Авторизация
или
или
Зарегистрироваться на сайте
Возник вопрос? Столкнулись с проблемой? Есть предложение?

Мы вам поможем!

Пишите нам на почту: [email protected] и мы вам ответим в ближайшее время, так же вы можете воспользоваться формой обратной связи прямо с сайта.

Последние комментарии
Сегодня, 06:55
комп 0.90 еле тянет, а с новой зашибусь компьютер 0.90 еле тянет, а с новой повесится
Сегодня, 05:16
Всё моно,если нуно: Пртотип FPA Makc_Gordon, мне очь понравилась идея PowerArmor сделать в ксп.
Вчера, 23:32
На вид некрасивый? Хоть на вкус и цвет товарища нет, но тут я с тобой совсем не согласен. Да и лучшую походку невозможно сделать, вся вселенная Кербина измазана салом, и поэтому на ней все скользит
Вчера, 23:16
Ходит просто кошмарно и вид не красивый. Что ещё сказать?.. Ага... Стреляет ещё.
Вчера, 21:36
плюс поставил за нечеловеческие усилия приложенные при постройке этого... на этом... :)
Вчера, 21:16
а раз таки длину подобрал, то плюсЪ
Вчера, 20:55
Ну, как неподвижный экспонат - идеально. А вот реализация движения жутковата. Я понимаю, что лучше сделать вероятнее всего и нельзя, но лучше бы и не надо. За статью все равно плюс - подача и внешний вид перевешивают. Но эпилептическое нечто мне бы хотелось развидеть.
Вчера, 20:09
Он никогда не говорит, предпочитая общаться обрывками фраз.
Вчера, 19:54
+++++++++++
Вчера, 17:00
что именно тебе не понравилось?
Оно еще и ходит?! Однозначно плюс!
Вчера, 15:55
Кошмар. Мне не нравится. Извини!
Вчера, 15:50
Это поздняя версия Это поздняя. Обновляйся уже
Вчера, 08:52
а бур - это мод или более поздняя версия KSP? (у меня 0.90)
Вчера, 07:03
Дело в том, что КСП сама по себе недолюбливает ходячих роботов (или людей:)
Вчера, 03:38
Смотрел скрины, все очень класно, но перевод заданий "ломанный" задачи как и смысл - не понятен. цитата: "Это казалось хорошим для группа клерков из компании *** почему никто из нас не знал наверняка, почему общепринятое представление, что на самом деле происходит там в действительности" ..... И так далее. Это беда! Очень радует достигнутый результат(хочется даже установить), но описание стоит как - то подправить, а то и заменить может на свои... В любом случае +
Вчера, 01:40
Статья щикарна, прочитал с удовольствием! А аппарат как по мне ничем не примечателен. Может я чего упускаю?
Вчера, 00:13
Круть! Жаль что ходячие конструкции так хреново реализуются.
Вчера, 00:11
Был я в наркологии, видел одного упорного завсегдатая - он так же ходил. Сказали, что уже не лечится.
6 декабря 2016 23:03
Он криво работает с джетами
6 декабря 2016 21:57
Это шикарно)
6 декабря 2016 19:32
Ого, годнота подъехала!!!
6 декабря 2016 18:38
Ему еще бы лапы приклеить =)
6 декабря 2016 15:35
Да здесь надо не сладенький чай с баранками, а пенное пиво с соленой рыбой!!!
6 декабря 2016 13:19
А мне нравится. Особенно тот что покрупнее. :)
6 декабря 2016 12:59
KIS и KAS моды.
6 декабря 2016 12:38
Почему другой. Просто ставится на морду захват, и полностью стоковый заправщик готов.
6 декабря 2016 12:01
Пример для укрячивания подобных габаритов в Мк3 грузовой отсек. А для стыковки в стоке можно использовать хваталку для астероидов, она тоже позволяет топливо перекачивать. Но это конечно будет уже другой крафт)
6 декабря 2016 11:49
ребята я не силён в заправке космических кораблей, но может объясните мне что за шланг между буровой установкой и кораблем, модами какими то устанавливается или в стоковой версии ксп есть?
Показать все
Список игр в нашей базе

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

1. План полета. Определение потребности в топливе

Для планирования полета будем использовать мою поделку - "Звездочет", который на сегодня может весьма приемлемо рассчитать траекторию перелета, вплоть до даты, времени и направления старта с поверности. Для этого полета я пожертвовал 90 тысячами в собственной карьере (не взял ни одного контракта к Eve, просто потому что мне их пока не дают), дабы лететь в условиях, максимально приближенных к боевым.

