[image]

Атомный ракетный двигатель

Теги:космос
 
1 11 12 13 14 15 24
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Полл>>>> У существующих серийных СПД мощность вообще не регулируется.
Fakir> Fakir>> Ибо не надо.
Полл>> Один экспериментальный движок у европейцев полетел.
Fakir> Ты сам себя читаешь? :) Сперва о серийных, потом об экспериментальных.
Было бы "совсем не надо" - экспериментального движка не было бы.

Полл>> Но нужна ионизационная камера регулируемой производительности.
Fakir> Покажи мне в СПД ионизационную камеру :)
Fakir> (подсказка: с тем же успехом можно искать в дизеле паровой котёл)
В общем, тяга двигателя завязана на его геометрию, и регулировать ее сложно.

Fakir> Fakir>> Снять меньшую мощность - не проблема.
Полл>> У двухрежимного СПД-140Д в режиме максимальной тяги потребляемая мощность наоборот меньше. :)
Fakir> Это потому что не только тягу варьируют, но и УИ.
Это вроде как основное направление развития двухрежимных двигателей сейчас, экономный основной режим малой тяги и высокого УИ, и форсаж с плохим УИ, но тягой повыше.
   42.042.0
RU jetdim #13.01.2016 18:50  @Бывший генералиссимус#18.08.2015 20:14
+
-
edit
 

jetdim

втянувшийся

Б.г.> http://dawn.jpl.nasa.gov/mission/.../Dawn_TrajectoryMarch_2015_lg.jpg
Каким образом можно разогнаться с малой тягой до параболической скорости с круговой орбиты Земли?В случае старта с круговой орбиты каждый последующий виток спирали мало отличаться от окружности,т.е. получается КА движется до момента достижения параболической скорости с круговой скоростью.
Вроде как для достижения параболической скорости нужно сделать много таких витков, но с удалением от Земли скорость КА все время падает,как же тогда достигается местная параболическая скорость?
   47.0.2526.10647.0.2526.106
Это сообщение редактировалось 13.01.2016 в 19:05
RU Бывший генералиссимус #13.01.2016 22:49  @jetdim#13.01.2016 18:50
+
-
edit
 
jetdim> Каким образом можно разогнаться с малой тягой до параболической скорости с круговой орбиты Земли?

На колу мочало, начинай сначала! Чем дальше от Земли, тем меньше параболическая скорость. В районе Луны она - всего 1,5 км/с. Если орбита ещё в 2 раза больше, то скорость ещё в 1,41 раза меньше. Но дальше уже Солнце вмешивается.

jetdim> В случае старта с круговой орбиты каждый последующий виток спирали мало отличаться от окружности,т.е. получается КА движется до момента достижения параболической скорости с круговой скоростью.

Нет, он движется с некоторой скоростью, которая больше местной круговой, но меньше местной параболической.

jetdim> Вроде как для достижения параболической скорости нужно сделать много таких витков, но с удалением от Земли скорость КА все время падает,как же тогда достигается местная параболическая скорость?

Вначале витки идут густо, потом, по мере увеличения периода обращения и уменьшения гравитационного притяжения, за виток происходит подъём всё на большую высоту, и витки становятся реже. Скорость, при этом, становится ближе к местной параболической, чем к местной круговой, но всё ещё меньше параболической.

В зависимости от энерговооружённости раньше может случиться одно из двух - при малой энерговооружённости будет достигнута граница сферы Хилла Земли, при большой энерговооружённости будет достигнута местная параболическая скорость. Это произойдёт оттого, что местная параболическая скорость падает быстрее, чем падает скорость корабля по мере подъёма.

В любом из вариантов аппарат перейдёт на околосолнечную орбиту, и будет наматывать спираль уже по ней. Там расстояние между витками будет гораздо большим. И потому, что время одного витка сильно больше, и по другим причинам.
   11.011.0
RU jetdim #13.01.2016 23:46  @Бывший генералиссимус#13.01.2016 22:49
+
-
edit
 

jetdim

втянувшийся

Б.г.> Вначале витки идут густо, потом, по мере увеличения периода обращения и уменьшения гравитационного притяжения, за виток происходит подъём всё на большую высоту, и витки становятся реже.
Период обращения здесь увеличивается из за того, что КА сделав много витков разгоняется?
   47.0.2526.10647.0.2526.106
RU Бывший генералиссимус #14.01.2016 00:32  @jetdim#13.01.2016 23:46
+
+1
-
edit
 
Б.г.>> Вначале витки идут густо, потом, по мере увеличения периода обращения и уменьшения гравитационного притяжения, за виток происходит подъём всё на большую высоту, и витки становятся реже.
jetdim> Период обращения здесь увеличивается из за того, что КА сделав много витков разгоняется?

