Megfelelő űrjárművel lehetséges ez?
Adott egy űrjármű, ami orbitális pályán kering. Az apoapszis pontnál (a pálya legmagasabb pontja a felszíntől) a haladási iránnyal ellentétes irányba begyújtja a hajtóművet. Ez a hagyományos reentry burn. De nem addig üzemeltetik a hajtóművet, míg az optimális belépési szöget el nem éri, hanem addig, míg a horizontális sebesség nullára nem csökken, persze addig, míg be nem ér a légkörbe a jármű. Így már csak a vertikális sebességgel kell kezdeni valamit. Ezt segédhajtóművekkel (a vertikális sebesség irányának ellentétes iránaba történő üzemeltetése) optimális szinten tartanák. A megfelelő magasságban ejtőernyőt nyitnak, vagy akár a segédhajtóművekkel landolnak. Gondolom légkör nélküli bolygókra így kell leszálni (kivéve az ejtőernyőt), legalábbis más nem jutott eszembe.
Szóval mi akadálya az általam leírt landolási módszernek a költségeken kívül, mert ugye a visszatéréshez is majdnem annyi üzemanyag kelene, mint a felszálláshoz, a légkör fékező ereje meg ingyen van. Bár az általam leírt módszer sokkal biztonságosabb, nem melegedne fel a hajó teste kb 1500-1700 °C körülire.
Szóval a költségeken kívül van más akadálya, ami miatt nem használják ezt a módszert?
válasza:Nem érthető ez a sebességcsökkentés eléggé.
Egy forgó égitesttől egy adott távolságon le lehet csökkenteni a sebességet , annyira, hogy mindig egy pont felett legyen, de attól még nem bizonyos, hogy az űrjármű közeledik majd hozzá, ez a távolságból adódik.
Ha ellenben mégis közeledik, egy kisebb távolságon máris nagyobb a kerületi sebessége és akár ott is ragadhat, de addig mindenképpen spirálisan előre is halad, mivel az egyre kisebb körpályán (vagy ellipszis, ez most mindegy), egyre kevesebb utat tenne meg, ezért a relatív sebessége nő, vagyis az általad vázoltakhoz fokozatosan kellene fékezni.
Olyan égitestről még nem hallottam, amelyiknek semmilyen rotációs, azaz forgási periódusa nincs.
Ha teljesen nullára állítják a sebességet, ami elég nehéz, mert viszonyítani kell a két objektumot egymáshoz, az ellenkező irányú keringést jelent és akkor abban az irányban szállna le spirálisan.
Mondjuk egyedül a pólusokon képzelhető el ilyesmi, ahol megfelelő irányú megközelítéssel elvileg működhet a dolog, ha a pólusra akar valaki leszállni. Pont felette megállni viszont nem könnyű, a drasztikus és a gyors fékezés sem kifizetődő és számos egyéb problémát is felvet.
válasza:Felmelegedne a hajó (légkör esetén) hiszen onnantól kezdve szabadesésben zuhanna. Nem olyan sebességre gyorsulna fel, mint az "alap" keringés során, de a fenti légkör jóval kevésbé fékezné, és azért 100 vagy több km magasságból azért egészen nagy sebességet el lehet érni, mire beér a sűrűbb légköri részekbe.
Szóval igen, azért nem használják, mert piszok sok extra üzemanyagot igényel (ami űrutazás során bőven aranyáron felül van, hiszen minden gramm számít), cserébe igazából nem nyersz semmit - a légkör meg, ahogy írtad, "ingyen" van, jó pályával sokkal lágyabb a fékeződés, és lényegesen kevesebb üzemanyagot igényel.
De amúgy, neked is azt tudom ajánlani, hogy kísérletezz a Kerbal Space Programmal. :) Próbáld ki, hogy azonos pályáról melyik mennyi üzemanyagot igényel, és és mennyire hevül fel a hajó.
A sebességcsökkenést a felszínhez képest kell érteni. Minden pályának van egy adott sebessége egy adott bolygónál, illetve egy adott tömeg körüli keringésre. Ha azt vesszük, hogy az ekleptika 0 (ecc=0 apa=pea) akkor ez nagyon jól szemléltethető. Egy kicsi gyirsítás és máris magasabb a pálya, persze a valóságban nem így van, mert a gyorsítás megkezdésénél lesz a periapszis (pea) és ezzel átellenes pontban egyre magasabban az apoapszis (apa), így nem áll magasabb pályára, hanem torzul az ekkleptika (ecc). Persze a valóságban lehetetlen az ecc=0.