Итак, на дворе 1 год 73 день 3 часа 57 минут. Для краткости, буду записывать даты и время в формате принятом в игре - 1y 73d 3h 57m. Настраиваем в "Звездочете" координаты места старта, выбираем точку отправления - Кербин и точку назначения - Ив. Искать трансфер будем от текущей даты до 3y 1d.  Подбором угла psi добиваемся минимальной дельты (prograde dV).

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

В итоге получаем следующие данные:

- дата старта: 2y 121d 1h 29m 26s
- азимут запуска: 66.65 градусов
- наклонение НОО: 21.61 градуса
- приращение скорости: 1073.27 м/с
- момент влючения двигателя для трансфера на НОО (eject date): 2y 122d 1h 42m 55s
- дата прибытия: 2y 265d 1h 35m 12s

Сразу рассчитываем обратный трансфер, для того чтобы иметь представление о том, сколько топлива надо взять с собой к Ив, а так же об условиях старта с её орбиты, для того, чтобы знать, каким образом нам придется маневрировать при подлете к планете. Ищем траектрию начиная от даты прилета. Так же как и вслучае прямого перелета, подбираем минимальную дельту, варьируя угол psi.

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

В итоге имеем такой расклад:

- дата старта с орбиты (eject date) 3y 409d 3h 29m 36s
- приращение скорости: 1466.96 (при старте с орбиты 80 км!!!)
- наклонение НОО: 31.03 градуса
- долгота восходящего узла НОО: 129.41 градусов

Тут я допустил досадную оплошность - забыл изменить высоту НОО. 80 км для Ив маловато - её ощутимая атмосфера простирается вплоть до 90 км. Для более высокой орбиты дельта будет меньше, так как на большей высоте меньшее значение имеет параболическая (вторая космическая) скорость. Из-за этого я взял несколько больше топлива, чем требовалось, и в процессе полета, перестраховавшись ещё раз, съекономил около 600 м/с.

На данный момент нас больше всего интересуют параметры ориентации НОО для отлета с Ив. В списке я выделил их жирным шрифтом. Эти данные крайне важны для планирования манервов при сближении с планетой.

Итак, для ухода с орбиты Ив нам надо около 1400 м/с характеристической скорости. Столько же придется потратить на торможение при сближении. Возьмем ещё около 500 м/с запаса на коррекции и форс-мажор. Получаем, что зонд должен располагать запасом дельты в 2*1400 + 500 = 3300 м/с. Эта цифра - ТЗ на проектирование нашего межпланетника. Плюс 1073.27 м/с для отлета к Ив с НОО. Общая потребность в характеристической скорость на всё путешествие - 4373.27 м/с. Плюс всё это ещё надо забростить на орбиту высотой 80 км.

2. Постройка корабля

Сразу говорю - статья не про крафт. Выкладывать его не буду, просто, краснея от собственной криворукости покажу два скрина, чтобы у читателя было представление на чем мы полетим.

Собственно, ракета, которую нельня назавать ни красивой, ни оптимальной
Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

И сам зонд, который мы запустим к Ив и вернем назад

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

В общем, после целой серии тестов эта уродина смогла вывести всё необходимое для экспедиции на орбиту Кербина, и в целях написания гайда большего нам и не надо.

Тепловой экрна взят диаметром 2,5 метра, для надежного покрытия аэродинамической тенью всех узлов зонда и научной аппаратуры. При возврате на Кербин мы будем тормозить об атмосферу, не применяя маршевых двигателей.

3. Выход на НОО. Отлет к Ив

Выкатываем ракету на старт. Дожидаемся даты запуска. Я не жду, я перевожу дату с помощью HyperEdit, можете меня поругать за это. Просто меня напрягает мотать время ускорением. Не вижу тут ни капли читерства. 
 
Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Для выхода на орбиту будем использовать MechJeb. Но автопилот выведения я в карьере ещё не открыл, так что ограничимся утилитами Smart A.S.S. и Orbit Info. Выставляем курс (HDG) равным азимуту запуска - 66.65 градусов. Такгаж ставим в 90. Выводим тягу на максимум, дожидаемся времени старта и шлепаем пробел. Поехали!

