In meiner Antwort auf Was sind die Vorteile von supersynchronen Transferbahnen? Ich bin auf ein interessantes Ergebnis gestoßen, als ich die Summe betrachtete Kosten von einer geneigten Parkbahn in niedriger Höhe zu einer geostationären Umlaufbahn unter Verwendung einer supersynchronen Transferbahn. Das Manöverprofil ist unten detailliert und erfordert 3 Verbrennungen:
Die Summe ist die Summe aller 3 Verbrennungen (obwohl der Satellit normalerweise für die letzten 2 alleine ist). Summe auftragen über einen weiten Bereich von Neigungen und Apogäumen der Transferbahn ergibt sich dies (250 km Parkbahn angenommen):
Um ~ 40 ° sieht es so aus, als würden die Konturen vertikal verlaufen, was auf eine Art isopropische Linie (wenn Sie so wollen) hinweist, an der sich die Summe befindet Die Kosten sind unabhängig vom Apogäum der Transferbahn ( !wow ). Beachten Sie jedoch, dass die die vom Satelliten benötigt wird (letzte 2 Verbrennungen), nimmt mit zunehmendem Apogäum der Transferbahn ab.
Bei näherer Betrachtung gibt es keine richtige vertikale Linie / unveränderliche Neigung, aber diese 5 m / s-Konturen zeigen, dass es einen Bereich mit quasi Isopropizität um 39 ° Neigung gibt ( 5 m / s im Schema von 4+ km / s scheinen ziemlich unveränderlich für mich ):
Es gibt keinen Vorteil für eine traditionelle Oberstufe + Nutzlast-Kombination, weil während die Summe gleich bleibt, ändert sich die Verteilung zwischen Trägerrakete und Nutzlast um bis zu ~20 % für die in den Diagrammen gezeigte Apogäumskala.
Bedenken Sie jedoch, dass ein einziges Raumschiff für alle (zugegebenermaßen hohen) . Pro Mission kann natürlich nur ein Apogäum der Transferbahn verwendet werden. Gibt es jedoch einen Grund, warum es sinnvoll wäre, in einer um 39 ° geneigten niedrigen Erdumlaufbahn zu sitzen und die Möglichkeit zu haben, die geostationäre Umlaufbahn von jedem Apogäum der Transferumlaufbahn aus anzupeilen? Auch wenn es sinnvoll ist , gibt es praktischere Lösungen?
Betreff: Kommentare, hier sind die 3 Verbrennungen einzeln. Der erste und der letzte befassen sich nicht mit der Neigung und hängen daher nur vom Apogäum der Transferbahn ab (zum Vergrößern anklicken):
Was Sie hier sehen, ist das Ergebnis der Ineffizienzen in der eingesetzten orbitalen Transferstrategie im Übergangsbereich zwischen direkten Transfers und bielliptischen Transfers.
Beim Transfer zwischen zwei kreisförmigen Umlaufbahnen mit einer gewissen Neigung wird schließlich der "entartete" bi-elliptische Transfer (mit unendlicher Apoapsis) optimal, vorausgesetzt, der Zielbahnradius oder die Neigung ist groß genug.
An diesem Punkt handelt es sich um pauschale Transferkosten, unabhängig von der Neigungsänderung:
Die andere Strategie besteht darin, einen direkten Bogen zu machen und die Neigungsänderung zwischen den beiden Verbrennungen aufzuteilen (nicht gleichmäßig!).
Bei ~40°, die auf synchrone Umlaufbahnen abzielen, befinden Sie sich im Übergangsbereich zwischen diesen beiden, die Kosten sind ungefähr gleich.
Aber sie haben die entgegengesetzte Reaktion auf erhöhte Höhe!
Sie verwenden einen hybriden Ansatz, der zwei theoretische Ineffizienzen aufweist:
Bei einem solchen hybriden Ansatz heben sich die höhenabhängigen Delta-V-Kostentrends für einen Neigungs-Höhen-Bereich gegenseitig auf, und das ist es, was Sie haben.
Gibt es Verwendungen für diese "quasi-iso-propischen" supersynchronen Transferbahnen?
Das glaub ich nicht. Der einzige Grund für große Neigungsänderungen, wie ~40°, besteht darin, synchrone Umlaufbahnen von Startplätzen außerhalb des Äquators zu erreichen. Aber das ist nur eine nützliche Höhe, also wird der Rest der quasi iso-propischen Linie nicht verwendet.
asdfex
BrendanLuke15