Эффект гравитационных маневров АМС в пересчёте на топливо

[hlynin]

Читаю про Кассини (НК10-1999)

(Между прочим, «энергетический эквивалент» этих маневров - 75 тонн ракетного топлива. Cassini же ушел от Земли с запасом в 3 тонны

Вопрос: можно ли самому рассчитать эффект таких гравитационных маневров в пересчёте на ракетное топливо? Формулы есть? А подсчёты в сети есть?

[fagot]

Нужно знать, какой прирост ХС обеспечивает этот маневр, тогда легко посчитать и теоретически потребное количество топлива. Формулы для гравманевров вроде в Левантовском были.

[hlynin]

Ну да. Но тогда - как быстро и просто вычислить прирост скорости? Нет ли этого уже готовенького? Нет ли списка всех гравиманевров с величинами?

[fagot]

В НК обычно изменение скорости при гравманевре указывают.

[hlynin]

Да, но это не полный  и не список вообще. Ужель такого списка нет? Надо сделать!

[hlynin]

И ещё. Меняется не только скорость, но и направление полёта. Хорошо б разобраться с этим, составить табличку гравманевров. Можно ли менять направление без приращения скорости?
Только не надо Левантовского! У меня есть все его книги. Но там теория, которая не может ответить на все вопросы (и времени нет)
Вот "Луна-3" изменила направление. Изменилась ли её  ХС?
Можно ли классифицировать маневры на скоростные и пространственные?

[fagot]

Скорость как векторная величина может меняться по величине и направлению, что приводит к изменению размеров орбиты и повороту ее плоскости, но в любом случае для этого нужен импульс скорости, который и приобретается в результате гравманевра и который иначе пришлось бы сообщать с помощью ДУ. Теоретически на скоростные и пространственные маневры разделить наверно можно, подразумевая под первыми изменение размеров и формы орбиты без поворота плоскости, а под вторыми только поворот плоскости, хотя часто они бывают смешанными.

[hlynin]

Хорошо, но какую ХС приобрела "Луна-3"?

[Имxотеп]

Хорошо, но какую ХС приобрела "Луна-3"?

Ну собственно в Левантовском все исходные формулы есть (стр 326-327).
dV=2*Vinf * sin(

[hlynin]

Спасибо.
Но неужели нет готовой странички подсчётов? Неужто всё бросить и вычислять синусы? Ведь это так интересно - знать параметры пока ещё уникальных манёвров!

[SpaceR]

неужели нет готовой странички подсчётов? Неужто всё бросить и вычислять синусы? Ведь это так интересно - знать параметры пока ещё уникальных манёвров!

Интересно, как же можно заранее узнать параметры, если неизвестно какими будут сами маневры?
С моих позиций "начинающего баллистика-любителя" сложилось мнение, что при гравманеврах существует довольно большая ВИЛКА возсможных траекторий, и управленцы КА выбирают из неё уже нужную конкретно им траекторию, варьируя точкой на небесной сфере, куда они прицеливают КА.

То есть - пролететь можно чуть ближе или чуть дальше, и в пределах 360 градусов (по направлению) относительно массивного тела - соответственно и прирост скорости, и ее поворот могут быть в широких пределах.
Если бы во вселенной существовали только два тела - КА и планета пролета, то прирост скорости был бы нулевым, менялся бы только угол вектора скорости КА. Но поскольку обязательно есть ещё одно, более массивное и удаленное тело (Солнце. или Земля, Юпитер и т.п. - смотря мимо чего мы летим), то уже относительно него можно говорить о приросте скорости КА. Максимум прироста будет, если лететь строго в эклиптике и огибать разгоняющую планету сзади, т.е. гравитация КА "притормаживает" планету, перехватывая часть ее кинетической энергии. Само собой, можно выбрать направление подлета, при котором относительно Солнца будет не разгон, а торможение, либо просто поворот плоскости для выхода из эклиптики (как у пролета Юпитера "Улиссом"), ну и конечно прорва разнообразных промежуточных вариантов.

То есть - в результате длительных сложных расчетов можно получить кучу возможных траекторий, с различными скоростями и углами, цветасто всё это изобразить и - на конференцию   . Но найти однозначное решение - никак. Все они равновероятны.

Даже если задаться целью получить АБСОЛЮТНЫЙ МАКСИМУМ прироста скорости - какой в ём прок, если после такой траектории КА полетит не туда, куда ему надо?

[Имxотеп]

Но неужели нет готовой странички подсчётов? Неужто всё бросить и вычислять синусы? Ведь это так интересно - знать параметры пока ещё уникальных манёвров!

маневры - вещь техническая и не более того. Если кому надо, у буржуинов SPICE kernels по большинству текущих и многим старинным миссиям выложены в открытом доступе, можно взять ядро и одним движением руки извлечь всю нужную информацию хоть по параметрам орбиты, хоть по гравманеврам, хоть даже составить подробный список максимальных сближений какого-нибудь Вояджера со всеми лунами Нептуна.

[SpaceR]

А касательно расчетов, проводимых баллистиками - мне попадались публикации только о возможностях пролета конкретных небесных тел, к примеру:
  Земля - Юпитер - Сатурн;
  Земля - Юпитер - Уран;
  Земля - Юпитер - Нептун;
  Земля - Венера - Меркурий;
  Земля - Венера - Марс - Земля.

ну, и так далее - например,
Земля - Венера - Земля - пояс астероидов - Земля - Юпитер - Сатурн (ЕМНИП, это трасса полета Кассини).

Само собой, чтобы выполнить все эти маневры подряд, траектория гравманевра, а соответственно углы поворота и приросты скорости ограничны весьма жестко.

[SpaceR]

маневры - вещь техническая и не более того. Если кому надо, у буржуинов SPICE kernels по большинству текущих и многим старинным миссиям выложены в открытом доступе, можно взять ядро и одним движением руки извлечь всю нужную информацию хоть по параметрам орбиты, хоть по гравманеврам, хоть даже составить подробный список максимальных сближений какого-нибудь Вояджера со всеми лунами Нептуна.

Спасибо, а нельзя ли адресок немного точнее?

[Chilik]

...ну, и так далее - например,
Земля - Венера - Земля - пояс астероидов - Земля - Юпитер - Сатурн (ЕМНИП, это трасса полета Кассини).

Нет, конечно же. Там было З-В-В-З-(А)-Ю-С.

[SpaceR]

...ну, и так далее - например,
Земля - Венера - Земля - пояс астероидов - Земля - Юпитер - Сатурн (ЕМНИП, это трасса полета Кассини).

Нет, конечно же. Там было З-В-В-З-(А)-Ю-С.

Спасибо за поправку - у меня в памяти немного смешалось с траекторией "Галилео".

А по грав. маневрам что-нибудь ещё имеется?