Следим за двумя параметрами: высота апогея и наклонение орбиты. При необходимости подкручиваем курс так, чтобы наклонение не вылезало за заданное значение. Управляем по тангажу, причем на атмосферном участке для этой "чудо"-ракеты (от слова чудовищный...) угол атаки желательно держать равным нулю. То есть нос направляем по вектору скорости, пока не выпрыгнем за атмосферу.

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

После преодаления максимального скоростного напора сбрасываем головной обтекатель. Когда апогей и угол выйдут на нужные значения отсекаем тягу и применяем циркуляризацию мехджебом. Фуух, кжется мы справились...

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Остаток дельты в третьей ступени - 1646 м/с. Хватит и на трансфер и на некоторое маневрирование около Ив. С высотой орбиты промахнулись - забросили "бочку" на 96 км. Ну да ладно, выводили то практически руками... Зато неплохо попали с ориентацией орбиты

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

На скрине видно, во-первых - наклонение 20.606 градуса. Ошиблись на градус. Вообще это плохо, за это мы поплатимся чуть позже перерасходом топлива. А может и не попадем в окно запуска. Так же на рисунке видно - оба узла орбиты на одной линии с солнцем. Так и должно быть - линия узлов траектории перелета расположена верно.

В отличие от полета к Дюне, стартовать мы будем над дневной стороной Кербина. Ив - внутренняя платена. Чтобы попасть к ней надо уменьшить скорость орбитального движения вокруг солнца, которую сообщает нам Кербин. Поэтому выходить из SOI Кербина мы будем против его орбитального движения. Правильное положение линии узлов достигнуто за счет верного расчета времени старта.

Шлепаем маневровую ноду над дневной стороной Кербина.

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

На скрине показан конечный результ. Но чтобы его достичь, надо открыть Maneuver Node Editor и в Prograge вписать рассчитанную нами дельту 1073.27 м/с. После этого, используя Shift time сдвигаем время начала манвра таким образом, чтобы получить попадание в Ив

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Радуемся, что полученная траектория очень похожа на предсказанную "Звездочетом". Огорчаемся, что перицентр около Ив аж 83000 километров. Это плата за все ошибки, что мы совершили при выведении. Плюс пограшность расчетов траектории. Попробуем минимизировать эти ошибки. Шевелим компоненты дельты в редакторе маневра, для удобста перключив фокус отображения на Ив

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Добиваемся перицентра в 36000 километров. Но не меньше. На минимизацию ошибки тратим лишние 4 м/с. И впереди нас ждет коррекция траектории. А пока отдаем маневр на съедение автоматике

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

По окончании разгона проверяем траекторию в целом

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

и в окресности Ив

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Ну что же, в район Ив мы попадаем. И имеем в третьей ступени ещё 567 м/с дельты. Придется тащить это богатство с собой - плохо разбрасываться топливом, отправляясь в полет длительностью около трех лет. Тем более нам предстоит

4. Первая коррекция траектории

Задача первой коррекции - получить требуемой перицентр над планетой назначения. Попробуем выполнить её практически сразу после выхода на околосолнечную орбиту. Вообще же правильнее выполнить оптимизацию - найти ту точку на траектории, где дельта коррекции будет минимальна. Но это довольно сложная задача, к решению которой я ещё не подступился. Для начала сделаем так - шлепнем маневровую ноду в начале трансферной орбиты

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

и отрегулируем компоненты импульса в редакторе маневра, глядя на орбиту сближения с Ив, переключив фокус карты на неё

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Опустим перицентр на безопасный 217 км над поверхностью Ив. Для этого потребуется импульс в 47.1 м/с, большая часть которого идет в нормаль к плоскости орбиты, что означает, что мы имеем погрешность по углу наклона трансчерной орбиты к эклиптике. Кроме того, подбираем импульс так, чтобы полет по траектории сближения с Ив проходил в направлении её орбитального движения - это пригодится нам при отлете домой. Выполняем маневр и контролируем результат

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Теперь мы можем не беспокоится - по цели мы не промахнемся. Переводим системы корабля в пассивный режим и ускоряем время до момента входа в сферу действия Ив.

