Секретные спутники США на ГСО и ВЭО

[Старый]

Можно попробовать посчитать. Одно смущает: неизвестна схема выведения для первых Каньонов. А без этих данных все упрется в задачу об оптимальном управлении. С которой без пол-литры не разберешься...
 

Может у баллистика спросить? Пока имхо подсказывает что выгоднее всего переходная орбита с апогеем 40000 км и в апогее подъём перигея до 32000 и разворот наклонения на 18 град.

[carlos]

Может у баллистика спросить? Пока имхо подсказывает что выгоднее всего переходная орбита с апогеем 40000 км и в апогее подъём перигея до 32000 и разворот наклонения на 18 град.

Если есть баллистик - отчего ж не спросить? Я пока что предполагал так: переходная орбита порядка "220 x  32000,  28.3 град", затем двухимпульсный переход. Первый импульс в апогее переходной орбиты (трансверсальный), второй - через 180 градусов (трансверсальная и боковая составляющие). Вот только будет ли этот вариант оптимальным по энергетике?

[Старый]

Наклонение выгоднее всего менять на большой высоте. Так что наверно всётаки выгоднее лететь через апогей на 40000.

[carlos]

Наклонение выгоднее всего менять на большой высоте. Так что наверно всётаки выгоднее лететь через апогей на 40000.

Ну дык я вроде как про то же самое. В апогее начальной орбиты переходим на новый эллипс: "32000х40000, 28.3", через пол-оборота (в момент прохождения на 40000) меняем наклонение на 18 градусов.

[Старый]

Ну дык я вроде как про то же самое. В апогее начальной орбиты переходим на новый эллипс: "32000х40000, 28.3", через пол-оборота (в момент прохождения на 40000) меняем наклонение на 18 градусов.

Неее! Так нельзя! Во первых одним и тем же импульсом и поднимать перигей и менять наклонение выгоднее, а во вторых в вашем случае вектор скорости в апогее который надо разворачивать будет больше.

[Старый]

Чтото мне подсказывает вот что:
 Если лететь на обычную круглую ГСО по обычной схеме то есть начальная орбита круговая 200 км 28 град, переходная 200х35800 28 град, апогейный импульс скругляет орбиту и обнуляет наклонение то импульсы будут соответственно 2455 и 1825 м/с. В сумме 4280 м/с.
 Если лететь так же но наклонение уменьшать только до 10 град то соответственно 2455+1632=4087 м/с. 200 м/с нам даёт конечное наклонение в 10 град.
 Если лететь как я сказал то есть начальная орбита круговая 200 км, переходная 200х40000 28 град в апогее подъём перигея до 31600 и уменьшение наклонения до 10 град то получается 2518+1464=3982 м/с. Ещё 100 м/с даёт нам некруговая орбита.
 Итого выходя на квазистационарную орбиту 31600х40000 10 град мы экономим 300 м/с характеристической скорости по сравнению с обычным геостационаром. Неслабо!

[Старый]

Атлас-Аджена SLV-3 выводит на орбиту с апогеем 120000 км спутник OGO-3 массой 510 кг. Она же в варианте SLV-3A на орбиту с апогеем 150000 км OGO-5 массой 610 кг. Прирост ПН на 20% налицо.
 Стандартная SLV-3 выводит на стандартную ГПО спутник ATS стартовой массой около 700 кг (кто знает точнее?). Сколько выведет SLV-3A?

[carlos]

Если лететь как я сказал то есть начальная орбита круговая 200 км, переходная 200х40000 28 град в апогее подъём перигея до 31600 и уменьшение наклонения до 10 град то получается 2518+1464=3982 м/с. Ещё 100 м/с даёт нам некруговая орбита.

По самым простым прикидкам из Атлас-Аджены SLV-3A можно "выжать" приращение скорости порядка 13000 м/с (при практически нулевом ПГ). Для выхода на низкую орбиту необходимо где-то 9500 м/с. 9500+3800=13300 м/с. Так что если Аджены и достигали на финальной орбиты, то только-только, в обрез.

