Spiralförmig aus der kreisförmigen Umlaufbahn heraus, um mit niedrigem Schub zu entkommen, was ist γ (Gamma)?

Der Kommentar von @ MarkAdler veranlasste mich zu der Frage: Warum würde eine langsame Spirale von einem C3 von Null etwa 2,4-mal so viel ΔV erfordern wie ein impulsives Manöver? was zu dieser ordentlichen und effizienten @MarkAdler- Antwort führte, die auf eine andere nachdenkliche Antwort über das langsame Herausspiralen aus einer kreisförmigen Umlaufbahn hinweist, um an der Grenze eines sehr schwachen prograden Antriebs zu entkommen, der Sie (zunächst entgegen der Intuition) verlangsamt, während Sie Ihre Umlaufbahn anheben.

Unter dieser Antwort befindet sich noch ein weiteres Osterei- ähnliches Kommentarjuwel .

Immer am Geschwindigkeitsvektor ausgerichtet. Das ist die effizienteste Nutzung des Schubs, um die spezifische Energie zu erhöhen. Das letzte γ ist 31° .

Frage: Was ist in diesem Zusammenhang der Winkel γ? Wie ist es definiert?

Das Phänomen ist korrekt, aber 31° war ein Tippfehler und sollte stattdessen etwa 39,2° betragen.

Es scheint, dass γ ist der Flugbahnwinkel der Umlaufbahn. Der endgültige Wert scheint eine Abhängigkeit vom Wert der angewandten konstanten Beschleunigung zu haben (der Wert des Flugbahnwinkels des zweiten Diagramms ist, wie ich sehen kann, nahe Null).
@Julio Ich weiß nicht, was "Flugbahnwinkel" im Allgemeinen bedeutet und insbesondere für ein Raumschiff, das ins Unendliche entkommt. Wenn es ein Diagramm gibt, das zeigt, wie dieser Winkel in diesem Fall definiert wäre, wäre das großartig!

Antworten (1)

Bild zur Veranschaulichung des Flugbahnwinkels, γ , wie von uhohs Kommentar gefordert

http://what-when-how.com/space-science-and-technology/earth-orbiting-satellite-theory/

Quelle

Es ist nur der Winkel zwischen dem Geschwindigkeitsvektor und der tangentialen Bahnkomponente, e θ = [ Sünde ( θ ) , cos ( θ ) , 0 ] T , vorausgesetzt, die Bahnebene ist die X Y Flugzeug. Die Grenzen für γ ( t ) [ π / 2 , π / 2 ] , und die Nullstellen treten bei Periapsis und Apoapsis auf (oder immer, wenn die Umlaufbahn kreisförmig ist).

Ich habe Leute gesehen, die den Flugbahnwinkel als den dazwischen genommenen genommen haben e r und v ( β im Bild). Meiner Meinung nach ist es jedoch ziemlich verwirrend, da es nicht mit der Flugzeugdefinition des Flugbahnwinkels übereinstimmt (unter Verwendung von γ stimmt überein).

In den Simulationen von Mark Adler scheint es zwei Fälle zu geben, einen mit einem hohen konstanten Beschleunigungswert, um das spiralförmige Verhalten hervorzuheben, bei dem der endgültige Flugbahnwinkel 31º zu sein scheint, und einen mit einem niedrigen Beschleunigungswert, bei dem der endgültige Flugbahnwinkel zu sein scheint nahe 0º sein (auf Blick), also hat es eine klare Abhängigkeit von der aufgebrachten Beschleunigung. Mehr Beschleunigung ändert die Umlaufbahn schneller in eine elliptische (und daher ist der endgültige Flugbahnwinkel höher, wenn die Beendigung nicht bei Periapsis oder Apoapsis auftritt) und eine geringe Beschleunigung scheint die Umlaufbahn beim Anheben quasi kreisförmig zu halten (daher der endgültige Flugbahnwinkel). ist fast null).

Danke für die tolle Erklärung! Ich denke darüber nach.
Dank dafür! Ich habe es der Antwort wieder hinzugefügt, um das Bild ebenfalls gutzuschreiben. Das ist ein raffiniertes Tutorial des Problems, vielleicht das beste, das ich je für dieses Problem gesehen habe!