Ist eine Orbitalinsertionsverbrennung Teil jedes Starts von der Erde

So wie ich es verstehe, muss ein Raumschiff, sobald es eine erdnahe Umlaufbahn erreicht, möglicherweise eine weitere Verbrennung durchführen, um eine andere Umlaufbahn zu erreichen. Würde diese Änderung der Umlaufbahn als Verbrennung der Augenhöhleninsertion angesehen werden? Führen Sie während des ersten Starts in die Umlaufbahn bei einem Raumfahrzeug eine Orbitalinsertionsverbrennung durch. Ich hatte den Eindruck, dass es ein "Brennen" vom Abheben bis zum Erreichen der Umlaufbahn gibt.

Shuttle hatte immer eine Verbrennung, um die Umlaufbahn zu verbessern, nachdem die Haupttriebwerke abgeschaltet waren. Ist das eine orbitale Insertionsverbrennung? Wie Sie sagen, es ist die Terminologie. Weitere Informationen hier space.stackexchange.com/questions/29839/… Und willkommen zurück im Weltraum!
@OrganicMarble Danke und danke.

Antworten (5)

Wikipedia definiert „Orbitalinsertion“ entweder als Beschleunigung oder Verzögerung, um den Eintritt in eine stabile Umlaufbahn zu ermöglichen.

Um Ihre Frage zu beantworten, wenn ein Raumschiff in eine erdnahe Umlaufbahn gestartet wurde und eine weitere Verbrennung durchführt, um eine andere Umlaufbahn zu erreichen, ist dies per Definition ein Einsetzen in die Umlaufbahn.

Der andere Teil Ihrer Frage: "Brennt irgendein Raumschiff während des Abhebens in die Umlaufbahn?" ist eine umständliche Semantik. Die meisten Starts platzieren ihre Nutzlast in einer niedrigen Erdumlaufbahn, sodass der Start selbst technisch gesehen eine orbitale Einfügung ist. Aber das ist nicht die übliche Verwendung des Begriffs.

Der Begriff wird eher verwendet, um eine Verbrennung zum Zwecke des Eintritts in die Umlaufbahn um einen Himmelskörper nach einem Transfer zu beschreiben, wie z.

Geostationäre Satelliten werden normalerweise in eine geostationäre Transferbahn https://en.wikipedia.org/wiki/Geostationary_transfer_orbit gestartet . Diese stark elliptische Umlaufbahn hat ein Apogäum, das die geostationäre Umlaufbahn verlängert, und ein Perigäum in einer niedrigen Erdumlaufbahn. Die anfängliche Startzündung bringt den Satelliten in die Transferumlaufbahn und Stunden später am Apogäum ist eine zweite Zündung erforderlich, um die Umlaufbahn kreisförmig zu machen, so dass sie geostationär wird.

"Würde diese Änderung der Umlaufbahn als Verbrennung in der Umlaufbahn angesehen werden?" Wäre das ein „Ja“?
Nun, es ist eindeutig ein separates Brennen, da es Stunden nach dem Start passiert. Und es ist erforderlich, das Raumschiff in die geostationäre Umlaufbahn zu bringen, da es sonst auf der elliptischen Transferbahn zu LEO zurückkehren würde. Die Transferbahn ist eine Hohmann-Bahn zwischen LEO und geostationär, also denke ich ja

Um ein Raumschiff in die Umlaufbahn zu bringen, müssen Sie zwei Dinge tun:

(1) Bringen Sie es hoch genug, um übermäßige Reibung durch die Atmosphäre und/oder Oberfläche des Körpers (z. B. Berge) zu vermeiden.

(2) Bringen Sie es in horizontaler Richtung schnell genug zum Laufen. Das ist "Einfügen".

Von Anfang an, auf dem Pad, geht die Rakete normalerweise gerade nach oben und arbeitet nur an (1). Aber dann schlägt es um und arbeitet an einer Kombination aus (1) und (2). Die letzte Verbrennung zum Erreichen der gewünschten Umlaufbahn ist die "Insertion"-Verbrennung: Sie kann rein sein (2). Die Verbrennungen können vom Abheben bis zum Einsetzen kontinuierlich sein, daher gibt es keine klare Unterscheidung. Oder es kann eine Freilaufphase zwischen dem/den früheren Brennen und dem letzten Einsetzbrennen geben. Es kann mehr als eine Einfügung geben: Sie können in eine Transferumlaufbahn einfliegen, bevor Sie in die endgültige Umlaufbahn einfliegen.