"Ты уже перестала пить коньяк по утрам, да или нет?" © :)
КА на каждом витке поднимается выше, длина витка увеличивается, а скорость уменьшается, в соответствии с местной первой и второй космической.

Т.е. хотя мы работаем двигателем на разгон, корабль НЕПРЕРЫВНО ЗАМЕДЛЯЕТСЯ, оттого, что хотя его полная энергия и растёт, кинетическая НЕПРЕРЫВНО ПЕРЕКАЧИВАЕТСЯ В ПОТЕНЦИАЛЬНУЮ, потенциальная растёт быстрее, чем полная, а кинетическая уменьшается. Таково свойство любого квадратичного поля.

КА, сделав много витков, поднимается до границы сферы Хилла, или до места, где его скорость сравнивается с местной второй космической. Потому что местная вторая космическая убывает быстрее, чем скорость корабля (..я, ..я, ..я, - привычно откликнулось эхо).

Вот как это выглядит, я сделал график в Экселе - для двух кораблей. На миллионе километров кончается сфера Хилла. Фиолетовая линия показывает корабль с большой тяговооружённостью, он где-то в районе лунной орбиты превышает местную параболическую, а рыжая линия показывает корабль с малой тяговооружённостью, он так и летит до конца сферы Хилла, лишь немного поднимаясь над линией первой космической.
Прикреплённые файлы:
lowthrust.png (скачать) [1273x835, 15,2 кБ]
 
 
   11.011.0
Это сообщение редактировалось 14.01.2016 в 01:00
US jetdim #14.01.2016 09:29  @Бывший генералиссимус#14.01.2016 00:32
+
-
edit
 

jetdim

втянувшийся

Б.г.> КА на каждом витке поднимается выше, длина витка увеличивается, а скорость уменьшается, в соответствии с местной первой и второй космической.
Угу.Сейчас добью своими рассуждениями. :D
Имеем выведенный на круговую орбиту высотой 200 км КК с ЯЭДУ.Движется он по ней с V=7.9 км/с.
Он врубает движек и начинает разгоняться к примеру с а=1мм/с2.Движек работает постоянно и наш КК получает допустим приращенение к скорости 100 м/с и следовательно движется уже с V=8 км/с.Далее он переходит на более высокую орбиту, но движется по ней не с данной скоростью, а со скоростью соответствующей высоте этой орбиты.Т.е получается, что хотя за счет ЯЭДУ наш КК имеет возможность постоянно наращивать скорость, но по факту на каждой более высокой орбите он движется с скоростью соответствующей данной орбите.Т.е хоть его V и увеличивается, но каждый раз при переходе на большую высоту он движется с меньшей скоростью.Так?
Вообщем получается,что скорость уменьшается, Ек уменьшается, но т,к. высота растет, то Еп увеличивается и т.о.полная энергия,вначале отрицательная, за счет роста потенциальной энергии увеличивается до нуля.Так?
   
Это сообщение редактировалось 14.01.2016 в 09:44
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
jetdim> Угу.Сейчас добью своими рассуждениями. :D
И контрольный не забудь сделать...

jetdim> Имеем выведенный на круговую орбиту высотой 200 км КК с ЯЭДУ.Движется он по ней с V=7.9 км/с.
jetdim> Он врубает движек и начинает разгоняться к примеру с а=1мм/с2.Движек работает постоянно и наш КК получает допустим приращенение к скорости 100 м/с и следовательно движется уже с V=8 км/с... Так?
Нет. КК из примера начинает подниматься, благодаря тяге двигателя. При этом его скорость - уменьшается.
Вот такая это забавная вещь - орбитальная механика. :)
А чтобы догнать летящий впереди по орбите объект - нужно тормозится. При этом орбита понизится, линейная скорость возрастет, а угловая возрастет еще больше линейной - и корабль начнет догонять объект перед собой. Несмотря на то, что двигателем он работал ПРОТИВ своего движения, то есть в наших наземных терминах - "тормозился".

