, при необходимости все можно расчитать.
Для более точного расчета надо знать максимум характеристик двигателя, типа время выхода на номинальную мощность, время выключения, потеря массы, точность ориентации, дельту массы, при этом, сколько массы теряется при повороте на 1 градус, например, ну и прочее, типа начальная масса, масса топлива, ну и наверно желаемое время перехода. Сами понимаете, два месяца это оптимальное время: если сильно быстро, то будут трудности при корректировке траектории уже на орбите, можно повредить другие спутники, если медленно, то техника успеет развиться и разработают более новый спутник, и ваш устареет морально. :lol:
Формализуем задачу! :F64

_________________
Чтобы человек из Земли не сделал Марс, он должен из Марса сделать Землю.
Если человеку не станет нужен космос, то космосу не станет нужен человек.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2009, 13:02 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Время выхода двигателя на режим, равно как и схода его 10 наносекунд (объясняется физикой работы ЛРД, здесь вдаваться не будем), расход массы где то 30мг/с, точность коррекции - сложнее, заявленная в американских работах - 0,2 градуса. остальное можно найти в приложенной к предыдущему посту статье.
Насчет энергии, я хотел сказать, что чтобы найти общую работу, которую мне нужно затратить для перевода, мне нужно найти изменение потенциальной энергии по сути?

Кстати, интересный момент. В моей задаче ЛРД рассматривается как двигатель иного спутника, отличного от того на котором стоит лазер. То есть, между лазером и спутником есть некоторое расстояние. В моем случае это 100-500м, но на это внимание обращать не будем, (я и сам понимаю что с таким расстоянием задача смешна,) важна ее осуществимость. В американских же работах, лазер стоит на самом спутнике, от зеркала отражаясь, светит на аблятор. Вот интересно, что здесь большая глупость? Станция, которая должна очень близко подлетать, или спутник, на котором вместо СПД к примеру (размер меньше 10см) стоит хрень, занимающая полспутника)))


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2009, 14:17 
Не в сети
Администратор
Администратор
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 сен 2006, 01:36
Сообщений: 4277
Откуда: Земля, поверхность.
Расход массы, 30 мг/с? Чет маловато. Это для какого двигателя? Какая у него тяга будет?

Цитата:
Насчет энергии, я хотел сказать, что чтобы найти общую работу, которую мне нужно затратить для перевода, мне нужно найти изменение потенциальной энергии по сути?

Ну если я правильно понял то да. Но еще не забываем о кинетической энергии. Она уменьшится. Получается что энергия требуемая для перехода на другую орбиту (чистая - без затрат на повороты) грубо говоря, есть:

A = K400 + П400 - К200 - П200
где
K - кинетическая энергия
П - потенциальная
200, 400 - орбита

П400 > П200
К400 < К200

_________________
Чтобы человек из Земли не сделал Марс, он должен из Марса сделать Землю.
Если человеку не станет нужен космос, то космосу не станет нужен человек.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2009, 14:39 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
О, Спасибо! Вот так мне понятней будет.
Насчет расхода. В американской статье это звучит приблизительно так: "при включении двигателя более чем на 6,2 минуты раз в три месяца, 10 килограммового запаса аблятора хватит на 130 лет." ну отсюда и получается такая величина.
А если по физике судить, то за времена 10Е-12 - 10Е-8с теплопроводность в материале срабатывать не успевает, и излучение воздействуя только на ларморовском радиусе (доли микрона) инициирует электронный взрыв, в результате которого мы и имеем импульс отдачи. он действительно мал, равен приблизительно 10Е-4 - 10Е-3 Н/Вт, отсюда и получается такое низкое ускорение 0,5м/с2


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2009, 14:55 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Гы) с 200км на 400км нужно ускорить 200 килограммовый спутник на 6,5м/с, а с 400км на ГСО - на 2768м/с


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2009, 15:45 
Не в сети
Администратор
Администратор
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 сен 2006, 01:36
Сообщений: 4277
Откуда: Земля, поверхность.
evgen_kometa@mail.ru писал(а):
Гы) с 200км на 400км нужно ускорить 200 килограммовый спутник на 6,5м/с, а с 400км на ГСО - на 2768м/с


Это потому как получается что потенциальная энергия для круговой орбиты всегда в два раза больше кинетической.

Довольно несложно получается. Чтобы увеличить орбиту нужно потратить кинетическую энергию ровно в два раза чем разница потенциальной энергии новой орбиты.

Например:

П200 = 60 000 000 000
П1000 = 54 240 000 000
Разница 5 760 000 000
На это значение надо увеличить кинетическую энергию, что составит ускорение приблизительно на 800 м/с. (масса спутника 1000 кг)

_________________
Чтобы человек из Земли не сделал Марс, он должен из Марса сделать Землю.
Если человеку не станет нужен космос, то космосу не станет нужен человек.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 25 ноя 2009, 21:08 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Согласен. Именно такой порядок чисел у меня и получался. А если учесть, что это соответствует 2 минутам работы двигателя то я спокоен. В литературе 2 тонный спутник поднимают за 6 минут.
Теперь бьюсь над другим вопросом. Основные элементы электросистемы спутника - солнечные батареи, аккумуляторы, ЭРДУ и потребитель. Теперь вопрос, если энергия падающего излучения на ФЭП вырастет, скажем, в 10 раз, что будет с АКБ, как изменится тяга двигателя, (и не сгорит ли он вообще)) и как это отразится на самих ФЭП.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 26 ноя 2009, 11:14 
Не в сети
Администратор
Администратор
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 сен 2006, 01:36
Сообщений: 4277
Откуда: Земля, поверхность.
Нельзя ли подробнее о чем идет речь. Трудно же мысли читать на таком большом расстоянии.. :mrgreen:
Это вы говорите о спутнике, который будем поднимать лазерным лучем, или который будем питать лазерным лучем или что вообще?