Szóval az ecc=0-t megközelítő pályáról, mondjuk átlagmagasság legyen 400km ( kicsivel ezalatt van az ISS). A felszínhez képest nullára csökkentem a sebességet (ecc=1), ez azt jelenti, hogy a felszínhez viszonyítva csak lefelé gyorsulok, ezt a gyorsulást csökkentem úgy, hogy a hajtómű sugáriránya a hajót és a tömegközéppontot összekötő szakaszával egybe essen és a sebességvektorral ellentétes erőt fejtsen ki. Ebben az esetben elvileg bármekkora magasságban meg tudok pihenni, ha a hajtómű megfelelő teljesítménnyel üzemel, mondhatni lebegek. Persze ehhez nagyon sok üzemanyagra van szükség.
Mondhatni kifogyhatatlan mennyiségű üzemanyaggal bármekkora magasságban geostacionárius pályán tudok maradni.
Az ellipszises dolgot nem egészen értem, mert ha a felszínhez képest 0 a horizontális sebesség, akkor a pálya nem lehet ellipszis, ugyanis a tömegközeppont felé gyorsulok, ami ugye egyenes.
Igazából a kérdés az, hogy kifogyhatatlan üzemanyaggal bármilyen magasságon geostacionárius (szerintem nem ez a jó szó ide, mert ehhez egy bizonyos magasság, sebesség és ekkleptika tartozik) pályán tudok-e maradni, mert ha igen, akkor akár 1 m/s sebességgel is le lehet szállni akármilyen magasról, persze töménytelen mennyiségű üzemanyaggal. Sőt, légkör nélküli bolygókra való landolás esetén el sem tudok más megoldást képzelni...
Remélem értitek mit akarok kinyögni.
Szóval elméletben lehetséges?
válasza:ELméletben lehetséges, de esezementen sok üzemanyagot igényel, hiszen a fékezéshez hazsnált anyagot fel is kell vinni.
Amúgy 1-2 ezer fok nem akkora gond (ne az amerikai konstrukcióból indulj ki, hanem az oroszból). A gond a sebességgel van, de az bármilyen repülőgépnél probléma.
válasza:Értem, szóval akkor nem ütközik fizikai törvényekbe ez a leszállási módszer. Persze azt tudom, hogy rengeteg üzemanyag kellene, meg hogy vinni kell a visszatéréshez szükséges mennyiséget is, de ezt írtam is előbbre.
Az orosz konstrukció alapvetően más, mint az amerikai, ezért nagyon nem is lehet hasonlítgatni. Jól látszik abból, hogy a lassan 60 éves technológiát fejlesztgetve ma is használják, sőt ha jól tudom, jelenleg a soyuz az egyetlen űrhajó, amivel embert is lőnek ki, mondjuk ISS legénységváltás miatt, ezt használja az USA is.
Kicsit érdekes, hogy amerikaiak, Baikonurból, soyuzzal mennek az ISS-re. :-)
Az orosz űrprogram mindig is jobban érdekelt, talán mert Farkas Bertalant is elvitték egy körre.
válasza:na akkor ezt gondold át még egyszer.
amit leírsz elvileg lehetséges, de a horizontális sebesség nullára csökkentése nem fog menni.
ha úgy képzeled, hogy geostat állapotba hozod, akkor a sebességek nem fognak stimmelni, csak a szögsebességek. (más a pályasugár) ha elkezded süllyeszteni, akkor folyamatosan lassítanod is kell horizontálisan, hogy a szögsebességek maradjanak, és majd ha leérsz a földre, akkor lesz a két sebesség szinkronban. (és közben meg a levegő áramlik körülötted, mert az nincs szinkronban a felszínnel)
én még abban sem vagyok biztos, hogy a melegedést megspórolnád...
válasza:Igen, ezt pedzettem én is az első válaszban, a bolygó forgási sebessége állandó és a szűkülő sugarú pályán kisebb a kör kerülete, ezért a relatív sebesség nő, vagyis fokozatosan lassítani kell a járművet.