З.Ы. Б.Г., а что за тип корабля с низкой тягой? Как помню, даже солнечный парусник "Витязь" должен был перейти на вторую космическую еще до орбиты Луны.
   43.043.0
RU Coreldrow #14.01.2016 10:55  @Полл#14.01.2016 09:42
+
-
edit
 

Coreldrow

новичок
Полл> Нет. КК из примера начинает подниматься, благодаря тяге двигателя. При этом его скорость - уменьшается.
Ага.Типа тяга и скорость ни как не связаны?Вообще то они прямо пропорциональны, если чего.Больше тяга больше скорость.Благодаря ей он разгоняется до скорости больше той которая на данной орбите.И когда у нас скорость превышает местную космическую, то кораблик поднимается на более высокую орбиту.Вот же кстати товарищ,которому оснований не доверять нет, написал...
Б.г.>возьмём обычный корабль "Союз".Его выводят на орбиту высотой меньше 200 км, МКС летает по орбите высотой 400 км. Что делает "Союз"? небольшие импульсы своим двигателем тягой всего 400 кГ. Его скорость, после импульса, намного меньше местной второй космической, но больше первой - и он летит "вверх"
   47.0.2526.10647.0.2526.106
RU Coreldrow #14.01.2016 11:17  @Бывший генералиссимус#13.01.2016 22:49
+
-
edit
 

Coreldrow

новичок
jetdim>> Вроде как для достижения параболической скорости нужно сделать много таких витков, но с удалением от Земли скорость КА все время падает,как же тогда достигается местная параболическая скорость?
Б.г.> Вначале витки идут густо, потом, по мере увеличения периода обращения и уменьшения гравитационного притяжения, за виток происходит подъём всё на большую высоту, и витки становятся реже. Скорость, при этом, становится ближе к местной параболической, чем к местной круговой, но всё ещё меньше параболической.
Можно еще проще раскидать.Совершая большое число витков, КА поднимается на все большую высоту, где гравитационное притяжение становится все меньше и меньше и доходит до той точки, где планета уже грубо говоря не может удержать его и он упархивает от матушки Земли, т.е у него появляется параболическая скорость.И дойдет он до этой точки Х, тем быстрее, чем больше у него ускорение, а значит тяга и следовательно тяговооружённость.А корабль с хреновенькой тяговооруженностью так и будет лететь до конца сферы действия Земли.
   47.0.2526.10647.0.2526.106
RU Бывший генералиссимус #14.01.2016 11:40  @jetdim#14.01.2016 09:29
+
-
edit
 
jetdim> Имеем выведенный на круговую орбиту высотой 200 км КК с ЯЭДУ.Движется он по ней с V=7.9 км/с.
jetdim> Он врубает движек и начинает разгоняться к примеру с а=1мм/с2.
Это по акселерометру, стоящему на корабле, он разгоняется. А по радиолокатору, стоящему на Земле, или, скажем, на другом КА, который не включал двигатель, он непрерывно тормозится.
jetdim> Движек работает постоянно и наш КК получает допустим приращенение к скорости 100 м/с
Это только по интегратору, стоящему на борту корабля, он получил приращение скорости в 100 м/с. По измерениям в инерциальной системе координат скорость его уменьшилась.

jetdim> и следовательно движется уже с V=8 км/с.

Это было бы "следовательно", если бы корабль не находился в гравитационном поле. А так - никаких 8 км/с не будет.

jetdim> Далее он переходит на более высокую орбиту, но движется по ней не с данной скоростью, а со скоростью соответствующей высоте этой орбиты.

Это происходит не далее, а непрерывно в процессе работы двигателя, в этом и суть отличия "малой" тяги от "большой".

jetdim> Т.е получается, что хотя за счет ЯЭДУ наш КК имеет возможность постоянно наращивать скорость, но по факту на каждой более высокой орбите он движется с скоростью соответствующей данной орбите.

Он движется со скоростью, чуть большей "соответствующей данной орбите", поэтому его орбита - не эллипс или круг, а спираль.

jetdim> Т.е хоть его V и увеличивается, но каждый раз при переходе на большую высоту он движется с меньшей скоростью.Так?

Смотря что называть V. Приборная, или кажущаяся скорость могут увеличиваться, измеренная в инерциальной системе координат или даже в системе координат, связанной с Землёй, скорость увеличиваться не будет, пока он не выйдет за границу сферы Хилла. Даже если его скорость уже больше местной параболической, по мере удаления от Земли она ПАДАЕТ, пока не кончится сфера Хилла.

jetdim> Вообщем получается,что скорость уменьшается, Ек уменьшается, но т,к. высота растет, то Еп увеличивается и т.о.полная энергия,вначале отрицательная, за счет роста потенциальной энергии увеличивается до нуля.Так?

На сей раз правильно.
   11.011.0
Это сообщение редактировалось 15.01.2016 в 01:25
RU Бывший генералиссимус #14.01.2016 11:48  @Coreldrow#14.01.2016 10:55
+
-
edit
 
Полл>> Нет. КК из примера начинает подниматься, благодаря тяге двигателя. При этом его скорость - уменьшается.
Coreldrow> Ага.Типа тяга и скорость ни как не связаны?Вообще то они прямо пропорциональны, если чего.
Ни в коем случае! Больше тяга - больше ускорение, это они прямо пропорциональны (с точностью до расхода массы). А со скоростью связь простая только в отсутствии тяготения. С гравитационным же полем всё очень непросто.

