انتقال بین مدارهای بیضوی

مدیران انجمن: parse, javad123javad

ارسال پست
نمایه کاربر
rohamjpl

نام: Roham Hesami رهام حسامی

محل اقامت: فعلا تهران قیطریه بلوار کتابی 8 متری صبا City of Leicester Area of Leicestershire LE7

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 2141

سپاس: 3824

جنسیت:

تماس:

انتقال بین مدارهای بیضوی

پست توسط rohamjpl »

برای مدارهای دایره ای کارآمدترین انتقال با انتقال هومان مانور مداری برای انجام انتقال هوهمان از دو ضربه موتور استفاده می شود ، یکی برای حرکت دادن یک فضاپیما بر روی انتقال مدار و ثانیه ای برای حرکت از آن. یا انتقال دو بیضی به دست می آید.انتقال هومان با شلیک موتورهای موشک یک بار در نقطه خاصی در مدار پایین کار می کند. این شلیک به مدار انرژی می افزاید و سفینه فضایی را از زمین دورتر می کند و مدار آن را از مداری دایره ای به مداری بیضی شکل تغییر می دهد
اما کارآمدترین راه برای انتقال بین مدارهای بیضوی چیست؟
من فرض می کنم در حالت کلی این به راحتی قابل حل نیست (اگر اشتباه می کنم حتما تذکر بدین ممنونم بچه های هوپا) اما برای حالت کاهش یافته که فقط یک مدار بیضوی است:بنابراین، دلتا-v (Δv) مورد نیاز برای انتقال هومان را می توان با فرض تکانه های آنی به صورت زیر محاسبه کرد:${\displaystyle \Delta v_{1}={\sqrt {\frac {\mu }{r_{1}}}}\left({\sqrt {\frac {2r_{2}}{r_{1}+r_{2}}}}-1\right),}$برای ورود به مدار بیضوی در ${\displaystyle r=r_{1}}$از مدار دایره ای ${\displaystyle r_{1}}$ و
${\displaystyle \Delta v_{2}={\sqrt {\frac {\mu }{r_{2}}}}\left(1-{\sqrt {\frac {2r_{1}}{r_{1} +r_{2}}}}\right),}$
برای خروج از مدار بیضی در ${\displaystyle r=r_{2}}$ به مدار دایره‌ای ${\displaystyle r_{2}}$ جایی که$ {\displaystyle r_{1 }}$و$ {\displaystyle r_{2}}$ به ترتیب شعاع های مدارهای دایره ای خروج و رسیدن هستند. کوچکتر (بزرگتر) ${\displaystyle r_{1}}$ و ${\displaystyle r_{2}}$ مربوط به فاصله پری آپسیس (فاصله آپوآپسیس) مدار انتقال بیضی هومان است. معمولاً،$ {\displaystyle \mu }$ بر حسب واحد m3/s2 داده می‌شود، بنابراین حتماً از متر استفاده کنید، نه کیلومتر، برای$ {\displaystyle r_{1}}$ و ${\displaystyle r_{2 }}$ مجموع ${\displaystyle \Delta v}$ پس از آن است:${\displaystyle \Delta v_{\text{total}}=\Delta v_{1}+\Delta v_{2}.}$
طبق قانون سوم کپلر، چه حرکت به مدار بالاتر یا پایین‌تر، زمان انتقال بین مدارها برابر است.
${\displaystyle t_{\text{H}}={\frac {1}{2}}{\sqrt {\frac {4\pi ^{2}a_{\text{H}}^{3}}{\mu }}}=\pi {\sqrt {\frac {(r_{1}+r_{2})^{3}}{8\mu }}}}$

