Ist es möglich, mit 5 Tonnen Treibstoff 47 Tonnen Nutzlast in die Umlaufbahn zu bringen?

Es gibt 2 Umlaufbahnen:

  1. Kreisbahn mit 200km Höhe
  2. Kreisbahn mit 800 km Höhe

Der Raumschlepper befindet sich bereits auf der ersten Umlaufbahn. Seine Trockenmasse beträgt 960 kg, die Gesamtmasse des Kraftstoffs 5250 kg. Es versorgt einen Satelliten aus der ersten Umlaufbahn in die zweite.

Mit der Hohmann-Übertragung erhielt ich den ersten Impuls ≈ 168 m/s, den zweiten ≈ 164 m/s. Unter Verwendung der Tsiolkovsky-Gleichung (unter der Annahme von Isp=331s) habe ich berechnet, dass die maximale Nutzlastmasse ≈ 47 Tonnen betragen darf!

Ist das theoretisch richtig? Ist dies praktisch machbar?

Von 200 auf 800 km Höhe zu kommen ist ein Kinderspiel. Die größte Herausforderung besteht darin, von 0 km Höhe und ohne Umlaufbahn auf 200 km und Umlaufbahn zu gehen.
@DavidHammen Dieses Problem setzt die Verwendung eines Schleppers voraus, der sich auf einer Umlaufbahn von 200 x 200 befindet. Die Frage ist, welche maximale Masse der 200x200-Umlaufbahn von der Erde zugeführt werden darf (weil von 200 bis 800 47 Tonnen geliefert werden können, was in der Praxis kein realistisches Szenario ist).
Anstatt das Fahrzeug von 200 km auf 800 km über der Erdoberfläche zu betrachten, betrachten Sie es als das Fahrzeug, das von 6578 km auf 7178 km vom Massenmittelpunkt der Erde entfernt ist. Der erste Gesichtspunkt lässt dies als eine große Änderung der Umlaufbahn erscheinen. Letzterer Standpunkt zeigt, dass dies nicht der Fall ist.
@DavidHammen Wie gesagt, das Problem geht davon aus, dass der Schlepper bereits auf 200x200 steht und ich das nicht ändern sollte

Antworten (1)

Ist das theoretisch richtig? Ist dies praktisch machbar?

Ich bekomme das gleiche Ergebnis mit der Raketengleichung, ja.

Der beschriebene Schlepper kann eine 47-Tonnen-Nutzlast durch diesen Hohmann-Transfer bewegen; es hat dann keinen Treibstoff mehr und kann nirgendwo anders manövrieren.

Man kann also mit nur 5 Tonnen Treibstoff 47 Tonnen Nutzlast in eine Umlaufbahn von 800 x 800 km bringen? Und dafür gibt es keine Einschränkung?
Ich würde nicht "Start" sagen, da dies bedeutet, von der Erdoberfläche aus zu starten. Aber Sie können 47 Tonnen Nutzlast mit 5 Tonnen Treibstoff von einer Umlaufbahn von 200 x 200 km auf eine Umlaufbahn von 800 x 800 km übertragen, ja. Wir haben beide nur nachgerechnet, um das zu zeigen, richtig?
Richtig, aber ich mache mir Sorgen um die praktische Umsetzbarkeit. Kennen wir die maximale Masse, die Sojus von der Erde in die 200x200-Umlaufbahn liefern kann?
Wikipedia sagt 6,9 Tonnen zu LEO auf einem Sojus FG; Ich weiß nicht, ob das eine 200-km-Umlaufbahn oder etwas anderes ist.
Es gelten die üblichen Vorbehalte – wenn die Verbrennung nicht sofort erfolgt, ist sie weniger effizient; der Motor könnte seinen spezifischen Nennimpuls unterschreiten; Sie möchten eine Sicherheitsmarge bereitstellen und so weiter. Versuchen Sie, die Berechnung erneut für 350 m/s ∆v und 320 Sekunden spezifischen Impuls auszuführen, um ein Gefühl dafür zu bekommen, wie sich dadurch die Nutzlast ändert.
Danke. Ich würde diesen Wert als Massengrenze nehmen - das macht Sinn
Beinhaltet 6,9 Tonnen auch den Schlepper? Die Masse des Schleppers mit Kraftstoff beträgt etwa 6 Tonnen ...
Ist es möglich, mit 5 Tonnen Treibstoff 47 Tonnen Nutzlast in die Umlaufbahn zu bringen?
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