Inmarsat 5 F4 – Falcon 9 – Кеннеди LC-39A – 15.05.2017 – 23:21 UTC

[Брабонт]

Макс, отделение было позже, после второго включения в узле. Мы про другой момент трансляции.

[Apollo13]

http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=41560.msg1674032#msg1674032

If this does end up going to a super-synchronous transfer orbit, then it will provide an interesting comparison with the Echostar 23 launch.  Echostar 23 was ~5500kg and was sent to 179km x 35903km x 22.43o, which works out to about GTO-1711.  Inmarsat is currently listed as 6100kg.  If they have enough performance in the F9 to get it to super-synch, this may be the first definite upgraded performance launch (there seems to be a bit of debate whether NROL-76 used upgraded thrust or not).

This might also depend on the desires of the customer.  If you have more performance than you need to reach a minimal GTO (GTO - 1800 for the cape, 179 x 36000 x 28o) , you can use it in two different ways.
(a) Keep the apogee at GTO, but reduce the inclination.  Here they reduced it from 28o to 22.43, saving the customer about 100 m/s to get to GEO.
(b) Increase the apogee, but keep the inclination.  With the same delta-V, they could have generated an orbit that was about 179 x 48000 x 28o (super-sync).  In the case of Echostar this would have been a very similar reduction in delta-V.

Option (b) involves more navigation (at least two burns and longer intermediate orbits) by the customer, and the satellite has to be capable of working when above GEO.  But in some cases it can be significantly less delta-V required by the launcher.   In general, (a) is better if you have only a little extra performance to use.  As performance increases, the two techniques become roughly tied at about GEO-1700 from the cape.  But for better orbits than that, the super-sync method (b)  pulls ahead.   For example, the same delta-V can give you 179 x 119,000 x 28 (for GTO-1500) or 179 x 36000 x 17.7 (for GTO-1625).

From the point of view of SpaceX, the only difference is the pointing of the second stage at the GTO injection burn.  It's at the same place and lasts the same time in either case.  So I suspect they offer the option to the customer, and the customer chooses based on the navigation required, the delta-V saved, and the capabilities of the satellite.

Here is a plot of the effectiveness of both approaches, starting from a 180x180x28o parking orbit.

[Apollo13]

WE WILL LAUNCH ON REUSEABLE ROCKET AFTER EXCEPTIONAL SPACEX PERFORMANCE – INMARSAT CEO TELLS UNIVERSE TODAY

[Georgea]

Apollo13 пишет:
(b) Increase the apogee, but keep the inclination. With the same delta-V, they could have generated an orbit that was about 179 x 48000 x 28o (super-sync).

Сорри за ламерский вопрос. Каким образом спутник в дальнейшем может снизить апогей с получением на этом энергии?

[Брабонт]

Точнее, с экономией энергии. В простейшем виде: полная энергия есть сумма потенциальной и кинетической. Забросили повыше (затратив энергию химических связей ракетного топлива) - получили избыток потенциальной энергии. Теперь распоряжаемся им против сил тяготения и по своему усмотрению, хошь на подъём перигея, хошь на снижение апогея, хошь на изменение наклонения...

[Apollo13]

Georgea пишет:

Apollo13 пишет:
(b) Increase the apogee, but keep the inclination. With the same delta-V, they could have generated an orbit that was about 179 x 48000 x 28o (super-sync).

Сорри за ламерский вопрос. Каким образом спутник в дальнейшем может снизить апогей с получением на этом энергии?

В моем ламерском понимании, чем выше апогей, тем дешевле менять наклонение. То есть теряется ХС, которую потом нужно затратить на снижение апогея, но уменьшение наклонения обходится дешевле и в сумме получается выигрыш.

[Georgea]

Виктор Воропаев пишет:
Точнее, с экономией энергии. В простейшем виде: полная энергия есть сумма потенциальной и кинетической. Забросили повыше (затратив энергию химических связей ракетного топлива) - получили избыток потенциальной энергии. Теперь распоряжаемся им против сил тяготения и по своему усмотрению, хошь на подъём перигея, хошь на снижение апогея, хошь на изменение наклонения...

Но реализация этих возможностей не очевидна... Как "бесплатно" получить круглую орбиту из эллиптической, даже если энергетически они одинаковы?

