Гравитационные потери

[Дмитрий В.]

Вроде бы подобный манёвр называется "кивок". Надо у баллистиков уточнить.

Это называется аэродинамический разворот. Его начало определяется, обычно, моментом выхода за пределы высотных сооружений СК, либо набором определенной скорости (при использовании аэродинамических о/у). Заканчивается при достижении трансзвуковых скоростей (примерно М=0,8). Для приблизительных расчетов можн принимать время начала разворота 8 сек, а окончания 40 сек.

Но вызывает недоумение одна вещь. Нас учили, что потери на управление есть в чистом виде следствие неоптимальной реализации программы тангажа на конкретном изделии, то есть - в рассматриваемом случае, где речь не об изделиях, а о программах тангажа, потери на управление должны быть нулевыми.

Минимум потерь на управление равен нулю. Однако при оптимизации траектории в целом, эти потери, естественно, могут и отличаться от нуля.

[Reentrant]

А также не учтена пауза между выключением МД-1 и включением МД-2...
А также снижение УИ на участках дросселирования и на участке автономного РД-2...
А ещё там аэродинамика неточная, в реальности аэродин.потери побольше...
Да и массы там не совсем соответствуют "Зениту-3SL".
Вообще, если "отпилить от него РБ" и пускать так с экватора без ограничений по районам падения, ПГ на круг-200 получается около 15 т.

Да, в 15 тонн его оценивали для НОО.

Но вызывает недоумение одна вещь. Нас учили, что потери на управление есть в чистом виде следствие неоптимальной реализации программы тангажа на конкретном изделии, то есть - в рассматриваемом случае, где речь не об изделиях, а о программах тангажа, потери на управление должны быть нулевыми.

Можно нарисовать идеальную программу тангажа с нулевыми потерями на управление. Однако, в реальных условиях выполнить ее будет, как правило, невозможно, из-за ограничений по тяге. Кроме того, такая программа необязательно будет оптимальна по потерям в целом, про это Дмитрий уже сказал.

Это называется аэродинамический разворот. Его начало определяется, обычно, моментом выхода за пределы высотных сооружений СК, либо набором определенной скорости (при использовании аэродинамических о/у). Заканчивается при достижении трансзвуковых скоростей (примерно М=0,8). Для приблизительных расчетов можн принимать время начала разворота 8 сек, а окончания 40 сек.

То есть, это сответствует pitch kick + pitch over, как я понимаю. К этому моменту устанавливается нулевой угол атаки. Собственно gravity turn с трансзвука только начинается.

[Reentrant]

Нет, вот уж не надо, вы недавно сами утверждали, что вертикально. Это, в общем, не верно, но пусть будет по-вашему, - так удобнее.

Что я утверждал, с легкостью можно прочитать в любой момент с точностью до запятой, без искажений от ваших вольных интерпретаций. Сообщения никуда не делись.

Разумеется, абсолютная величина гравитационных потерь зависит только от проекции тяготения на направление тяги и от времени движения, но, по-моему, совершенно ясно, что речь идёт об относительной доле гравитационных потерь.

А что вам за дело до "относительных" потерь? Мы обсуждаем одну и ту же ракету при разных программах тангажа. Ваша программа имеет эти потери намного выше нормы, и "абсолютно", и "относительно".

17 тонн ПН, да ещё 9 тонн второй ступени? :shock: С ума сойти, у него же масса на орбите больше, чем у "Протона" будет. :lol:

Поведайте миру, какая масса у "Протона" на орбите. Ага, тоже с массой последней ступени.

[SpaceR]

Но вызывает недоумение одна вещь. Нас учили, что потери на управление есть в чистом виде следствие неоптимальной реализации программы тангажа на конкретном изделии, то есть - в рассматриваемом случае, где речь не об изделиях, а о программах тангажа, потери на управление должны быть нулевыми.

Минимум потерь на управление равен нулю. Однако при оптимизации траектории в целом, эти потери, естественно, могут и отличаться от нуля.

Конечно в практическом полёте они будут ненулевыми, нужно ведь и аэродинамический разворот выполнить, и доворот тангажа после разделения ступеней, не считая постоянной компенсации случайных возмущений и погрешностей. Но фактически эти потери должны составлять настолько мизерную величину, что в рассматриваемых спорщиками примерах - рассмотрение программ тангажа - ими смело можно пренебречь.

Или же мы называем "потерями на управление" разные вещи.

[Дмитрий В.]

Конечно в практическом полёте они будут ненулевыми, нужно ведь и аэродинамический разворот выполнить, и доворот тангажа после разделения ступеней, не считая постоянной компенсации случайных возмущений и погрешностей. Но фактически эти потери должны составлять настолько мизерную величину, что в рассматриваемых спорщиками примерах - рассмотрение программ тангажа - ими смело можно пренебречь.

Или же мы называем "потерями на управление" разные вещи.

Потери на управление считаются только для верхних ступеней поскольку полет на АУТ первой ступени проходит для РН при номинальных нулевых углах атаки (за исключением короткого участка аэродинамического разворота).

[SpaceR]

Ну, скажем так: в идеальных траекториях, реализуемых спредшитом, потери на управление (для всех участков, кроме коротенького "pitch kick + pitch over") можно считать нулевыми?

[Дмитрий В.]