[Старый]

Если заканчивать об орбитах, то самое интересное это орбиты которые приводит для указанных спутников Андронов:
68-063 31679х39862 9.9 1436
69-036 32673х39253 9.9 1445
70-046 31680х39860 10. 1436
70-069 31947х39855 10.3 1442
72-101 31012х40728 9.7 1440
73-013 32100х39660 9.7 1441
75-055 30200х40800 9.0 1422
77-038 _ 191х40980 27.1 793
77-114 _ 146х_ 188 29.9 87.7
78-038 _ 150х35033 28.4 615
78-058 29929х42039 12. 1446
79-086 30443х41497 7.5 1446
81-107 _ 146х_ 336 29.3 89.2
84-009 _ 146х 1023 29.3 96.3
85-010 _ 341х34670 28.5 612
88-077 _ 724х39345 27.3 712
89-035 32010х39892 7.3 1444
89-090 34563х37008 5.7 1436

 Что в данном случае важно?
 Для 12 спутников приводимые Андроновым параметры совпадают с приводимыми Макдауэллом/Агаповым.

 Для четырёх спутников радикально отличаются. Ещё для двух нерадикально.
 Радикальные отличия:
 Для спутников 70-046 и 73-013 (два первых Риолита) Макдауэлл/Агапов приводят стационарную орбиту. Андронов - квазистационарную.
 Откуда взял Андронов свои данные? Можно ли им доверять и насколько? В случае 70-046 орбита практически идентична 68-063, может он просто перепутал или перерисовал за неимением? Но орбита 73-013 ни на какой другой спутник не похожа и перепутывание или перерисовывание исключаются. Какова достоверность этих данных - вот вопрос.
 Для спутника 89-035 Макдауэлл/Агапов приводят переходную орбиту, Андронов - квазистационарную.
 Для 89-090 Макдауэлл/Агапов опорную, Андронов - квазистационарную.
 Откуда он взял эти орбиты? Какова их достоверность? В обоих последних случаях приводимая Андроновым орбита юлиже к стационарной чем у ранних спутников - наклонение 6-7 градусов высота у последнего 34600х37000. Это не то что 31000х40000.

 И два нерадикальных отличия.
 Для спутника 77-114 Макдауэлл/Агапов дают переходную орбиту, Андронов - опорную. Обе совпадают с теми что приводит Кенден.  
 Для спутника 88-077 Андронов приводит переходную орбиту непринципиально но тем не менее заметно отдичающуюся от приводимой Макдауэллом/агаповым.

 Какой вывод?
 Если верить Андронову то получается что все спутники выводились на квазистационарные орбиты. Говорить о стационарных орбитах оснований нет. Это же Андронов говорил и в тексте.
 Откуда Андронов взял свои данные, какова их достоверность - остаётся загадкой.

[Старый]

По самым простым прикидкам из Атлас-Аджены SLV-3A можно "выжать" приращение скорости порядка 13000 м/с (при практически нулевом ПГ). Для выхода на низкую орбиту необходимо где-то 9500 м/с. 9500+3800=13300 м/с. Так что если Аджены и достигали на финальной орбиты, то только-только, в обрез.

Посчитать можно примерно так.
 Обычная SLV-3 выводит на стандартную ГПО примерно 700 кг. Сухая масса Аджены примерно 670 кг. Таким образом конечная масса на ГПО примерно 1370 кг. Удельные импульс - 300 сек. Приражение скорости для перехода с 200 км ЛЕО на ГПО - 2500 м/с. Значит начальная масса должна быть примерно 3200 кг. То есть примерно 700 кг спутник, 670 кг Аджена и 1800 кг топливо.
 Полная заправка Аджены - 6150 кг. Полная начальная масса (вместе со спутником) - 7520 кг. Значит для выхода на орбиту она отрабатывает импульс в... 2500 м/с. Надо же, пополам импульс делится.
 Что будет если мы будем без спутника? Начальная масса будет 6820 кг. Чтоб получить 2500 м/с для выхода на орбиту конечная масса должна составить 2900 кг. Из них 2230 кг составит топливо.
 Для выхода на ГПО с апогеем 40000 км нужно отработать 2518 м/с Конечная масса составит 1230 кг. Из них 560 кг топливо.
 Для выхода на требуему квазистационарную орбиту требуется отработать импульс в 1464 м/с. Конечная масса должна составить примерно 750 кг. А сухая масса Аджены 670 кг. Опаньки! Ещё 80 кг остаётся на полезный груз!
 Так. Это мы считали для обычной Атлас-Аджены, а у нас же форсированная. Надо попробовать посчитать от противного взяв за основу приведённые Агаповым данные.