Coreldrow> Больше тяга больше скорость.

Важна не тяга, а произведение тяги на время её действия, или полный импульс.

Coreldrow> Благодаря ей он разгоняется до скорости больше той которая на данной орбите.И когда у нас скорость превышает местную космическую, то кораблик поднимается на более высокую орбиту.Вот же кстати товарищ,которому оснований не доверять нет, написал...
Б.г.>>возьмём обычный корабль "Союз".Его выводят на орбиту высотой меньше 200 км, МКС летает по орбите высотой 400 км. Что делает "Союз"? небольшие импульсы своим двигателем тягой всего 400 кГ. Его скорость, после импульса, намного меньше местной второй космической, но больше первой - и он летит "вверх"
Для корабля массой 7 тонн тяга в 0,4 тонны - ещё "большая". Поэтому скорость успевает вырасти и в инерциальной системе координат. И поэтому потом можно выключить двигатель и подождать, пока будут работать законы небесной механики.
А во для МКС массой 150 тонн, тяга в 0,16 тонны - уже "малая", и подъём орбиты происходит по спирали, а движки приходится жечь чуть не половину витка (больше 2000 секунд подряд). И при этом скорость вырасти не успевает, а сразу трансформируется в подъём орбиты. Хотя это не ЭРД, а обычные ДПО-Б на гептиле.
   11.011.0
RU Бывший генералиссимус #14.01.2016 11:50  @Полл#14.01.2016 09:42
+
-
edit
 
Полл> З.Ы. Б.Г., а что за тип корабля с низкой тягой?

Это не "тип", я просто взял с потолка 2 тяговооружённости, для иллюстрации.

Полл> Как помню, даже солнечный парусник "Витязь" должен был перейти на вторую космическую еще до орбиты Луны.

Странно, а вот "СМАРТ-1" так вторую космическую и не набрал :)
   11.011.0
RU Полл #14.01.2016 12:00  @Бывший генералиссимус#14.01.2016 11:50
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Б.г.> Странно, а вот "СМАРТ-1" так вторую космическую и не набрал :)
Ай-яй-яй, как ему не стыдно! :)
   43.043.0
RU Coreldrow #14.01.2016 14:09  @Бывший генералиссимус#14.01.2016 11:48
+
-
edit
 

Coreldrow

новичок
Б.г.> Ни в коем случае! Больше тяга - больше ускорение, это они прямо пропорциональны (с точностью до расхода массы).
Так в аэродинамике к примеру скорость потребная для прямо пропорцилнальна тяги.
Б.г.> Важна не тяга, а произведение тяги на время её действия, или полный импульс.
Б.г.> Б.г.>>возьмём обычный корабль "Союз".Его выводят на орбиту высотой меньше 200 км, МКС летает по орбите высотой 400 км. Что делает "Союз"? небольшие импульсы своим двигателем тягой всего 400 кГ. Его скорость, после импульса, намного меньше местной второй космической, но больше первой - и он летит "вверх"
Под словом небольшой импульс здесь понемается его малая продолжительность по времени?
Б.г.> Для корабля массой 7 тонн тяга в 0,4 тонны - ещё "большая". Поэтому скорость успевает вырасти и в инерциальной системе координат. И поэтому потом можно выключить двигатель и подождать, пока будут работать законы небесной механики.
ты же написал, что скорость не связана с тягой.
И как скорость у нас может расти, ведь на более высокой орбите скорость уменьшается.Чем выше от центра гравитации, тем скорость ниже.Она может подрасти в момент дачи импульса, но на новой орбите она будет меньше чем на предыдущей.
Б.г.> А во для МКС массой 150 тонн, тяга в 0,16 тонны - уже "малая", и подъём орбиты происходит по спирали, а движк и приходится жечь чуть не половину витка (больше 2000 секунд подряд). И при этом скорость вырасти не успевает, а сразу трансформируется в подъём орбиты.
Вообщем если грубо, чем больше тяга, тем меньше времени может быть включен двигатель, ведь тогда достаточно импульса небольшой продолжительности для подъема КА.И чем больше тяга,то получается, тем на более высокую орбиту КА может перейти.
Ну а если ускорение маленькое, то надо, что бы движек работал дольше,что бы создать тягу и поднять КА.
И чем больше тяга, тем больше ускорение и тем меньше расстояние на котором достигается параб. скорость.
   47.0.2526.10647.0.2526.106
Это сообщение редактировалось 14.01.2016 в 18:57
RU Coreldrow #14.01.2016 16:09  @Бывший генералиссимус#14.01.2016 11:40
+
-
edit
 