Oder lass es langsam genug laufen. Viele Verbrennungen beim Einführen in die Umlaufbahn sind "Einfang"-Verbrennungen, bei denen eine Verbrennung erforderlich ist, um die Geschwindigkeit des Raumfahrzeugs unter die Fluchtgeschwindigkeit zu verringern.

Das Folgende ist eine stark vereinfachte Version der Orbitalmechanik, aber ich glaube, es kann helfen, die Frage zu beantworten.

In gewisser Annäherung sind alle (Nicht-Flucht-) Umlaufbahnen um die Erde Ellipsen, deren Mittelpunkt der Erde in einem ihrer beiden Brennpunkte liegt. Die einzige Möglichkeit, die Umlaufbahn von einer dieser Ellipsen zu einer anderen zu ändern, besteht darin, das Raketentriebwerk zu zünden. Dies bedeutet insbesondere, dass Sie, wenn Sie mit dem Schießen aufhören, auf einer Ellipse stecken bleiben, die durch den Punkt geht, an dem Sie sich gerade befinden.

Wenn Sie also in eine brauchbare Umlaufbahn gelangen wollen, sagen wir einen Kreis in x km über der Oberfläche, dann muss der Punkt, an dem die Rakete zuletzt abgefeuert hat, zwangsläufig auch auf dieser Umlaufbahn und damit in x km Höhe liegen (und sie muss sich bewegen schnell genug und zu diesem Zeitpunkt in die richtige Richtung). Und natürlich muss die Rakete auch beim Start feuern, um dich überhaupt erst hochzubringen. Alles dazwischen ist variabel.

Wenn Ihre Zielumlaufbahn eher niedrig ist, könnte das kontinuierliche Zünden des Triebwerks vom Start bis zur endgültigen Umlaufbahn (mit einer kurzen Pause für die Phasentrennung) der richtige Weg sein, da Sie jede Sekunde Beschleunigungszeit benötigen, die Sie bekommen können. Wenn Ihre Zielumlaufbahn etwas hoch ist, sollten Sie die Verbrennung möglicherweise in eine anfängliche Startphase aufteilen, um Sie auf eine Ellipse zu bringen, deren höchster Punkt Ihre Zielumlaufbahn berührt (eine Transferumlaufbahn oder Unterumlaufbahn, wenn die Ellipse die Erde berührt). ) und dann ein zweites Brennen, sobald Sie diesen Punkt erreicht haben, um Sie in die eigentliche Umlaufbahn zu bringen.

Im letzteren Fall wäre die letzte Verbrennung die orbitale Insertionsverbrennung. Beim Dauerbrenner geht es etwas durcheinander. Das letzte Feuern würde definitiv zählen, aber der Punkt, an dem die Startverbrennung zu einer orbitalen Einfügungsverbrennung wird, ist etwas willkürlich und muss definiert werden.

Ihre Frage vergisst eine ganze Kategorie von Starts: interplanetare Starts. Diese neigen (aber nicht immer) dazu, direkt zu sein, sie haben überhaupt keine erdorbitale Komponente.

Dies war auch für einige Szenarien geplant, die für das Apollo-Programm in Betracht gezogen wurden (und möglicherweise bei anderen Mondstarts verwendet werden).

Also nein, nicht alle Starts von der Erde haben eine Erdumlaufbahn-Einfügungsverbrennung.

Wenn es darum geht, explizit die Umlaufbahn zu erreichen, gibt es, wie gesagt, normalerweise mehrere Verbrennungen. Dies gilt implizit für die meisten mehrstufigen Raketen, da es normalerweise eine kleine Verzögerung zwischen dem Ausbrennen einer Stufe und dem Zünden der nächsten Stufe gibt. Das Timing dieser Verzögerungen bestimmt teilweise die anfängliche Umlaufbahn. Anschließend können (je nach Fahrzeug) mehrere nachfolgende Verbrennungen verwendet werden, um die endgültige Umlaufbahn oder Auswurfbahn zu erreichen.