A pólusok viszonylatában meg gondoskodni kell, hogy a semleges pont felett maradjon az űrhajó, hiszen minden mozog, a Föld is kering a Nap körül és állandóan manőverezni kellene, hogy ne sodródjon ki az űrhajó a póluspont fölül, ahol nem hatnak rá a forgási erők. Egyedül itt lenne érvényes, amit írtál, de ekkor a pólus fölötti pozícióból könnyen kisodródik a hajó, hiszen a Föld elliptikus pályán fordul a Nap körül, nem egyenesen halad és nem tud gondoskodni arról, hogy az űrhajó is hasonló módon haladjon. Ez talán még akkor sem volna lehetséges, ha a bolygó forgási tengelye párhuzamos lenne az ekliptikával és a Napja felé mutatna.
Szóval nem lehetséges, ahogy leírtad.
Nem értem mihez méritek a horizontáli sebességet...
Igen, a szögsebességgel tisztában vagyok, de az nem kell ehhez a manőverhez, vagyis hogy mondjam... lényegtelen.
A horizontális sebességet a felszín egy adott ponjához mérik. Legyen ez a pont a kilövőállvány. A jármű elindul felfelé, vegyük azt, hogy nem akar pályára állni, hanem egy szuborbitális ugrást csinál. Elindul felfelé, pontosan 90°-ban. Ugye ilyenkor a felszín elfordul alatta, előbbre írtátok, az eltérő szögsebességek miatt, azaz az ecc elkezd csökkenni. Megfelelő irányba kicsit bedőlve ez korrigálható. Így tartható a horizontális sebesség nullán, ismételten a kilövőállványhoz képest. Így az ecc=1 (ideális esetben, a valóságban nem lehet annyi, csak ahhoz konvergál). Persze ahogy ti gondoljátok a horizontális sebességet (továbbra sem tudom mihez viszonyítjátok), úgy nyilván nem nulla.
Szóval a hajó fent van mondjuk 400km-en, horizontális sebessége 0 a felszínhez képest, így pontosan a kilövőállvány felett van. Majd lekapcsolt hajtóműnél elkezd csökkenni a vertikális sebesség (folyamatosan korigálni a horizontális sebességet, ehhez komoly hajtómű sem kell, mert az a pár km, amit megtesz még, abból nem adódik nagy eltérés). Mikor a vertikális sebesség elfogy és elkezd nőni az ellenkező irányba, a gravitáció miatt, akkor ismét korigálni kell egyfolytában, mondhatni a felfelé megtett út alatti korrigálást kell eltűntetni és ekkor a kilövőállványra száll le pontosan.
Szóval...
Az egyenlítőről indul, elkezd bedőlni nyugati irányba, nem azonnal, hanem lassan, ahogy a horizontális sebesség 0-n tartása megkívánja. Mondjuk a pálya csúcsán legyen a bedőlés szöge 80°. Mikor a gravitáció visszafordítja, akkor a hajó 80°-ról elkezd szépen visszaállni 90-re, persze nem nyugatról döl vissza, hanem kelet felé néz az orra. Szóval a legmagasabb pontban Ny80°-ról Átáll K80°-ra. Majd landol a kiindulási ponton.
Ez teljes mértékben lehetséges, az Orbiter 2010 szimulátorral többedjére, de megcsináltam, a legutolsó kísérletnél már 800 méteres közelségben landoltam. Elsőre több 100 km volt a tévedés. A pontatlanság a manuális irányítás miatt van, ugyanis nagyon nehéz néha tized fok pontossággal manőverezni, autópilóta pedig nincs erre a manőverre.
Ha ez működik, akkor orbitról fékezve is működnie kéne...
Ezt nem tudom leellenőrizni, ugyanis az Orbiter 2010 alapprogramban nincs megfelelő jármű erre, mert felmegyek orbitra szinte nem is marad üzemanyag, majd keresek addont hozzá, vagy belepiszkálok a config fájlba.
Kapcsolódó kérdések:
Minden jog fenntartva © 2024, www.gyakorikerdesek.hu
GYIK | Szabályzat | Jogi nyilatkozat | Adatvédelem | Cookie beállítások | WebMinute Kft. | Facebook | Kapcsolat: info(kukac)gyakorikerdesek.hu
Ha kifogással szeretne élni valamely tartalommal kapcsolatban, kérjük jelezze e-mailes elérhetőségünkön!