5. Прибытие к Ив. Маневрирование при подходе к планете назначения

Влетев в SOI Ив никуда не торопимся. Ставим реальный масштаб времени и начинаем думать.

Для начала обращаем внимание на то, что орбита сближения с планетой - гипербола. Всегда гипербола. Так происходит потому, что в SOI планеты мы входим со соростью отличной от нуля. В случае полета к Ив наша скорость относительно солнца больше чем скорость орбитального движения Ив. при полете на Дюну - внешнюю планету - наша скорость меньше скорости Дюны. Скрость входа в SOI - векторная разность данных скоростей. Поэтому наша скорость в любой точке траектории сближения больше второй космической для данной планеты и мы будем двигаться по разомкнутой траектории. Из-за этого торможение при подлете к цели - маневр неизбежный в космонавтике.

Но прежде чем тормозить, оценим свое положение относительно Ив. 

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Наклон плоскости нашей орбиты к эклиптике - 22 градуса. Долгота узла нам не известна, но она вряд ли такая как нам нужна. А какая нам нужна? Вспомним параметры НОО для отлета с Ив, которые мы рассчитали

- наклонение НОО: 31.03 градуса
- долгота восходящего узла НОО: 129.41 градусов

Орбита, на которую мы должны выйти обязана удовлетворять этим требованиям. Иначе мы можем не улететь домой. А мы хотим вернуть зонд обратно на Кербин. Значит нам надо повернуть текщую орбиту так, как это требуется. 

Есть простое правило - любое изменение ориентации орбиты наиболее эффективно в точке с минимальной орбитальной скоростью.

Если мы хотим верететь гиперболу, то к этому надо приступать уже сейчас - мы в точке с минимальной скоростью. Но в данном положении мы не добьемся нужной ориентации орбиты - ни рукам ни мехджебом этого не получается сделать (доказательсво - гора матана, которую я ещё не закончил). Какой выход? Выход - выйти на круговую орбиту большого радиуса с нулевым наклонением. От экваториальной орбиты мы можем получить любую другую нам необходимую.

Поэтому мы будем тормозить в перицентре гиперболы, но тормозить так, чтобы получить апоцентр максимально возможной высоты. Он не должен вылезать за пределы SOI Ив. Строим маневр, показанный на скрине выше - торможение с выходом на вытянутую эллиптическую орбиту. Это потребует от на 352.4 м/с дельты. Апогей, получаемый в итоге - 62000 км, чуть ниже границы SOI.

Тормозим, проверяем параметры орбиты

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Теперь в апогее скруглим орбиту, потратив ещё 298.6 м/с характеристической скорости.

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

После выполнения этого маневра, получаем устойчивую круговую орбиту с предельным для данной планеты радиусом.

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Наконец, переводим эту орбиту в плоскость эклиптики (и экватора Ив, так как оси вращения всех планет в игре перпендикулярны простости орбиты Кербина), расходуя на это ещё 137.6 м/с

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

После выполнения маневра, контролируем наклонение полученной орбиты и берем таймаут для выполнения некоторых расчетов.

6. Получение опорной орбиты заданной ориентации

Теперь нам надо определить, в какой точке дать импульс, чтобы получить орбиту нужного наклонения с требуемым положением узлов. Для этого следует знать нашу эклиптическую долготу. Наша орбита лежит в плоскости эклиптики, значит эклиптическая долгота - угол между нашим положением на орбите, центром Ив и направлением на точку весеннего равноденствия.

Текущую эклептическую долготу отображает VOID. Открываем окно Orbit Info и жмем кнопку Extended Info - расширенная информация. Интересующий нас параметр - последний именуемы Local Sideral Longtitude (локальная сидерическая долгота). Она равна lambda = 116.013 градуса. Долгота восходящего узла нужной нам орбиты Omega =  129.41 градусов. Значит импульс по изменению наклонения орбиты мы должны дать в тот момент, когда наша Local Sideral Longtitude станет равна 129.41 градуса.

Скорость нашего движения по орбите v = 359.2 м/с. Радиус орбиты r = 61400000 метров. Это зачит, что нужной точки мы достигнем через  промежуток времени, рассчитываемый по простой формуле

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Выбираем в межджебе маневр изменения наклонения орбиты с выполнением через fixed time. В качестве fixed time вбиваем наши 40163 секунды.