[Старый]

А оставшиеся 80 кг топлива позволят спокойно выйти на нормальную ГСО. Правда совсем без ПН.

[Старый]

Однако попробуем от противного.
 Если как учит нас Агапов спутник весит 230 кг то вместе с Адженой ровно 900 кг. Значит для выполнения апогейного импульса в 1464 м/с начальная масса должна быть 1480 кг. А для перигейного в 2518 м/с соответственно 3480 кг. То есть на ЛЕО она должна быть не 3200 кг а 3500. То есть примерно на 10% тяжелее. Но ракета SLV-3A какраз на 10% тяжелее чем SLV-3 для которой мы делали тот первый расчёт. То есть должна выводить и на 10% большую ПН. В первом приближении, естественно.
 Что же получается? Что всё сходится! Ракету форсировали и орбиту подобрали какраз так чтобы Аджена могла выйти на эту орбиту с 230-ю кг ПН! Получается что Аджена на ГСО это правда! Вот это дела!

[Старый]

И что у нас тогда получается? Что первые спутники были очень-очень маленькие, размером существенно меньше даже первых ATS? Что бы это могло быть?

[Старый]

По вопросу серийных номеров РН.
 Получается что первые три запуска были сделаны Атласами 55-й серии, следующие четыре (успешные) - 52-й серии и последние 4 опять 55-й.
 Что бы это значило? Никакой связи с параметрами орбиты я не нашёл.
 У Макдауэлла частично и со знаком вопроса а у Вэйда без всяких вопросов и полностью даны заводские номера Аджен при этих запусках.
 Получается что в запусках 70-046, 73-013, 77-114, 78-038 (то есть тех которые считаются Риолитами) использовались Аджены 15-й серии а в остальных - 28-й. То есть номера Аджен соответствуют разделению на Риолиты и Каньоны.
 Какова достоверность этих данных? Хрен его знает. Макдауэлл зря знак вопроса не поставит.
 Но пока получается одна загадка - программа геостационарных секретных спутников - единственная программа где заводские номера Атласов не соответствуют ПН.

[Старый]

Дело ещё и в том, что направленность антенны связана с отношением лямбда к её размеру, а вот абсолютная величина выходного сигнала - только с размером (ну, и ещё напряжённостью поля, но это от нас не зависит). Т.е. одинаковые ВК на диапазонах 144 МГц и 432 МГц будут выдавать напряжения, отличающиеся в три раза. Мощность, соответственно, упадёт в девять раз. А вот два зеркала диаметром 1 метр будут выдавать одинаковое напряжение, что на 10 ГГц, что на 3 ГГц, что на 1,3 ГГц.

Это если антене удастся собрать электромагнитную энергию в нужное место чтобы она могла "перекачаться" в фидер. А для этого параболическая антена и должна быть размером примерно в десять лямбда.
 Но насчёт того что собираемая антеной мощность пропорциональна её размеру вы совершенно правы. Поэтому если нужна чувствительность то ВК и спиральные антены собирают в решётку. На советских/российских аппаратах по 4 штуки (вот даже на крайнем Экспрессе есть) у супостатов и по три и по четыре бывает и по пять. Вот к примеру:



 Видения этих многоантенных систем меня буквально преследуют при мысли о перехвате излучения связных УКВ-радиостанций.

