Форум Новости Космонавтики

Прочие разделы => СТАРЫЕ ТЕМЫ ФОРУМА => Тема начата: Аля от 10.08.2004 16:37:29

Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Аля от 10.08.2004 16:37:29
Говорят, что "Прогресс" будет летать к МКС не двое, а трое суток. Мол специалисты собираются сэкономить топливо, необходимое на дорогу «Прогресса», за счет применения законов небесной механики.
На номинальной орбите грузовик совершит не менее 20 витков вокруг Земли – на это уйдет около 30 часов.

Правильно ли я поняла, что для ускорения движения корабль будет использовать силу притяжения Земли. И сколько обычно витков делал Прогресс до сих пор?

Заранее спасибо.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: hcube от 10.08.2004 17:22:55
Нет. Просто будут использоваться промежуточные орбиты с минимальным суммарным импульсом. В идеале, можно было бы долететь до МКС за 40 минут - если правильно дать два импульса. Но поскольку мы точно не знаем орбиту грузовика - то мы дадим импульс, подождем, посмотрим как орбита поменялась... дадим еще импульс....

Вот если бы на Прогрессе стоял СПД-100 ... ;-))).

А кстати, реально, почему на Прогресс не пробовали поставить СПД-100? Развернуть пленочную СБ на надувном каркасе - и вперед, а гидразинчик поберечь для маневров вблизи станции. И орбиту станции СПД куда сподручнее поднимать...
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: avmich от 11.08.2004 03:24:30
Суть небесной механики тут такая. Чем ниже орбита, тем быстрее выполняется виток. Поэтому Луна облетает Землю за месяц, а МКС - за полтора часа.

Допустим, МКС идёт по круговой орбите, и Прогресс по той же орбите - за станцией, на расстоянии 10 тысяч километров. Чтобы Прогрессу догнать станцию, нужно притормозить - тогда орбита понизится, и время, за которое Прогресс выполнит виток, уменьшится. За несколько витков Прогресс догонит станцию. После того, как догонит, Прогрессу надо будет ускориться - чтобы с эллиптической орбиты перейти обратно на круговую.

Теперь вопрос - во времени догоняния. Если есть время, можно тормознуть слегка, и догонять станцию медленно - разница периодов витков небольшая. Потом опять чуть ускориться. Если времени нет, можно быстрее - тормознуть поэнергичнее, быстро догнать, потом сильнее ускориться. Но второй вариант требует больше топлива - так как больше и торможение, и ускорение.

Вот и обменивают время полёта на топливо.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Andy_K64 от 10.08.2004 17:34:47
ЦитироватьНет. Просто будут использоваться промежуточные орбиты с минимальным суммарным импульсом. В идеале, можно было бы долететь до МКС за 40 минут - если правильно дать два импульса. Но поскольку мы точно не знаем орбиту грузовика - то мы дадим импульс, подождем, посмотрим как орбита поменялась... дадим еще импульс....

Вот если бы на Прогрессе стоял СПД-100 ... ;-))).

А кстати, реально, почему на Прогресс не пробовали поставить СПД-100? Развернуть пленочную СБ на надувном каркасе - и вперед, а гидразинчик поберечь для маневров вблизи станции. И орбиту станции СПД куда сподручнее поднимать...
А СПД-100 будет работать в атмосфере? Сумлеваюсь я что-то...
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Andy_K64 от 10.08.2004 17:36:34
ЦитироватьСуть небесной механики тут такая. Чем ниже орбита, тем быстрее выполняется виток. Поэтому Луна облетает Землю за месяц, а МКС - за полтора часа.

Допустим, МКС идёт по круговой орбите, и Прогресс по той же орбите - за станцией, на расстоянии 10 тысяч километров. Чтобы Прогрессу догнать станцию, нужно притормозить - тогда орбита понизится, и время, за которое Прогресс выполнит виток, уменьшится. За несколько витков Прогресс догонит станцию. После того, как догонит, Прогрессу надо будет ускориться - чтобы с эллиптической орбиты перейти обратно на круговую.

Теперь вопрос - во времени догоняния. Если есть время, можно тормознуть слегка, и догонять станцию медленно - разница периодов витков небольшая. Потом опять чуть ускориться. Если времени нет, можно быстрее - тормознуть поэнергичнее, быстро догнать, потом сильнее ускориться. Но второй вариант требует больше топлива - так как больше и торможение, и ускорение.