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Тратим еще 191.8 м/с дельты. Отработав маневр получаем орбиту с параметрами достаточно близкими к требуемым.

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Обратите внимание на параметр Long. Ascending Node в окошке VOID - он равер 129.272. Ошибка маневра составила 0.14 градусов по долготе узла и 0.003 градуса по наклонению. Очень неплохо.

Теперь, вот только теперь можно приступить к основной программе миссии. Сближаемся с Ив, выходя на орбиту высотой в 1000 км, выполняя последовательно опускание перицентра (в любой точке)

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

и скругеление орбиты

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Можно было выбрать меньшую высоту, собрав побольше науки - тут я излишне перестраховался, забыв, что считал дельту для обратного перелета исходя из орбиты в 80 км. Поэтому радиус орбиты брал таким, чтобы оставить 1500 м/с дельты для отлета к Кербину и ещё 200 м/с запаса для коррекции. На деле же, для обратного отлета нам потребуется существенно меньшая дельта. Это легко определить, пересчитав трансфер, задав высоту НОО в 1000 км

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Имеем следующие параметры отлета:

- дата отлета (eject time): 3y 409d 2h 34m 24s
- приращение скорости: 1091.76 м/с

Ориентация нашей орбиты совпадает с рекомендуемыми калькулятором. На параметры старта с поверхности не смотрим, так как с поверхности мы не взлетаем.

Что ж, можно открывать научные приборы и собирать инфу

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Теперь нам предстоит подождать, пока наступит дата отлета, чтобы вернуться назад.

7. Возвращаемся домой

Чтобы не ждать, я снова перевел дату с помощью HeperEdit на 3y 409d 0h 0m. Теперь нам следует поставить маневровую ноду над ночной стороной Ив - Кербин внешняя планеты, выходить из SOI Ив будем в сторону орбитального движения, чтобы при выходе из SOI разогнаться относительно солнца.

Вбив нужную дельту в прогрейд редактора маневра корректируем время запуска с помощью Shift time (оно окажется близким к расчетному) 

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

и добиваемся минимального перицентра относительно Кербина, слегка шевеля компоненты дельты в редакторе

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Получаем перицентр в 52000 км. Меньше не выходит, значит потребуется коррекция после выхода из SOI, аналогичное проведенной при полете к Ив. Обращаем внимание, что гипербола траектории ухода уводит нас в сторону орбитального движения Ив

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Даем зажгание и прощаемся с Ив

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

На выходе из SOI Ив делаем коррекцию траектории, с целью по возможности ниже опустить перицентр при подходе к Кербину

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Желательно бы сразу опустить его до 35 км, но нам удается добится лишь 7819 км. Потребуется ещё одна коррекция при входе в SOI Кербина.

8. Подлет к Кербину. Аэродинамическое торможение и посадка

После прибытия в SOI Кербина делаем ещё одну коррекцию - опускаем перицентр до 35 км. Возвращаемая часть зонда снебжена тепловым экраном, способным выдержать спуск в атмосфере с гиперболической скоростью. Высота  перицентра в 35 км оптимальна с точки зрения низкого перегрева при торможении и достаочной величины тормозящих сил. Если мы опустим перицентр ниже, то можем сгореть. Если поднимем его выше - выскочим из атмосферы не затормозив и вынуждены будем совершить ещё один, весьма вероятно длительный виток вокруг Кербина. Для возврата с Мун и Минмаса высота условного перицентра желательна в районе 30 км. Для возвата из межпланетного путешествия - 35 км.

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

После коррекции подлетаем к Кербину и на высоте около 200 км возвращаемся в реалтайм. Убеждаемся, что с перицентром всё в порядке. Нам больше не нужен двигатель и баки. Отстреливаем их, оставляя возварщаемую часть зонда

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Разворачиваемся против вектора скорости и входим в атмосферу

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Торможение проходит довольно плавно, но вместе с тем зонд не вылетает из атмосферы, а полого движется в ней, гася свою скорость. Наконец, на 2 км вводим парашют.