[Старый]

Описание интересное про Таксат:
 http://www.boeing.com/defense-space/space/bss/factsheets/government/tacsat/tacsat_1.html
"...satellite was used by the U.S. Army, Navy, and Air Force to test the feasibility of using synchronous satellites for tactical communications with mobile military field units, aircraft, and ships.
 Since the satellite's strong signals were picked up by all types of terminals, including those with antennas as small as 1 foot (0.3 meter) in diameter, remotely deployed field units communicated with their headquarters and each other through the satellite. The high RF power transmitted by the spacecraft permitted simultaneous access by many users."[/i]

[Старый]

И вот ещё два намёка к орбитам.
 В рассматриваемой статье Агапова для Каньонов указана стартовая/сухая масса (оценочно) 680/230 кг что подразумевает переход на ГСО "своим ходом".
 В то же время сухая масса 230 кг слишком мала для такой РН и такой орбиты при переходе спутника туда "своим ходом".
 
 А спутник ATS-2 в 1967 году (за год до первого Каньона) предполагалось вывести Атлас-Адженой на круговую орбиту высотой 11000 км и наклонением 28 град. Но второй раз Аджена не включилась и спутник остался на переходной орбите. Масса спутника 370 кг.
 Значит уже тогда возможность вывода на высокие орбиты Адженой предусматривалась. Более мощная РН, более лёгкая ПН и... всё может быть.
 

 Вобщем интересный вопрос.

[Старый]

У Макдауэлла все каньоновские Аджены в списке геостационарных объектов
http://planet4589.org/space/logs/geo.date
 А у Агапова масса спутников  680/230
http://www.novosti-kosmonavtiki.ru/content/numbers/250/Launches_t-2.gif
 Вобщем как ни крути а ктото из них обсморгнулся. Интересно, кто?

 Ответ может дать эта фраза:

Согласно же ставшим доступными в середине 1990-х гг. отчетам ВВС США по пускам за 1968–1978 гг., масса (предположительно «сухая») КА CANYON составляла всего около 227 кг (500 фунтов).

Интересно, какова её достоверность?

[X]

Старый писал:

Что касается орбит, то интересно отметить следующее.
Кенден в уже упоминавшейся статье 1982 года приводит для интересующих нас спутников следующие орбиты:
........
Что для нас здесь существенно?
1. Для спутника 1970-046 приведена переходная орбита в отличие от приведённой у Макдауэлла/Агапова стационарной.
2. Ко второй таблице Агапов дал примечеиние 2 примерно такого содержания:В представленых Штатами в ООН официальных данных часто встречаются противоречивые значения... В этом случае (в случае очевидной опечатки) даны исправления красным цветом.

Легко увидеть что в статье Кендена 1982 года этих "очевидных ппротиворечий" нет, значения апогея и перигея 1973-013 и периода 1969-036 "правильные". Очевидно опечатки закрались не в представленые США в ООН данные а таблицу Макдауэла откуда и были воспроизведены Агаповым.

И ещё какое-то количество порций было выдано Старым про орбиты.

Чтобы исключить в данном вопросе сомнения относительно происхождения цитируемых орбит, наличия или отсутствия "очевидных противоречий" и т.п. вот здесь выложен файл с компиляцией орбит из всех упомянутых источников:

ftp.kiam1.rssi.ru/pub/space/misc/RER_orbits.doc

Там же даны линки на источники, так что каждый желающий может сам посмотреть, ежели возникают сомнения.

Приношу извинения, что не вошёл под своим логином - IE глючит и не желает форму с логином принимать.

[X]

Пару слов о видимости КА из Пайн-Гэп и Бад-Айблинга

Пайн Гэп: 23.807 ю.ш., 133.742 в.д.
Бад Айблинг: 42.867 с.ш., 12.00 в.д.