Coreldrow

новичок
Б.г.> Смотря что называть V. Приборная, или кажущаяся скорость могут увеличиваться, измеренная в инерциальной системе координат или даже в системе координат, связанной с Землёй, скорость увеличиваться не будет, пока он не выйдет за границу сферы Хилла. Даже если его скорость уже больше местной параболической, по мере удаления от Земли она ПАДАЕТ, пока не кончится сфера Хилла.
Кстати поправочка здесь.Если рассматривать движение КА относительно Солнца, то уже на расстоянии 550 тыс км от Земли последняя сообщает ему ускорение всего 25% от "центрального" солнечного.Поэтому когда КА достигнет точки параб. скорости, то его скорость начнет увеличиваться,т.е его потихоньку будет захватывать Солнце и поэтому где то при а= 3 мм/с2 на расст 1500000-1600000 км его скорость вырастит до 3-3,5 км/с.
   47.0.2526.10647.0.2526.106
Это сообщение редактировалось 14.01.2016 в 16:42
RU Бывший генералиссимус #14.01.2016 21:53  @Coreldrow#14.01.2016 14:09
+
-
edit
 
Б.г.>> Ни в коем случае! Больше тяга - больше ускорение, это они прямо пропорциональны (с точностью до расхода массы).
Coreldrow> Так в аэродинамике к примеру скорость потребная для прямо пропорцилнальна тяги.

То аэродинамика, а то - баллистика, ничего общего! В аэродинамике на самолёт действуют три силы - аэродинамическое воздействие атмосферы, сила тяжести, и сила тяги двигателя. И, в норме, их равнодействующая равна нулю - самолёт движется "равномерно и прямолинейно". На самом деле, по дуге большого круга, но это не так-то легко заметить. На космический корабль действует только одна сила (пренебрежём остальными телами солнечной системы пока).

Coreldrow> Б.г.> Важна не тяга, а произведение тяги на время её действия, или полный импульс.
Б.г.>> Б.г.>>возьмём обычный корабль "Союз".Его выводят на орбиту высотой меньше 200 км, МКС летает по орбите высотой 400 км. Что делает "Союз"? небольшие импульсы своим двигателем тягой всего 400 кГ. Его скорость, после импульса, намного меньше местной второй космической, но больше первой - и он летит "вверх"
Coreldrow> Под словом небольшой импульс здесь понемается его малая продолжительность по времени?

Небольшой - это по сравнению с орбитальной скоростью. Тяга, как таковая, не очень важна, время действия - постольку-поскольку, важна ещё и масса корабля. Поэтому импульс сразу меряют в метрах в секунду - интегратор автоматически пересчитывает ускорение и время. Когда говорят про манёвры корабля на орбите, пишут, на сколько метров в секунду изменилась его скорость по интегратору. Реально она изменилась на меньшее количество метров в секунду, потому что корабль успел подняться.

Б.г.>> Для корабля массой 7 тонн тяга в 0,4 тонны - ещё "большая". Поэтому скорость успевает вырасти и в инерциальной системе координат. И поэтому потом можно выключить двигатель и подождать, пока будут работать законы небесной механики.
Coreldrow> ты же написал, что скорость не связана с тягой.

можно действовать тягой в 1 тонну в течение 1 секунды, можно 100 килограмм в течение 10 секунд. При этом изменение скорости будет (практически) одинаковым. А вот 100 грамм в течение 10000 секунд - эффект уже будет другой. Хотя, если это на околосолнечной орбите, а не на околоземной, то и там 10000 секунд - это малое время, а 100 грамм, получается, большая тяга.

Coreldrow> И как скорость у нас может расти, ведь на более высокой орбите скорость уменьшается.Чем выше от центра гравитации, тем скорость ниже.Она может подрасти в момент дачи импульса, но на новой орбите она будет меньше чем на предыдущей.

Coreldrow> Вообщем если грубо, чем больше тяга, тем меньше времени может быть включен двигатель, ведь тогда достаточно импульса небольшой продолжительности для подъема КА.

Это правильно.

Coreldrow> И чем больше тяга,то получается, тем на более высокую орбиту КА может перейти.

А это - нет. Если запас топлива одинаков, то на большой тяге оно кончится раньше. И результирующая орбита будет (почти) такая же.