Вот и обменивают время полёта на топливо.
Для грузовика, что полетит завтра дополнительные сутки полета устроили по другой причине. Там будут дополнительные тесты.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: hcube от 10.08.2004 17:38:02
А какая разница в периодах обращения Прогресса на опорной орбите и МКС на своей? И какая обычно бывает ошибка выведения по фазе?
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: hcube от 10.08.2004 17:39:04
А 185 километров - это уже атмосфера? ;-)
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: sol от 10.08.2004 17:40:09
Я не знаю, как они раньше летали. Если не по гомановскому элипсу (эт когда после импульса формируется орбита перехода с перигеем на текущей и апогеем на окончательной орбите, то тратили топлива избыточно, хотя и быстрее долетали... Ежели таперича по Гоману лететь надумали - экономия однозначно...
Правда, я до сих пор думал, что по гоману и летают... Если так, то за счет чего экономия - неясно.
А про гравполе Земли - это бред (или я чего не знаю). Пертубационный эффект достижим только для пролетных траекторий - например Хаябуса вроде недавно пролетая мим Земли маневрнула...
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Andy_K64 от 10.08.2004 17:47:25
ЦитироватьА 185 километров - это уже атмосфера? ;-)
Конечно!
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Аля от 10.08.2004 18:00:18
То есть, здесь целый комплекс причин? И новые тесты, и экономия топлива... А вес грузовика 7,27 тонны -- нормальный? Или тоже повышенный и его можно добавить в причины?
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Shin от 10.08.2004 18:02:11
http://www.mcc.rsa.ru/progres_m50.htm
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Аля от 10.08.2004 18:03:53
Shin
Да, спасибо, это уже смотрено...
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Shin от 10.08.2004 18:04:04
Вообще я слышал, что трехсуточная схема экономичнее. Слухи о ее применении ходили уже давно.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Shin от 10.08.2004 18:06:24
Кстати, заявленная масса "М-50" точно такая же как и у "М-49" с точностью до 5 кг.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Игорь Суслов от 11.08.2004 05:57:23
ЦитироватьВот и обменивают время полёта на топливо.

Э-э-э-э, формулу-ка мне нарисуй, связывающую эти две величины :)

Ну-ка, ну-ка, кто-нибудь объяснит внятно от чего экономия-то получается? Всю жизнь гомановский перелет был наиболее экономичным...

Где же Баллистик?
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: VovaKur от 11.08.2004 09:33:07
Если я правильно понимаю, всё определяется точностью выведения. Если после выведения совершить быстрый перелёт по гомановской траектории, то корабль окажется на целевой орбите, но в другой её точке, он будет отставать от станции или обгонять её, и на сближение потребуется дополнительная затрата топлива. Поэтому корабль выводится на промежуточную орбиту, на которой ожидают когда он сам правильно сфазируется за счёт разности периодов обращения, но на это нужно дополнительное время, зато траектория перелёта получается близкой к гомановской.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: X от 11.08.2004 10:43:28
Вот, что у нас с редактором получилось

Специалисты собираются сэкономить топливо, необходимое на дорогу «Прогресса», за счет применения законов небесной механики.

Если вкратце, их суть в том, что все спутники планеты, движущиеся по однотипной орбите (например, круговой или эллиптической), вращаются вокруг нее с одинаковой скоростью. И чем выше орбита, тем больше время одного витка. Поэтому МКС, например, находясь на высоте 354–378 км над землей, оборачивается вокруг планеты за 91,61 минуты, а летящий на расстоянии 36 тысяч километров от Земли аппарат огибает планету ровно за 24 часа (такая орбита называется геосинхронной). Поэтому изначально «Прогресс» вышел на орбиту с минимальной высотой 193 километра, а с макисмлаьной – 245. Станция находится перед ним, а его время облета Земли почти на 3 минуты меньше. И теперь аппарат начнет догонять станцию. Постепенно, за счет серии (на 3-м, 17-м, 33-м витках) довольно длительных импульсов (по 17–18 минут), специалисты поднимут грузовик до орбиты МКС. На 47–48-м витках пройдут два корректировочных импульса, которые почти совсем уравняют скорости. И на 49-м витке произойдет стыковка.
Как говорят инженеры, такая траектория стыковки позволит сильно сэкономить топливо, что позволит экипажу МКС провести несколько дополнительных маневров по сохранению орбиты станции.

