Sind bei einem interplanetaren Hohmann-Transfer zusätzlich zu den beiden Hohmann-Transfer-Verbrennungen zusätzliche Flucht- und Einfangverbrennungen erforderlich?

Bei einem Hohmann-Transfer ist eine Zündung erforderlich, um von einer niedrigen Umlaufbahn in die Hohmann-Transferbahn (HTO) zu wechseln, und eine zweite Zündung, um von der HTO in eine hohe Umlaufbahn zu wechseln. Ich weiß, wie ich das Delta-V finden kann, das für diese beiden Verbrennungen erforderlich ist.

Müssen Sie sich in Bezug auf den Ursprungsplaneten auf einer parabolischen Fluchtbahn befinden, um die erste HT-Verbrennung durchzuführen? Was ist mit einem Capture Burn für das Ziel? Wenn das stimmt, was sind die Delta-V-Anforderungen für einen Fluchtbrand aus einer kreisförmigen Umlaufbahn und für einen Fangbrand aus einer Fluchtumlaufbahn? Ich versuche nicht, sehr genau zu sein.

Antworten (1)

Müssen Sie sich in Bezug auf den Ursprungsplaneten auf einer parabolischen Fluchtbahn befinden, um die erste HT-Verbrennung durchzuführen?

Die Hohmann-Transfer-∆v-Gleichungen gehen normalerweise davon aus, dass Sie sich nicht in einer Umlaufbahn um einen anderen Körper befinden.

Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass wir eine Art "gepatchte konische" Annäherung durchführen , bei der wir eine Einflusssphäre für jeden Körper definieren und so tun, als wäre dies der einzige signifikante Gravitationseinfluss innerhalb der Sphäre.

Erwägen Sie, dies in drei separaten Verbrennungen zu tun:

  • ein parabolischer Fluchtbrand aus einer niedrigen kreisförmigen Parkbahn,
  • eine Hohmann-Übertragungsverbrennung vom Rand des SOI des Ursprungsplaneten zum Rand des SOI des Zielplaneten,
  • ein Fangbrand vom parabolischen Vorbeiflug zum kreisförmigen Parkorbit am Ziel (dies ist derselbe wie ein Fluchtbrand, aber umgekehrt).

Dies ist einfach zu berechnen. Beachten Sie, dass der Fluchtbrand Sie mit 0 Geschwindigkeit in unendlicher Entfernung vom Abflugplaneten zurücklässt; Sie haben immer noch eine beträchtliche Auswärtsgeschwindigkeit, wenn Sie das SOI verlassen (was nur die Fluchtgeschwindigkeit in SOIs Höhe ist), die Sie auf die Kosten des Hohmann anwenden können, und ebenso können Sie die Fluchtgeschwindigkeit des Ziels in SOI von den Kosten abziehen des Hohmann.

In der Praxis ist es am effizientesten, die Fluchtzündung mit dem die Umlaufbahn anhebenden Bein des Hohmann zu kombinieren und die Fangzündung mit der zweiten Zündung des Hohmann zu kombinieren. Sie profitieren erheblich vom Oberth-Effekt , daher ist das Obige eine grobe Überschätzung.

Was sind die Delta-V-Anforderungen für einen Fluchtbrand aus einer kreisförmigen Umlaufbahn und für einen Fangbrand aus einer Fluchtumlaufbahn?

Die Flucht- und Fangbrände sind symmetrisch und sollten nur die Differenz zwischen der Kreisbahngeschwindigkeit und der Fluchtgeschwindigkeit aus einer gegebenen Parkbahnhöhe sein.

Das hat meine Frage beantwortet, danke. Wenn es in Ordnung ist, möchte ich auch fragen, ob es vernünftig ist, in einer Flucht / Übertragung / Erfassung von einem Mond direkt zum Mond eines separaten Planeten zu gelangen, oder ob Raumfahrzeuge immer zuerst den Planeten umkreisen sollten, bevor sie interplanetar gehen.
Bei der Durchführung des Escape-Burn ist es üblich, auch den anfänglichen Hohmann-Transfer-Burn hinzuzufügen, da Sie dann den Oberth-Effekt ( en.wikipedia.org/wiki/Oberth_effect ) nutzen können, der das zu berücksichtigende Delta-V erheblich reduziert der Hohmann brennt. Vergessen Sie nicht, kleine Flugbahnkorrekturverbrennungen und einen Flugzeugwechsel in der Mitte, um auch das Zielflugzeug anzuvisieren.
@ user36065 Sie sollten das als separate Frage stellen. Ich vermute, dass Sie in der Praxis die Begegnung mit dem Zielmond zumindest beim ersten Mal separat durchführen möchten, aber es ist sicherlich möglich und effizient, direkt zum Mond zu gehen.
Sie überschätzen die Gesamtkosten erheblich. Für etwas wie Mars fügt die Flucht- und Übertragungsverbrennung nur 390 m / s gegenüber der Fluchtverbrennung hinzu.
@ user36065 Loren hat Recht, meine Schätzung liegt weit daneben. Bitte verwenden Sie diese Antwort nicht, um eine interplanetare Reise zu planen, bis ich die Gelegenheit hatte, sie zu korrigieren.
Sind bei einem interplanetaren Hohmann-Transfer zusätzlich zu den beiden Hohmann-Transfer-Verbrennungen zusätzliche Flucht- und Einfangverbrennungen erforderlich?
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