ЭРДУ хороша удельным импульсом, то есть, при той же массе топлива, полный импульс будет больше.
   11.011.0
14.01.2016 22:22, Полл: +1: За умение просто рассказывать сложные вещи.
RU Бывший генералиссимус #15.01.2016 01:37  @Coreldrow#14.01.2016 16:09
+
-
edit
 
Coreldrow> Кстати поправочка здесь.Если рассматривать движение КА относительно Солнца, то уже на расстоянии 550 тыс км от Земли последняя сообщает ему ускорение всего 25% от "центрального" солнечного.

Это неважно, потому что КА участвует в орбитальном движении вокруг Солнца совместно с Землёй, и это ускорение "спрятано". Для точного вычисления положения, конечно, нужно учитывать, но, в основном, потому, что орбита Земли немного эллиптическая, и это ускорение переменное во времени. Но, в целом, в пределах 930 000 км от центра Земли можно не учитывать влияние Солнца, если не нужна очень высокая точность (по положению - 1%, по периоду обращения - 0,1%)

Coreldrow> Поэтому когда КА достигнет точки параб. скорости, то его скорость начнет увеличиваться,т.е его потихоньку будет захватывать Солнце и поэтому где то при а= 3 мм/с2 на расст 1500000-1600000 км его скорость вырастит до 3-3,5 км/с.

Не-а. На пальцах это тоже не считается. Будет меняться радиус орбиты, будет меняться и скорость. И, скорее всего, тоже в сторону уменьшения. Увеличиться она может, только если она уже больше местной параболической для преобладающего центра тяготения. Что, в случае выхода за пределы сферы Хилла Земли означает "Солнце" и 42 км/с относительно Солнца, или 12,5 км/с относительно Земли, если она ещё не очень далеко (тот самый миллион километров).
   11.011.0
?? jetdim #15.01.2016 11:04  @Бывший генералиссимус#14.01.2016 21:53
+
-
edit
 

jetdim

втянувшийся

Coreldrow>> Под словом небольшой импульс здесь понемается его малая продолжительность по времени?
Б.г.> интегратор автоматически пересчитывает ускорение и время.
Т.е. импульс у нас пересчитывается в скорость (равен m*v), т.е в итоге зависит от массы и от скорости?Понятно кажется.Тяга у нас на прямую со скростью не связана, скрость у нас связана с импульсом.Так?
Б.г.> Когда говорят про манёвры корабля на орбите, пишут, на сколько метров в секунду изменилась его скорость по интегратору.
Реально она изменилась на меньшее количество метров в секунду, потому что корабль успел подняться.
А скорость изменилась реально на меньшее количество метров в секунду всвязи с тем,что по интегратуру у нас показывается грубо говоря приборная скорость, которая по его показаниям растет и на новой орбите, а фактически скорость(истенная)у нас увеличивается лишь в момент дачи импульса?
Coreldrow>> ты же написал, что скорость не связана с тягой.
Б.г.> можно действовать тягой в 1 тонну в течение 1 секунды, можно 100 килограмм в течение 10 секунд. При этом изменение скорости будет (практически) одинаковым. А вот 100 грамм в течение 10000 секунд - эффект уже будет другой. Хотя, если это на околосолнечной орбите, а не на околоземной, то и там 10000 секунд - это малое время, а 100 грамм, получается, большая тяга.
Coreldrow>> И чем больше тяга,то получается, тем на более высокую орбиту КА может перейти.
Б.г.> А это - нет. Если запас топлива одинаков, то на большой тяге оно кончится раньше. И результирующая орбита будет (почти) такая же.
Получается тогда следующее.Больше тяга-больше импульс-больше изменение скорости.И таким образом чем больше тяга, тем не на более высокую орбиту перейдет КК, а быстрее перейдет на новую орбиту?
   
RU Бывший генералиссимус #15.01.2016 11:54  @jetdim#15.01.2016 11:04
+
-
edit
 
Б.г.>> интегратор автоматически пересчитывает ускорение и время.
jetdim> Т.е. импульс у нас пересчитывается в скорость (равен m*v), т.е в итоге зависит от массы и от скорости?Понятно кажется.Тяга у нас на прямую со скростью не связана, скрость у нас связана с импульсом.Так?

Вот опять вернёмся к кораблю "Союз". У него есть запас топлива на борту, которым он может изменить свою скорость примерно на 300 м/с. Он может это сделать, используя СКД с тягой в 400 кГ, а может, используя ДПО-Б с тягой по 40 кГ. Их, для изменения орбиты, включают 4 штуки сразу, поэтому выходит 160 кГ. При такой разнице на одинаковое изменение орбиты в м/с уходит одинаковое количество топлива, но во втором случае двигателям нужно работать в 2,5 раза больше. Т.е. влияет не тяга и не время, а произведение тяги и времени. Поскольку при расходовании топлива масса корабля меняется, то и произведение тяги на время - вещь не окончательная. Соответственно, в баллистических расчётах используют величину вида тяга помножить на время и поделить на массу. Она имеет размерность скорости, и измеряется в метрах в секунду.