Надеюсь, более-менее правильно
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Игорь Суслов от 11.08.2004 09:03:51
Уважаемая "гость Аля"!

Если не считать вот этого: "все спутники планеты, движущиеся по однотипной орбите вращаются вокруг нее с одинаковой скоростью", то вот это "Как говорят инженеры, такая траектория стыковки позволит сильно сэкономить топливо" все равно не понятно :)
Вопрос, вообще говоря, таков: и что же конкретно говорят инженеры?
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: X от 11.08.2004 11:09:02
Инженеры-то наверняка говорят правильно. Вопрос - что конкретно поняла Аля. Впрочем, avmich вполне понятно все объяснил.

Про атмосферу.
Первый американский спуткик с ЯЭУ имел на борту кроме того ЭРД. Так вот - ЯЭУ работала нормально и перепац накрылся именно из-за двигателя. Во время непродолжительной работы пошли пробои из-за наличия разреженной атмосферы и вся байда гикнулась.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Игорь Суслов от 11.08.2004 09:18:13
ЦитироватьВпрочем, avmich вполне понятно все объяснил

Не уверен. Я не понял :) Может это из-за склада моего ума? :)
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Gradient от 11.08.2004 08:36:46
ЦитироватьВот, что у нас с редактором получилось

Специалисты собираются сэкономить топливо, необходимое на дорогу «Прогресса», за счет применения законов небесной механики.


Аля, ну что это за заголовок, а?! Где былой угар и укур типа "Экипаж МКС затерялся в космосе!"

Дарю!
Кризис с ЮКОСОМ заставляет экономить топливо даже в космосе![/size]
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: X от 11.08.2004 12:40:26
Блеск!!!  :lol:
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Игорь Суслов от 11.08.2004 11:16:59
ЦитироватьКризис с ЮКОСОМ заставляет экономить топливо даже в космосе![/size]

Пять баллов!!!!
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: frost_ii от 11.08.2004 13:23:14
ЦитироватьСпециалисты собираются сэкономить топливо, необходимое на дорогу «Прогресса», за счет применения законов небесной механики.

Аля, пожалуйста, смените заголовок, а то его можно понять так, что ранее специалисты законы небесной механики не примеяли.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: X от 11.08.2004 13:30:24
ЦитироватьАля, ну что это за заголовок, а?! Где былой угар и укур типа "Экипаж МКС затерялся в космосе!"
По-моему, я Вам определенно нравлюсь...

ЦитироватьДарю! Кризис с ЮКОСОМ заставляет экономить топливо даже в космосе!]
Передам эту мысль нашим бизнесам (отделу Бизнеса, в смысле). Им понравится!
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Игорь Суслов от 11.08.2004 11:30:56
Цитировать
ЦитироватьСпециалисты собираются сэкономить топливо, необходимое на дорогу «Прогресса», за счет применения законов небесной механики.

Аля, пожалуйста, смените заголовок, а то его можно понять так, что ранее специалисты законы небесной механики не примеяли.

Эпициклы вполне справлялись со своей задачей. Кому нужен этот Ньютон?
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: X от 11.08.2004 13:35:53
Цитировать
ЦитироватьСпециалисты собираются сэкономить топливо, необходимое на дорогу «Прогресса», за счет применения законов небесной механики.
Аля, пожалуйста, смените заголовок, а то его можно понять так, что ранее специалисты законы небесной механики не примеяли.

Не знаю, мне кажется, в этой фразе нет двусмысленности. Законы небесной механики применяли, но топливо за их счет не экономили. А сейчас экономят.

Кстати, пишу "как гости" потому что, когда пытаюсь войти, у меня страница вообще исчезает
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: avmich от 12.08.2004 00:29:20
Аля, строго говоря, чем выше орбита, тем меньше скорость движения по ней. Луна движется по орбите со скоростью примерно 1 км в секунду, а Гагарин летел со скоростью примерно 8 км в секунду (чуть меньше, чем 8).

Круговая орбита, находящаяся в плоскости экватора, двигаясь по которой, спутник делает 1 виток за сутки - и, таким образом, как бы "зависает" над планетой - называется не геосинхронной, а геостационарной.