Т.к. речь идёт об объектах с существенным эксцентриситетом (0.1-0.15), то, как было описано, такой объект за сутки покрывает диапазон долгот, равный 4е радиан, где е - эксцентриситет. Понятно, что для таких объектов понятие "точка стояния" теряет всякий смысл. Поэтому для удобства за "точку стояния" обычно принимают центр фигуры ("эллипса"), образуемой подспутниковыми точками КА за период обращения. Когда упоминается Африканский Рог или 45 в.д., то имеется в виду именно такая трактовка местоположения КА. При эксцентриситете, скажем, 0.1 за один период обращения КА успевает побывать над точками с долготами в диапазоне 33.6-56.5. При ненулевом наклонении, очевидно, зона видимости КА расширяется.
Это в качестве вступления.

Что дают расчёты для Пан Гэп и Бад Айблинга? Ниже приведены таблички, в которых даны диапазоны долгот восходящих узлов орбит тех КА на геостационарных и геосинхронных орбитах (т.е. с периодом ~1436 и разным наклонением), которые видны из указанных пунктов выше 1 градуса над горизонтом хотя бы какую-то часть периода обращения. В первой колонке - наклонение. Во второй и третьей - значение предельных долгот восходящих узлов (в.д.). Интерпретировать значения нужно следующим образом. Для строки в таблице "Бад Айблинг" для наклонения 0 диапазон 295.231 / 088.769 означает, что КА с наклонение в диапазоне от 0 до 1, имеющие долготу восходящего узла в диапазоне от 295.231 град в.д. до 88.769 град. в.д., видны из Бад Айблинга при угле места выше 1 градуса хотя бы какую-то часть времени за период обращения (очевидно, что при наклонении менее 1 градуса они видны всегда). Для строки с наклонением 1 - что КА с наклонение от 1 до 2 град, имеющие долготу восх. узла в диапазоне от 294.287 в.д. до 89.713 в.д.,  видны из Бад Айблинга при угле места выше 1 градуса хотя бы какую-то часть времени за период обращения (т.е. "хвостик" орбиты выходит над условным горизонтом, но КА не виден в тчение всего периода обращения).  И т.д.

Бад Айблинг
0    295.231 / 088.769
1    294.287 / 089.713
2    293.350 / 090.650
3    292.420 / 091.580
4    291.494 / 092.506
5    290.573 / 093.427
6    289.656 / 094.344
7    288.741 / 095.259
8    287.828 / 096.172
9    286.916 / 097.084
10  286.004 / 097.996
11  285.092 / 098.908
12  284.178 / 099.822
13  283.262 / 100.738
14  282.344 / 101.656
15  281.421 / 102.579
 
Пайн Гэп
  0  213.146 / 054.338
  1  213.590 / 053.894
  2  214.030 / 053.454
  3  214.467 / 053.017
  4  214.902 / 052.582
  5  215.333 / 052.151
  6  215.762 / 051.722
  7  216.189 / 051.295
  8  216.614 / 050.870
  9  217.037 / 050.447
10  217.459 / 050.025
11  217.880 / 049.604
12  218.300 / 049.184
13  218.720 / 048.764
14  219.140 / 048.344
15  219.559 / 047.925  
                                   
Пардон, не заметил, что для Пайн Гэп долготы напечатал в обратном порядке (очевидно, на первом месте должна стоять меньшая долгота, т.к. Пайн Гэп в южном полушарии).

Теперь вопрос - виден ли из Пайн Гэп объект на квазистационарной орбите с наклонением 10 градусов, эксцентриситетом 0.1 и условной "точкой стояния" около 50 град. в.д.? Ответ - виден больше половины периода обращения.
Второй вопрос. Виден ли из Бад Айблинга КА на квазистационарной орбите с наклонением 10 градусов, эксцентриситетом 0.1 и условной "точкой стояния" 90 град. в.д.? Ответ - безусловно виден в течение более 2/3 периода обращения. Точки 45 и 90 - довольно условные и даны скорее для общего представления. Несложно заметить, что небольшое смещение КА по отношению к пункту управления/приёма информации существенно увеличивает интервал видимости. При этом никакого урона решению целевой задачи не наносится.