По поводу возрастания энергии. Перепроизводство энергии всегда легче переносится, чем её недостаток. Системы защиты токовых цепей для этого есть, шунтирование бесполезной (защитной) нагрузкой например. Можно всплеск энергии накопить в конденсаторных батареях, ими можно снабдить спутник, если таковые всплески планируются регулярно. Ионистор
Изображение

_________________
Чтобы человек из Земли не сделал Марс, он должен из Марса сделать Землю.
Если человеку не станет нужен космос, то космосу не станет нужен человек.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 26 ноя 2009, 18:14 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Спасибо за совет. Честно говоря, о существовании ионисторов не знал, но об идее накоплеения заряда думал.
Речь идет о самом обычном спутнике, с солнечными батареями и электрическим реактивным двигателем.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03 дек 2009, 18:31 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Я снова здесь!)))
И снова с новым вопросом)
Вопрос несколько касается ЛРД, но в деталях все таки другое.
Задача в следущем.
Несколько выше геостационарной орбиты (35780+250..300км) находится орбита захоронения - своеобразное кладбище для отслуживших спутников, которые недопустимо спускать на землю (в частности с ядерным реактором на борту). Имея орбитальную станцию на ГСО с мощным лазером на борту (в свете предыдущей проблемы пришлось мощность лазера поднять аж в 10 раз) необходимо "отправить "старика на покой."
Во - первых, вопрос о конструкции. Имеют ли неспускаемые аппараты пассивную тепловую защиту, и если да, то где она находится - непосредственно снаружи, как абляционная, или под металлической обшивкой, ибо лазерный импульс по-разному взаимодействует ТЗМ, аблятором и металлом (коэффициент преобразования света в тягу 6, 100 и 2 соответственно).
Во - вторых. Механика перевода. по моим подсчетам вышло, что для перевода с ГСО на кладбище надо сообщить порядка 100 КДж, или увеличить скорость на ~10.8м/с. Прав ли я.
Если необходимо могу несколько позже выложить зависимости получаемой тяги от параметров лазера.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 03 дек 2009, 19:16 
Не в сети
Администратор
Администратор
Аватар пользователя

Зарегистрирован: 24 сен 2006, 01:36
Сообщений: 4277
Откуда: Земля, поверхность.
evgen_kometa@mail.ru писал(а):
Во - вторых. Механика перевода. по моим подсчетам вышло, что для перевода с ГСО на кладбище надо сообщить порядка 100 КДж, или увеличить скорость на ~10.8м/с. Прав ли я.

Вы снова забыли про остальные параметры :D
- какова МАССА спутника?
- Орбиту вы считаете от центра земли или от поверхности?
- точные расстояния.

у меня например получилось 5.5 м/с.

булобы неплохо увидеть формулу по которой вы расчитываете и исходные данные. :F29

Потенциальная энергия на высоте:
П = MaR
где
a = GM/R*R
G - грав постоянная
М - масса тела
R - расстояние от спутника до центра тела.
тогда
П = GMm/R

Кинетическая энергия:
К = mV*V/2
где
m - масса спутника
V - его скорость ДЛЯ КРУГОВОЙ ОРБИТЫ
V = sqrt(a * R)
тогда
К = maR/2
подставим а =>
К = mGM/2R
то есть

П = 2К :!:

следовательно чтобы изменить высоту, надо придать энергию равную половину дельты энергий на начальной и конечной орбите.

может отсюда такая разница: 5.5 м/с = 11 м/с / 2. (10.8 / 2 = 5.4 м/с)

_________________
Чтобы человек из Земли не сделал Марс, он должен из Марса сделать Землю.
Если человеку не станет нужен космос, то космосу не станет нужен человек.


Вернуться наверх
 Профиль  
 
СообщениеДобавлено: 04 дек 2009, 11:29 
Не в сети
Обозреватель
Обозреватель

Зарегистрирован: 12 ноя 2009, 19:05
Сообщений: 29
Нашел отличную вещь:
http://home.att.net/~ntdoug/smplhmn.html
орбитальный калькулятор. Так вот 5,5 получается - это импульс выхода на переходную орбиту, чтоб сойти с нее нужно еще столько же придать, и в сумме получается вдвое больше. я считал разность полных энергий двух орбит (она уже включает в себя то что П=2К) и оттуда скорость. А=К400+П400-К200-П200, аналогично и для высоких орбит. Кстати перепроверил себя: А=(П400-П200)/2 - то же самое и получается.
Кстати интересно что калькулятор массу спутника не спрашивает, а цифры вроде правильные получаются (сверял по графику из AIAA-журнала).
А вот насчет ТЗМ я так ничего и не знаю. Что снаружи металл или пластик?


Вернуться наверх
 Профиль  
 
Показать сообщения за:  Сортировать по:  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 56 ]  На страницу Пред.  1, 2, 3, 4  След.

Часовой пояс: UTC + 3 часа [ Летнее время ]


Кто сейчас на форуме

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Group
Русская поддержка phpBB

2005 - , Проект "Исследование Солнечной системы"
Открыт 15.12.2005, E-mail: lobandrey@yandex.ru