دو مدار به دور یک جرم مرکزی و دو مدار انتقال احتمالی بین آنهاتصویر
من (به طور شهودی) فرض می کنم که انتقال بهینه یا قرمز یا آبی است، اما من خودم نمی دانم چگونه این را محاسبه کنم.
با جستجوی عنوان سوالم، این دو پیوند را پیدا کردم که احتمالاً به سؤال من پاسخ می دهند، اما در دسترس عموم نیستند و این مقاله اگرچه به نظر می رسد فقط در مورد مدارهای دایره ای صحبت می کند.اعتقاد من این است که انتقال دو مماس بین دو مدار همسطح بهترین است. برای چنین انتقالی، هیچ تغییر جهتی در هنگام خروج یا رسیدن نیاز نیست زیرا بردارهای سرعت در این دو نقطه موازی هستند.
مدار قرمز تصویر بالا مماس بر مدار حرکت دایره ای و همچنین مدار مقصد بیضی شکل است.
در اینجا تصویری از بسیاری از مدارهای انتقال دوگانه ممکن است:
توضیحات تصویر را در اینجا وارد کنید
همانند تصویر قبلی، مدارهای انتقال احتمالی رنگی، مدارهای عزیمت و مقصد سیاه هستند.
برای همه اینها، مجموع Vinfinity خروج و رسیدن بسیار نزدیک به یک مقدار است (اگر حساب من درست باشد).
با این حال، اگر مدار حرکت دایره ای زمین و مدار مقصد بیضی شکل یک سیارک باشد، طولانی ترین انتقال بهترین است. این باعث می‌شود که قرار ملاقاتی در آفلیون سیارک ایجاد شود. در این مرحله Vinf خروجی در حداکثر و Vinf ورود در حداقل است. اما خروج بزرگ Vinf تا حد زیادی توسط سود Oberth کاهش می یابد زیرا زمین دارای چاه گرانشی عمیق است. بنابراین از دو مداری که نشان می‌دهید، مدار قرمز کمتر است.تصویرتصویر
من در مورد این نوع انتقالات در Tangent Ellipses وشتممن پاسخ را به طور قطع نمی دانم، اما حاضرم حدس بزنم که کارآمدترین روش انتقال بین یک مدار دایره ای و یک مدار بیضی شکل، با فرض لحظه ای که آنها همسطح هستند، انتقال تک هومن باقی می ماند.
دلیل این امر این است: به طور اسمی، انتقال هومان شما را از یک مدار دایره ای به مدار دیگر می برد. برای هر نقطه در یک مدار بیضی شکل، یک مدار دایره ای وجود دارد که آن نقطه را با جسمی که در یک جهت حرکت می کند (البته نه با همان سرعت) قطع می کند. انتقال هومن بدین صورت عمل می کند که ابتدا مدار شما را از دایره ای به بیضی تبدیل می کند و سپس به مدار دایره ای باز می گردد.
تغییر گریز از مرکز مدار مستلزم سوختن است که تغییر سرعت مناسب (از جمله نگرش سوختگی) را در نقطه مناسب در مدار ایجاد کند. این کار در انتهای یک مدار انتقال سنتی هومن انجام می شود تا مدار را در فاصله دلخواه از مرکز باری که تبدیل به شعاع مداری جدید ما می شود، دوباره دایره ای کند. هنگامی که مدار ما دایره‌ای شد، در اصل می‌توانیم سوخت دیگری را برای تغییر به مدار بیضی شکل دیگری با محور نیمه اصلی که شعاع مدار دایره‌ای است اعمال کنیم. با اجازه دادن زمان بین سوختگی ها به 0 و محاسبه مجدد سوختگی دور زدایی دوم بر اساس نقطه جدیدی در مداری که در آن اتفاق می افتد، می توانیم این دو سوختگی را به یک سوختگی تبدیل کنیم.
بنابراین، با تنظیم تکانه چرخش مجدد هومان، باید بتوان مدار انتقال هومن خود را مستقیماً به یک مدار بیضی شکل با شکل دلخواه تبدیل کرد، در حالی که کارایی انتقال هومن (دلتا-v) در قرار گرفتن بین دو مدار دایره ای متناظر را حفظ کرد. .
از همان خط استدلال برمی‌آید که چه هیچ یک یا هر دوی مدارهای نقطه پایانی درگیر دایره‌ای یا بیضوی نباشند، این باید به همان اندازه کار کند. (اگر مدار مبدا بیضوی باشد، شما به سادگی، در نقطه ای از اولین سوختگی، فوراً در یک مدار دایره ای قرار می گیرید.)hope I helped you understand the question. Roham Hesami, sixth
semester of aerospace engineering
smile072 smile072 رهام حسامی ترم ششم مهندسی هوافضاتصویر
smile260 smile016 :?:
تصویر

ارسال پست