Но вообще хорошо :)  мне нравится.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: avmich от 12.08.2004 00:33:03
Игорь, формулу связи времени и массы топлива сразу не дам, но покажу, как её выводить.

Сначала из массы топлива и УИ бортовой ДУ считаем скорость.

Потом из скорости считаем большую полуось эллипса (по закону, например, сохранения энергии и момента импульса).

По большой полуоси и закону Кеплера считаем время, уходящее на один виток.

Вычитая из времени исходного витка, и умножая разность на скорость исходной, круговой орбиты, получаем расстояние, догоняемое за виток.

Делим исходное отставание на это расстояние, умножаем на время витка - получаем время догона.

Остальное, думаю, дело техники :) .
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: ДмитрийК от 11.08.2004 15:08:39
ЦитироватьСпециалисты собираются сэкономить топливо, необходимое на дорогу «Прогресса», за счет применения законов небесной механики.
Специалисты экономят на небесной механике[/size] :)
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Shin от 11.08.2004 15:12:45
Верну вас к теме.
Говорят, что в ходе этого трехсуточного перелета будут калибровать двигатели "Прогресса", чтоб потом (внимание!), уже при подъеме орбиты станции двигателями "Прогресса" получить более-менее точное значение массы МКС.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Игорь Суслов от 11.08.2004 13:29:07
Цитировать...двигателями "Прогресса" получить более-менее точное значение массы МКС.

Надо было считать: сколько привезли, сколько сожрали и сколько спустили с Прогрессом :)
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: X от 11.08.2004 15:36:17
ЦитироватьКруговая орбита, находящаяся в плоскости экватора, двигаясь по которой, спутник делает 1 виток за сутки - и, таким образом, как бы "зависает" над планетой - называется не геосинхронной, а геостационарной.
Это если в плоскости экватора - геостационарная, а так - геосинхронная. Всё правильно.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: ДмитрийК от 11.08.2004 15:45:33
Цитировать
Цитировать...двигателями "Прогресса" получить более-менее точное значение массы МКС.

Надо было считать: сколько привезли, сколько сожрали и сколько спустили с Прогрессом :)
А как узнать "сколько спустили с Прогрессом"?
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Andy_K64 от 11.08.2004 16:09:37
Цитировать
Цитировать...двигателями "Прогресса" получить более-менее точное значение массы МКС.

Надо было считать: сколько привезли, сколько сожрали и сколько спустили с Прогрессом :)
Так и делается. Но это не дает необходимой точности. Впрочем, измерение массы с помощью грузовика тоже не точное, "мне так каатся".
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Игорь Суслов от 11.08.2004 14:19:38
Цитировать
Цитировать
Цитировать...двигателями "Прогресса" получить более-менее точное значение массы МКС.

Надо было считать: сколько привезли, сколько сожрали и сколько спустили с Прогрессом :)
А как узнать "сколько спустили с Прогрессом"?

А это: "сколько было минус сколько сожрали" :) :)

Шютка :)
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Игорь Суслов от 11.08.2004 14:22:03
ЦитироватьВпрочем, измерение массы с помощью грузовика тоже не точное, "мне так каатся".

А мне кажется, что откалибровав движок Прогресса на межорбитальных маневрах, можно достаточно точно определить массу МКС. Ну, положим +/- 50 кг ... Закон Невтона, все же... Чё там сложного?...
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Andy_K64 от 11.08.2004 17:36:39
Цитировать
ЦитироватьВпрочем, измерение массы с помощью грузовика тоже не точное, "мне так каатся".

А мне кажется, что откалибровав движок Прогресса на межорбитальных маневрах, можно достаточно точно определить массу МКС. Ну, положим +/- 50 кг ... Закон Невтона, все же... Чё там сложного?...
Если бы МКС была материальной точкой.... если бы на ней были точные акселерометры... если бы можно было точно откалибровать двигатели... если бы тяговая характеристика была идеальной...

дальше продолжать?  :)
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Игорь Суслов от 11.08.2004 16:28:51
Цитировать
Цитировать
ЦитироватьВпрочем, измерение массы с помощью грузовика тоже не точное, "мне так каатся".