Ну, скажем так: в идеальных траекториях, реализуемых спредшитом, потери на управление (для всех участков, кроме коротенького "pitch kick + pitch over") можно считать нулевыми?

А что такое "идеальная траектория"? :roll:

[SpaceR]

Потери на управление считаются только для верхних ступеней поскольку полет на АУТ первой ступени проходит для РН при номинальных нулевых углах атаки (за исключением короткого участка аэродинамического разворота).

Хм... Я всегда считал это частью гравитационных потерь, разве нет?

[SpaceR]

А что такое "идеальная траектория"? :roll:

Та, где не учитываются случайные возмущения и погрешности реализации траектории, корректируемые в полёте.

[SpaceR]

Ну, скажем так: в идеальных траекториях, реализуемых спредшитом, потери на управление (для всех участков, кроме коротенького "pitch kick + pitch over") можно считать нулевыми?

Уже нашёл у Левантовского, читаю... Вопрос снят.

Всё же эту часть потерь смело можно считать частью гравитационных, Левантовский тоже об этом пишет.

[Дмитрий В.]

А что такое "идеальная траектория"? :roll:

Та, где не учитываются случайные возмущения и погрешности реализации траектории, корректируемые в полёте.

Это "номинальная траектория". В ней потери на программное управление все равно присутствуют, хотя при определенных сочетаниях высоты орбиты, тяговооруженности и относительного запаса топлива (определяющего длительность АУТ) они могут быть близки к нулю.

[Дмитрий В.]

Поясню для наглядности.
Проекция тяги P на вектор скорости = P*cos (alfa), где alfa - угол атаки.
соответственно ускорение = P*cos (alfa)/m(t), где m(t) - текущая масса РН.
Соответственно потери ХС от несовпадения вектора скорости и вектора тяги = Интеграл (P/m(t))*(1-cos (alfa)). Это и есть потери ХС на программное управление.

[SpaceR]

Да, спасибо, я уже понял (см. выше).
В целом я и раньше верно полагал, что это часть гравпотерь.

[Reentrant]

Да, спасибо, я уже понял (см. выше).
В целом я и раньше верно полагал, что это часть гравпотерь.

Не совсем. Представьте себе, что вы разгоняете ракету по прямой вообще в отсутствие источников гравитации. И в середине разгона поворачиваете вектор тяги. Полученная в конце скорость будет меньше, чем если бы разгон с самого начала выполнялся в направлении итогового вектора скорости -- часть уйдет в потери на управление. При этом гравитационные потери будут равны нулю.

[SpaceR]

Да, спасибо, я уже понял (см. выше).
В целом я и раньше верно полагал, что это часть гравпотерь.

Не совсем. Представьте себе, что вы разгоняете ракету по прямой вообще в отсутствие источников гравитации. И в середине разгона поворачиваете вектор тяги. Полученная в конце скорость будет меньше, чем если бы разгон с самого начала выполнялся в направлении итогового вектора скорости -- часть уйдет в потери на управление. При этом гравитационные потери будут равны нулю.

Так это не то совсем. Никто не заставляет вас лететь по неоптимальной траектории, и если не поворачивать, а лететь по оптимальной траектории (т.е. прямой), то скорость получится большей.

При выходе же на орбиту с самого начала баллистиками определяется оптимальная траектория, дающая максимальную скорость (или максимальную массу на заданной орбите). Она вынуждена быть кривой именно из-за наличия гравитации (ну и атмосферы тоже, само собой).

Не было бы гравитации - не было бы и этих потерь. Следовательно, они обусловлены только наличием гравитации.
Об этом и у Левантовского прямо так сказано, перечитайте ещё раз.

[Reentrant]

Не было бы гравитации - не было бы и этих потерь.

При выведении РН на орбиту потери на управление вынужденное следствие борьбы с гравитационными потерями. Это -- верно.

Следовательно, они обусловлены только наличием гравитации.

А вот это "следовательно" в общем случае неверно. Потери на управление могут быть вызваны и другими причинами, кроме наличия гравитации. Любыми, которые требуют отклонения вектора тяги. Например, коррекция траектории.

Об этом и у Левантовского прямо так сказано, перечитайте ещё раз.

Левантовский совершенно четко разделяет эти понятия.

[SpaceR]

Левантовский совершенно четко разделяет эти понятия.

Он включает их в гравитационные, "так как их происхождение связано с наличием силы тяжести".

[Salo]

Обычный способ:


Буквой Г:

[Дмитрий В.]

Обычный способ:
.......

Буквой Г:
.......

"Оптимальность" траектории определяется "на глазок" величинами углов атаки верхних ступеней. Если их максимальное значение не превышает 10 градусов, значит, траектория близка к оптимальной.
"Г-образность" появляется у РН с низкой тяговооруженностью при выведении на низкие орбиты. Для таких случаев углы атаки достаточно велики. Траектория при этом оптимальная, но неоптимальна - тяговооруженность верхней ступени.

[Дмитрий В.]

Левантовский совершенно четко разделяет эти понятия.

Он включает их в гравитационные, "так как их происхождение связано с наличием силы тяжести".

В реальности ЛА всегда движется в гравитационном поле, где оптимальные траектории не являются прямыми. И в этом смысле потери на управление являются порождением гравитации. Левантовский прав. Но прав и Reentrant, поскольку потери на управление могут возникать и в отсутствие гравитации (когда нам надо отклониться "по произволу" от прямолинейной траектории). :wink: