Kann ich die Raketengleichung von Tsiolkovsky in Kombination mit dieser Gleichung für eine Hohmann-Übertragung verwenden, um herauszufinden, welche Treibmittelmasse benötigt wird?

die beiden Gleichungen

Ich frage mich, ob es angemessen ist, die beiden Gleichungen zu verwenden, um nach m0 / m1 zu lösen, um die Treibmittelmasse zu ermitteln, die für eine Hohmann-Übertragung erforderlich ist. Wenn nicht, kann jemand eine Alternative vorschlagen?

Bearbeiten: Ich bin grundsätzlich mit Annahmen / Vereinfachungen zufrieden (ich habe nicht viel Wissen zu diesem Thema, daher bin ich offen für alle, solange sie erklärt werden).

Das ist vollkommen in Ordnung. Solange Sie mit den Annahmen zufrieden sind (sofortiges Brennen)
Sicher. Bei sehr großen Bahnänderungen oder bei Neigungsänderungen gibt es möglicherweise effizientere Ansätze. ZB eine bi-elliptische Übertragung.
Bitte aktualisieren Sie Ihre Frage mit Details zu den Annahmen/Vereinfachungen, mit denen Sie zufrieden sind, dann können wir sagen, welche Methode zu Ihrer Problemstellung passt.
Was man hier beachten sollte: Oberth-Effekt. Obwohl es keine sinnvolle Auswirkung auf den genauen Fall hat, den Sie beschreiben (Umlaufbahn zu Umlaufbahn), wird eine Hohmann-Übertragung normalerweise zwischen Objekten durchgeführt, nicht nur im Raum. Wenn Sie Ihren Transfer im niedrigen Orbit verbrennen, können Sie Treibstoff sparen.
Solange Sie die Trockenmasse kennen, lässt sich die absolute Kraftstoffmasse auf diese Weise leicht berechnen, wenn Sie mit den Annahmen zufrieden sind. Ohne die Trockenmasse erhalten Sie nur das erforderliche Massenverhältnis, m Ö / m 1

Antworten (1)

Nichts ist falsch daran,

m 0 m 1 = e μ S r 1 ( 2 r 2 r 1 + r 2 1 ) 2 + 2 μ 1 a 1 μ 1 a 1 + μ S r 2 ( 2 r 1 r 1 + r 2 1 ) 2 + 2 μ 2 a 2 μ 2 a 2 v e

Unter der Annahme, dass die Umlaufbahnen der Planeten kreisförmig und koplanar sind, und Ihre Parkbahnen auch.

Dies kombiniert im Grunde die Gleichung für die Δ v Benötigt für die Hohmann-Überweisung:

Δ v = μ S r 1 ( 2 r 2 r 1 + r 2 1 ) 2 + 2 μ 1 a 1 μ 1 a 1 + μ S r 2 ( 2 r 1 r 1 + r 2 1 ) 2 + 2 μ 2 a 2 μ 2 a 2

Und die Umkehrform der Raketengleichung :

m 0 m 1 = e Δ v v e

In einigen Fällen kann eine bielliptische Übertragung ein besseres Ergebnis liefern. Verwenden Sie für eine bielliptische Übertragung des gleichen Typs:

Δ v = ( 3 2 2 ) μ S r 1 + 2 μ 1 a 1 μ 1 a 1 + ( 3 2 2 ) μ S r 2 + 2 μ 2 a 2 μ 2 a 2

Das lässt sich genauso mit der Raketengleichung kombinieren.

m 0 m 1 = e ( 3 2 2 ) μ S r 1 + 2 μ 1 a 1 μ 1 a 1 + ( 3 2 2 ) μ S r 2 + 2 μ 2 a 2 μ 2 a 2 v e

Glaubst du, du könntest diesen Exponenten (oder die obere Hälfte des Bruchs) in eine separate Gleichung ziehen, um ihn lesbarer zu machen?
@NathanTuggy Besser lesbare Form der Gleichung hinzugefügt.
Das ist so winzig v e .