В отсутствие Земли и её тяготения это и будет скорость. Отработал двигатель - скорость выросла. На сколько интегратор показал, на столько и выросла. В поле тяжести всё меняется. Интегратор показывает ровно столько же, но скорость меняется по-другому. Помимо того, что она "не так" меняется по величине (меньше, хотя для соотношения 7000 кг масса 400 кГ тяга и 200 км орбита чуть-чуть меньше), но она меняется ещё и по направлению! Чтобы набрать, допустим, 120 м/с (это величина импульса для приземления), двигателю нужно отработать 214 секунд, а за это время корабль пролетает 1/25 витка, то есть, вектор скорости поворачивается на 14 градусов!

jetdim> А скорость изменилась реально на меньшее количество метров в секунду всвязи с тем,что по интегратуру у нас показывается грубо говоря приборная скорость, которая по его показаниям растет и на новой орбите, а фактически скорость(истенная)у нас увеличивается лишь в момент дачи импульса?

Это зависит от того, насколько велико ускорение, создаваемое двигателем, и насколько велик градиент силы тяжести (т.е. чем больше высота орбиты, тем меньше градиент, поэтому на околосолнечной орбите всё иначе, чем на околоземной, хотя, вроде бы, орбитальная скорость вокруг солнца больше, градиент меньше, и это влияет сильнее).

Если тяга большая, а градиент маленький, то скорость увеличивается и по интегратору, и по наземным измерениям, а уменьшаться начинает только после выключения двигателя. Если тяга маленькая, то скорость не увеличивается даже в первый момент, а просто начинает расти высота.

jetdim> Получается тогда следующее.Больше тяга-больше импульс-больше изменение скорости.

при фиксированном времени и массе - да.

jetdim> И таким образом чем больше тяга, тем не на более высокую орбиту перейдет КК, а быстрее перейдет на новую орбиту?

Да. Он именно что "быстрее перейдёт", но, оказавшись на новой орбите, до её апогея он будет лететь столько же времени. На 10 секунд мы включили двигатель тягой в тонну, или на 100 секунд тягой 100 кГ, орбита получится одинаковая, и двигаться по ней корабль будет одинаково. Разница есть, только пока двигатель работает.
   11.011.0
RU jetdim #15.01.2016 12:17  @Бывший генералиссимус#15.01.2016 11:54
+
-
edit
 

jetdim

втянувшийся

Б.г.> А во для МКС массой 150 тонн, тяга в 0,16 тонны - уже "малая", и подъём орбиты происходит по спирали, а движки приходится жечь чуть не половину витка (больше 2000 секунд подряд). И при этом скорость вырасти не успевает, а сразу трансформируется в подъём орбиты.
Это получается из-за того,что при малой тяги переход на новую орбиту происходит благодаря тому, что Ек уменьшается, но потенциальная энергия растет и полная энергия увеличивается, т.е работа по перемещению на другую высоту (орбиту) происходит. Поэтому для движков с малой тягой скорость не то, что вырасти не успевает, она все время падает. А при большой тяги полная энергия увеличивается скачком за счет сильного прироста кинетической энергии, а потенциальная энергия почти не изменяется.И здесь скорость вырасти успевает, но лишь в момент дачи импульса , а при переходе на более высокую орбиту она становится меньше, хотя по показаниям интегратора она растет?
   47.0.2526.11147.0.2526.111
RU Бывший генералиссимус #15.01.2016 14:06  @jetdim#15.01.2016 12:17
+
-
edit
 
jetdim> И здесь скорость вырасти успевает, но лишь в момент дачи импульса , а при переходе на более высокую орбиту она становится меньше, хотя по показаниям интегратора она растет?

Корабль "переходит на новую орбиту" всё время, пока работает двигатель. Как только двигатель выключился - корабль уже на новой орбите. Эта орбита, для коротких импульсов, в одной точке "касается" старой, а во всех остальных точках выше её. Вблизи точки касания скорость выше, чем на "старой" орбите, но большую часть витка - ниже. И средняя скорость тоже ниже.

Чтобы перейти с круговой орбиты 200 км на круговую орбиту 400 км, надо сделать два импульса, первый переведёт на эллиптическую орбиту 200х400, второй - на круговую 400 на 400. Условно назовём эти три орбиты "старой", "переходной" и "новой".