С парашютом я обсчитался - вмазался в землю со скоростью 10 м/с и расхреначил тепловой экран :(

Теория и практика межпланетных перелетов. Часть 5. Облет Ив с возвратом. Тонкости межпланетной навигации

Однако, наука не пострадала :)

Выводы

Подведем итоги. Вся экспедиция включила в себя затраты

- трансфер к Ив: 1071.7 м/с
- первая коррекция перицентра у Ив: 74 м/с
- маневрирование у Ив: 2012.1 м/с
- отлет к Кербину: 1091.76 м/с
- первая коррекция перицентра у Кербина: 68 м/с
- вторая коррекция перицентра у Кербина: 153.2 м/с

Итого: 4470.16 м/с

Остаток харакетристической скорости: 466 м/с - то есть как раз почти те 500, которые я из осторожности заложил в бюджет экспедиции.

Что можно было сделать иначе? Например можно было бы затормозить у Ив, используя её атмосферу, с последующим скруглением орбиты в апогее. Но для этого пришлось бы сделать сбрасываемый тепловой экран, защищающий маршевый двигатель зонда. Это сэкономило бы нам 352 м/с.

Кроме того - в реальности все эти маневры расчитываются заранее (помните Ричмонда Пернелла из "Марсианина"?). Мы же рачитали заранее лишь траекторию перелета. В дальнейшем, разумеется, мы постараемся предсказывать все маневры заранее, но для этого придется ещё многому научится...

 P.S.: Особенно - ставить нормальный парашют...











    Комментарии
    Подсветить мои комментарии
    1. Slv 27 октября 2015 04:59, Посетители, {repa} #1
      Интересно, обстоятельно, подробно, информативно. Оформление на ять.
      Однозначно ПЛЮС.
      +5
    2. Daenf 27 октября 2015 06:44, Посетители, {repa} #2
      Молодец! Наглядно, понятно, полезно!
      +4
    3. Silver 27 октября 2015 08:53, Гости, {repa} #3
      И опять красавчик! +
      +4
    4. Airtra 27 октября 2015 11:39, Посетители, {repa} #4
      Горжусь что есть умные люди, готовые помочь несведующим!
      А заодно, поднатаскать в сложной геометрии небесных тел.

      Собираю твои статьи в блольшой игровой-научный гайд! Спасибо за труды!!!
      +4
    5. Наблюдатель 27 октября 2015 12:33, Посетители, {repa} #5
      Очень интересно рассказано. Пять баллов. +
      +2
    6. Bambr 27 октября 2015 12:54, Посетители, {repa} #6
      Просто +
      Немногие могут так излагать мысли.
      +2
    7. Falco 27 октября 2015 14:17, Модераторы, {repa} #7
      Очень круто.
      У нас теперь есть свой Рич Пернелл :)
      +3
    8. Dyavolik 29 октября 2015 13:42, Посетители, {repa} #8
      Срочно плюсуем до главной. Вообще модераторы могли б отдельную ветку для его постов создать.
      +2
    9. Gonzales_Gonzo 29 октября 2015 15:10, Посетители, {repa} #9
      Сколько весила полезная нагрузка выводимая на НКО ?
      Зачем выходит на НОО с таким наклонением в десятки градусов на Кербине и Еве, если наклонение Евы к эклиптике всего пару градусов ?
      Про взлёт в правильное место с правильным наклонением вторая статья, а посадки будут ? В правильное место с любой орбиты в любую точку планеты ?
      И для чего жечь топливо на торможении у атмосферных планет ? :)
      0
    10. maisvendoo 29 октября 2015 20:20, Хорошие люди, {repa} #10
      Цитата: Gonzales_Gonzo
      Сколько весила полезная нагрузка выводимая на НКО ?

      Честно говоря, не помню. Надо загрузить сейв и глянуть.
      Цитата: Gonzales_Gonzo
      Зачем выходит на НОО с таким наклонением в десятки градусов на Кербине и Еве, если наклонение Евы к эклиптике всего пару градусов ?

      Вот здесь имеется схема, где показано, что для попадания в планету в пределах конкретной даты трансферная орбита может иметь гораздо большее наклонение, чем орбита цели. Неизбежно следует из геометрии. Наклон НОО ещё больше из-за того, что для получения нужного направления скорости относительно солнца следует выходить из SOI планеты отправления под ещё большим углом. Закон физики, неизбежно.

      Цитата: Gonzales_Gonzo
      Про взлёт в правильное место с правильным наклонением вторая статья, а посадки будут ? В правильное место с любой орбиты в любую точку планеты ?