А мне кажется, что откалибровав движок Прогресса на межорбитальных маневрах, можно достаточно точно определить массу МКС. Ну, положим +/- 50 кг ... Закон Невтона, все же... Чё там сложного?...
Если бы МКС была материальной точкой.... если бы на ней были точные акселерометры... если бы можно было точно откалибровать двигатели... если бы тяговая характеристика была идеальной...

дальше продолжать?  :)

Не нужно :)
Хватит законов механики...
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Kotov от 11.08.2004 19:59:23
ЦитироватьВот, что у нас с редактором получилось

Специалисты собираются сэкономить топливо, необходимое на дорогу «Прогресса», за счет применения законов небесной механики.

Если вкратце, их суть в том, что все спутники планеты, движущиеся по однотипной орбите (например, круговой или эллиптической), вращаются вокруг нее с одинаковой скоростью. И чем выше орбита, тем больше время одного витка. Поэтому МКС, например, находясь на высоте 354–378 км над землей, оборачивается вокруг планеты за 91,61 минуты, а летящий на расстоянии 36 тысяч километров от Земли аппарат огибает планету ровно за 24 часа (такая орбита называется геосинхронной). Поэтому изначально «Прогресс» вышел на орбиту с минимальной высотой 193 километра, а с макисмлаьной – 245. Станция находится перед ним, а его время облета Земли почти на 3 минуты меньше. И теперь аппарат начнет догонять станцию. Постепенно, за счет серии (на 3-м, 17-м, 33-м витках) довольно длительных импульсов (по 17–18 минут), специалисты поднимут грузовик до орбиты МКС. На 47–48-м витках пройдут два корректировочных импульса, которые почти совсем уравняют скорости. И на 49-м витке произойдет стыковка.
Как говорят инженеры, такая траектория стыковки позволит сильно сэкономить топливо, что позволит экипажу МКС провести несколько дополнительных маневров по сохранению орбиты станции.

Надеюсь, более-менее правильно


Кроме поправки igor_suslov`а, вношу ещё одну: Геосинхронная орбита, это не только Геостационарная (высоту которой Вы привели в качестве обязательной хар-ки Геосинхронной орбиты). Она (Геосинхронная орбита) может быть и не круговой, и не лежать в плоскости экватора.



P.S.
Иногда лучше не приводить илюстрирующих примеров вовсе, нежели приводить окончательно запутывающие неискушённого читателя...
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Kotov от 11.08.2004 20:05:36
Цитировать
ЦитироватьКруговая орбита, находящаяся в плоскости экватора, двигаясь по которой, спутник делает 1 виток за сутки - и, таким образом, как бы "зависает" над планетой - называется не геосинхронной, а геостационарной.
Это если в плоскости экватора - геостационарная, а так - геосинхронная. Всё правильно.

Неа. НЕ правильно.

Если в плоскости экватора, и с периодом обращения ~ 24 часа, но НЕ круговая, то нифига она НЕ Геостационарная...
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Старый от 11.08.2004 20:57:23
Цитировать
Цитировать
ЦитироватьКруговая орбита, находящаяся в плоскости экватора, двигаясь по которой, спутник делает 1 виток за сутки - и, таким образом, как бы "зависает" над планетой - называется не геосинхронной, а геостационарной.
Это если в плоскости экватора - геостационарная, а так - геосинхронная. Всё правильно.

Неа. НЕ правильно.

Если в плоскости экватора, и с периодом обращения ~ 24 часа, но НЕ круговая, то нифига она НЕ Геостационарная...

 Да ладно вам всем Але мозги запудривать а заодно и неискушёному читателю. Подавляющее большинство граждан вообще понятитя обо всё этом не имеют, и если им начать объяснять разницу между стационарной и синхронной орбитами... Мне постоянно встречаются люди, которые УБЕЖДЕНЫ что спутник может неподвижно зависать над любой точкой земли на любой высоте по своему выбору.
 В этой ситуации объяснить обывателям что период зависит от высоты и для суточного периода высота должна быть БОЛЬШОЙ - это уже и так огромное дело.
Название: "Прогресс" начинает экономить
Отправлено: Andy_K64 от 11.08.2004 23:07:36
Еще одно дополнение для Али. Экипаж МКС никак не участвует в проведении коррекции орбиты МКС с помощью двигателей грузового корабля (иногда в это время он даже спит). Этот режим выполняет бортовой комплекс управления по программе, закладываемой из ЦУПа.