На старой орбите скорость постоянна. На переходной на высоте 200 км она больше, чем на старой, а на переходной на высоте 400 км она меньше, чем у новой. Поэтому оба раза двигатель нужно включать на разгон.

Но средняя скорость за виток на новой орбите опять меньше, чем на переходной. И, конечно, меньше, чем на старой.
   11.011.0
RU jetdim #15.01.2016 17:43  @Бывший генералиссимус#15.01.2016 14:06
+
-
edit
 

jetdim

втянувшийся

Б.г.> Но средняя скорость за виток на новой орбите опять меньше, чем на переходной. И, конечно, меньше, чем на старой.
Все это касается двигателя с большой тягой?
И еще почему:
1) у нас чем больше ускорение,тем меньшее количество витков должен сделать КА для достижения точки перехода на параболическую скорость?
2) при малой тяги в случае спирального движения скорость вырасти не успевает,в отличие от большой тяги, а сразу трансформируется в подъём орбиты?
   47.0.2526.11147.0.2526.111
Это сообщение редактировалось 15.01.2016 в 20:40
RU Бывший генералиссимус #15.01.2016 21:23  @jetdim#15.01.2016 17:43
+
-
edit
 
Б.г.>> Но средняя скорость за виток на новой орбите опять меньше, чем на переходной. И, конечно, меньше, чем на старой.
jetdim> Все это касается двигателя с большой тягой?
вообще-то, любого. Просто двигателю большой тяги нужно так много топлива, что он не может работать непрерывно.
jetdim> И еще почему:
jetdim> 1) у нас чем больше ускорение,тем меньшее количество витков должен сделать КА для достижения точки перехода на параболическую скорость?

ну это ж закон сохранения энергии! Ясно, где бы аппарат ни получил параболическую скорость, он уйдёт на бесконечность, но на бесконечности его скорость станет нулевой. Значит, в точке, где скорость стала параболической, полная энергия стала равной нулю.
Чем больше ускорение, тем быстрее полная энергия приближается к этому значению.

jetdim> 2) при малой тяги в случае спирального движения скорость вырасти не успевает,в отличие от большой тяги, а сразу трансформируется в подъём орбиты?

Как же это объяснить на пальцах? :) пока не придумал.
   11.011.0
RU Полл #15.01.2016 21:28  @Бывший генералиссимус#15.01.2016 21:23
+
-
edit
 

Полл

координатор
★★★★★
Б.г.> Как же это объяснить на пальцах? :) пока не придумал.
Во всяком случае, это была очень хорошая попытка. :)
   43.043.0

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Такое ощущение, что Роскосмос еще до конца не определился. "Принеси петуха - унеси петуха". Или Лента новости полугодовой давности перепощивает?

18 января 2016

Россия создаст ядерный двигатель для покорения дальнего космоса

Россия планирует к 2025 году создать космический аппарат с ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ). Соответствующая информация содержится в проекте Федеральной космической программы на 2016-2025 годы. Подобные двигатели помогут обеспечить мегаваттные мощности в космосе в рамках межпланетных экспедиций. // lenta.ru
 
Россия планирует к 2025 году создать космический аппарат с ядерной энергодвигательной установкой (ЯЭДУ). Соответствующая информация содержится в проекте Федеральной космической программы на 2016-2025 годы, сообщает газета «Известия».

Предполагается, что подобные двигатели помогут обеспечить мегаваттные мощности в космосе в рамках межпланетных экспедиций. К сравнению, энерговооруженность Международной космической станции — 110 киловатт — обеспечивается работой солнечных батарей размером 17 на 70 метров. Такой энергии для межпланетных путешествий недостаточно.

К 2017 году Научно-исследовательский и конструкторский институт энергетических технологий, являющийся структурой «Росатома», планирует построить ядерный реактор для будущего двигателя. Головной организацией по созданию самой энергодвигательной установки является ФГУП «Центр Келдыша». А транспортный модуль собиралась строить РКК «Энергия».

Создание ЯЭДУ предусмотрено проектами «Нуклон» (бюджет 15,84 миллиарда рублей), «Источник» (6,18 миллиарда рублей), а также научно-исследовательскими проектами «Верификация» (300 миллионов рублей), «Отработка» (400 миллионов рублей) и «Ядро» (160 миллионов рублей).
 



Однако Известия пишут то же самое.

Россия построит космический аппарат с ядерным двигателем

Роскосмос и «Росатом» планируют подготовить его к летным испытаниям к завершению срока Федеральной космической программы // izvestia.ru
 
   28.028.0
1 11 12 13 14 15 24

в начало страницы | новое
 
Поиск
Настройки
Твиттер сайта
Статистика
Рейтинг@Mail.ru