      Про посадку будет, когда разберусь с динамикой полета в атмосфере.

      Цитата: Gonzales_Gonzo
      И для чего жечь топливо на торможении у атмосферных планет ? :)

      Для расчета точного маневра торможения для выхода на орбиту с нужными параметры (с апогеем требуемой высоты) тоже следует представлять себе, какова динамика движения КА в атмосфере. С этим пока сложно
      +1
    11. maisvendoo 29 октября 2015 23:03, Хорошие люди, {repa} #11
      Цитата: maisvendoo
      Сколько весила полезная нагрузка выводимая на НКО ?

      45 тонн. На момент выхода на орбиту, вместе с третьей ступенью
      +1
    12. spacer 30 октября 2015 04:41, Посетители, {repa} #12
      Прибыв к Ив при торможении вы формируете максимально высокий апоцентр, после чего формируете высокую круговую орбиту. Почему нельзя было расположить перицентр сразу на нужной высоте в 62000 км при первой коррекции перицентра, после чего одним импульсом сформировать круговую высокую орбиту у Ив? Неужели так расход больше?
      Цитата: Gonzales_Gonzo
      И для чего жечь топливо на торможении у атмосферных планет ?

      C Ив может и прокатит аэродинамическое торможение, но с Джулом такой фокус не прокатил: корабль, оснащенный тепловыми щитами едва войдя в атмосферу джула с межпланетной скоростью за несколько секунд весь выгорел.
      0
    13. maisvendoo 30 октября 2015 06:36, Хорошие люди, {repa} #13
      Цитата: spacer
      Почему нельзя было расположить перицентр сразу на нужной высоте в 62000 км при первой коррекции перицентра, после чего одним импульсом сформировать круговую высокую орбиту у Ив? Неужели так расход больше?


      Не все так просто. Существует оптимальный радиус круговой орбиты, выход на которую с гиперболы требует минимальной дельты. И равен он



      Выход на орбиту с перицентром выше и ниже этой требует больше дельты. Так что выход на вытянутую эллиптическую с последующим скруглением может оказаться выгоднее.

      Когда писал эту статью, на приведенную формулу ещё не наткнулся, поэтому в статье не применил. Но вопрос с орбитальными маневрами заслуживает более детального анализа.

      p.s.: чуть погодя сделаю конкретный расчет

      upd: Итак, вот элементарный расчет предложенного маневра около ив - выход сразу на круговую в 62000 км. В качестве исходных приняты положение и скорость при входе в SOI Ив, приведенные на скриншотах



      Потребная дельта dV = 1405 м/с.

      В приведенном в статье двухимпульсном маневре dV = 352.4 + 298.6 = 651 м/с, то, на минуточку - в 2.2 раза меньше.

      Если выбрать оптимальную высоту перицентра должно получится ещё меньше.

      Объяснение такого эффекта очень простое - скорость в перицентре гиперболы при изменении его высоты падает гораздо медленнее, чем круговая скорость на орбите той же высоты.

      upd: Более того, по сравнению с использованием оптимальной, с точки зрения одноимпульсного выхода на круговую перицентра гиперболы, описанный в статье маневр выполнен эффективнее на 11 м/с. Вот расчет двухимпульсного перехода с использованием оптимального перицентра в 5287 км



      Вывод - оптимальность маневра на вскидку вещь не очевидная и нуждается в исследовании
      +1
    14. Rumatu 30 октября 2015 10:57, Посетители, {repa} #14
      Потрясающе :)
      Спасибо за доступное описание и за проделанную работу!
      0
    15. mr.geko 30 октября 2015 13:16, Посетители, {repa} #15
      Отличная статья! Скоротал и без того укороченный пятничный рабочий день peka
      Однако у меня возник вопрос: какой перицентр периапсис нужен для эффективного аэроторможения в атмосфере других планет?
      0
    16. maisvendoo 30 октября 2015 17:38, Хорошие люди, {repa} #16
      В догонку - дельта, в зависимости от радиуса круговой при одноимпульсном выходе на орбиту. Виден ярко выраженный минимум


      Ну и дельта для маневра, описанного в статье, в зависимости от высоты перицентра траектории сближения. Видно, что чем ниже перицентр - тем меньше дельта. То есть мне надо было взять не 237 км, а 100 км
      0
    17. maisvendoo 30 октября 2015 17:38, Хорошие люди, {repa} #17
      Цитата: mr.geko
      периапсис нужен для эффективного аэроторможения в атмосфере других планет?