Apollo13 пишет:
В моем ламерском понимании, чем выше апогей, тем дешевле менять наклонение. То есть теряется ХС, которую потом нужно затратить на снижение апогея, но уменьшение наклонения обходится дешевле и в сумме получается выигрыш.

Так выглядит понятнее, спасибо.

[Apollo13]

Есть популярная, но умная статья про разные ГПО, которую я так до конца и не смог осилить.

http://rusrocket.narod.ru/gto.html

В общем случае выгодным такой переход становится при необходимости разворота плоскости переходной орбиты на угол более 38,6 градуса, но, как известно, широта всех иностранных космодромов, используемых для запусков на ГСО, меньше этой величины. Поэтому за рубежом данная схема применяется, когда РН недогружена и нужно как-то использовать избыток ХС, не увеличивая число включений и САС РБ. Т.е. в случае отказа от апогейного импульса РБ запуск через суперсинхронную орбиту становится выгоднее, чем простой разворот плоскости орбиты во время перигейного импульса РБ, даже при старте с низких широт.

Если я правильно понимаю это еще один резерв увеличения ПН Фалкона. Нормальная ГПО для него выгоднее, но для этого нужна долгоживущая верхняя ступень, чтобы сделать 3-е включение в апогее.

[Дем]

Apollo13 пишет:
В моем ламерском понимании, чем выше апогей, тем дешевле менять наклонение. То есть теряется ХС, которую потом нужно затратить на снижение апогея, но уменьшение наклонения обходится дешевле и в сумме получается выигрыш.                                  

Выигрыш получается для самого спутника, если считать суммарный спутник+2я ступень, то тут скорей проигрыш... но ступень до апогея дожить не может

[Apollo13]

Дем пишет:
но ступень до апогея дожить не может

или не хочет

[Georgea]

Понять бы еще, почему менять наклонение выгоднее при высоком апогее      Пытаюсь представить - получается посредственно.

[Georgea]

Дем пишет:
ступень до апогея дожить не может

Надо делать возвращаемую 2-ю ступень в виде мини-КА. Чтобы могла на орбите спокойно маневрировать, обратно возвращаться и даже стыковаться. Тогда и с дожитием до апогея проблем не будет.

[Зловредный]

Georgea пишет:
Надо делать возвращаемую 2-ю ступень в виде мини-КА. Чтобы могла на орбите спокойно маневрировать, обратно возвращаться и даже стыковаться.

Такой себе автоматический мини-шаттл?

[Georgea]

Зловредный пишет:

Georgea пишет:
Надо делать возвращаемую 2-ю ступень в виде мини-КА. Чтобы могла на орбите спокойно маневрировать, обратно возвращаться и даже стыковаться.

Такой себе автоматический мини-шаттл?

Ага. Мини-мини.
Отдельную модификацию можно совместить с Драконом.

[S.Chaban]

Они и делают
ITS называется

[Дем]

Georgea пишет:
Понять бы еще, почему менять наклонение выгоднее при высоком апогее

Чем больше отношение между апогеем и перигеем - тем ниже скорость в апогее - и соответственно "дешевле" повернуть её вектор.

Georgea пишет:
Надо делать возвращаемую 2-ю ступень в виде мини-КА.

Так собираются...

[Зловредный]

S.Chaban пишет:
Они и делают
ITS называется

Браво!

[Georgea]

Дем пишет:
Чем больше отношение между апогеем и перигеем - тем ниже скорость в апогее - и соответственно "дешевле" повернуть её вектор.

Это что-то вроде того, как волчок сопротивляется наклону? Выше орбитальная скорость - сложнее "наклонить"?

[vlad7308]

Georgea пишет:

Дем пишет:
Чем больше отношение между апогеем и перигеем - тем ниже скорость в апогее - и соответственно "дешевле" повернуть её вектор.

Это что-то вроде того, как волчок сопротивляется наклону? Выше орбитальная скорость - сложнее "наклонить"?

Это просто закон сохранения импульса.
В высоком апогее тело, грубо говоря, почти неподвижно висит, и его надо только чуть толкнуть в сторону, чтобы изменить наклонение. А в перигее - наоборот.

[Georgea]

vlad7308 пишет:
Это просто закон сохранения импульса.
В высоком апогее тело, грубо говоря, почти неподвижно висит, и его надо только чуть толкнуть в сторону, чтобы изменить наклонение. А в перигее - наоборот.

Что-то вроде рычага?