"Прогресс" начинает экономить

[Аля]

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.

[hcube]

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...

[avmich]

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.

[Andy_K64]

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...

А СПД-100 будет работать в атмосфере? Сумлеваюсь я что-то...

[Andy_K64]

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.

Для грузовика, что полетит завтра дополнительные сутки полета устроили по другой причине. Там будут дополнительные тесты.

[hcube]

А какая разница в периодах обращения Прогресса на опорной орбите и МКС на своей? И какая обычно бывает ошибка выведения по фазе?

[hcube]

А 185 километров - это уже атмосфера? ;-)

[sol]

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...

[Andy_K64]

А 185 километров - это уже атмосфера? ;-)

Конечно!

[Аля]

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?

[Shin]

http://www.mcc.rsa.ru/progres_m50.htm

[Аля]

Shin
Да, спасибо, это уже смотрено...

[Shin]

Вообще я слышал, что трехсуточная схема экономичнее. Слухи о ее применении ходили уже давно.

[Shin]

Кстати, заявленная масса "М-50" точно такая же как и у "М-49" с точностью до 5 кг.

[Игорь Суслов]

Вот 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?

[VovaKur]

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.

[X]

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

[Игорь Суслов]

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?

[X]

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.

[Игорь Суслов]

Впрочем, avmich вполне понятно все объяснил

Не уверен. Я не понял Может это из-за склада моего ума?

[Gradient]

Вот, 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]

[X]

Блеск!!!  :lol:

[Игорь Суслов]

Кризис с ЮКОСОМ заставляет экономить топливо даже в космосе![/size]

Пять баллов!!!!

[frost_ii]

Специалисты 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.

[X]

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

По-моему, я Вам определенно нравлюсь...

Дарю! Кризис с ЮКОСОМ заставляет экономить топливо даже в космосе!]

Передам эту мысль нашим бизнесам (отделу Бизнеса, в смысле). Им понравится!

[Игорь Суслов]

Специалисты 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?

[X]

Специалисты 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

[avmich]

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.

[avmich]

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 :) .

[ДмитрийК]

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

Специалисты экономят на небесной механике[/size]

[Shin]

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.

[Игорь Суслов]

...двигателями "Прогресса" получить более-менее точное значение массы МКС.

Надо было считать: сколько привезли, сколько сожрали и сколько спустили с Прогрессом

[X]

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.

Это если в плоскости экватора - геостационарная, а так - геосинхронная. Всё правильно.

[ДмитрийК]

...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"?

[Andy_K64]

...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".

[Игорь Суслов]

...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

[Игорь Суслов]

Впрочем, 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?...

[Andy_K64]

Впрочем, 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?  

[Игорь Суслов]

Впрочем, 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...

[Kotov]

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

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...

[Kotov]

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.

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...

[Старый]

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.

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.

[Andy_K64]

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.