      Это я ещё не проверял
      0
    18. mr.geko 2 ноября 2015 16:32, Посетители, {repa} #18
      UPD: возвращался с Дюны на Кербин с аэроторможением на высоте 25 км. С тепловым экраном. Всё гуд.
      0
    19. Silver 5 ноября 2015 00:23, Гости, {repa} #19
      Кстати, уважаемый Магистр, новых билдов "Звездочета" не появилось?
      0
    20. maisvendoo 5 ноября 2015 16:14, Хорошие люди, {repa} #20
      Крайний билд доступен тут. Собственно версия 0.1.0.
      Перенес на сорцфорге, ибо выложил у буржуев на форуме, а их админы указали на то, что яндекс-диск у них в бане.

      Сейчас думаю над тем, как интегрировать его в игру, заодно повысив точность за счет внутренних апи-функций расчета эфемерид
      0
    21. leodroid 7 ноября 2015 16:27, Посетители, {repa} #21
      Магистр, поведай мне, как работать со звездочётом.
      0
    22. maisvendoo 8 ноября 2015 00:48, Хорошие люди, {repa} #22
      Ох, надо бы мануал что ли накатать...

      Вкратце так:

      1. Выбираем планету отправления (выпадающий список)
      2. Выбираем планету назначения (тоже список)
      3. Задаем высоту низкой опорной орбиты вокруг планеты отправления (параметр Low orbit altitude)
      4. Если предстоит стартовать с поверхности планеты отправления, то задаем широту и долготу места запуска (по умолчанию заданы координаты KSC) в поле Launchpad coordinates: Latitude - широта, Longtitude - долгота.
      5. Задаем диапазон поиска даты (поле Transfer windows search time interval) Верхняя строка - текущая дата, нижняя - дата на которой следует прекратить поиск окна
      6. Жмем кнопку Search

      Программа найдет некоторую траекторию перелета. Нам важно, чтобы данная траектория требовала минимальную дельту. Поэтому подбором параметра psi добиваемся того, чтобы дельта имела минимум. Дельта отображается в зоне Search results под именем prograde dV.

      После того как нашли минимальную дельту, смотрим Launch parameters. Там находим дату старта и азимут запуска ракеты.

      Кроме того, следует обратить внимание на параметр low orbit inclination - это наклонение орбиты, на которую следует вывести аппарат при старте с поверхности.

      Вот пример расчета



      Здесь рассчитан перелет от Кербина к Дюне. По данным расчета следует

      1. Стартовать в 1y 225d 0h 0m 5s на орбиту высотой 80 км с наклонением 2.46 градуса. При ручном выведении в начале запуска держать азимут (курс) 87 градуса
      2. Стартовать к Дюне ориентировочно в 1y 225d 5h 54m дав в прогрейд приращение скорости 1042.44 м/с.

      Подробнее о вводе данных в планировщик написано в части 3 и части 5 "Теории и практики..."

      p.S. но вообще, да, нужен мануал...
      0
    23. leodroid 8 ноября 2015 15:42, Посетители, {repa} #23
      А как его...запустить? Я по этой ссылке скачал, из архива извлёк, а дальше что?
      0
    24. maisvendoo 8 ноября 2015 17:06, Хорошие люди, {repa} #24
      bin/stargazer.exe
      0
    25. leodroid 8 ноября 2015 19:15, Посетители, {repa} #25
      оно не открывается
      0
    26. maisvendoo 8 ноября 2015 19:49, Хорошие люди, {repa} #26
      а что пишет? и какая винда?
      0
    27. leodroid 8 ноября 2015 20:17, Посетители, {repa} #27
      ничего не пишет, диспетчер задач молчит, пробовал открывать через админа. windows 8
      0
    28. maisvendoo 8 ноября 2015 20:58, Хорошие люди, {repa} #28
      Весьма странно, учитывая что если работает KSP то должно работать и это, ибо на одних библиотеках крутится...

      Поставлю win8 на виртуальную машину и попробую у себя
      0
    29. maisvendoo 9 ноября 2015 07:16, Хорошие люди, {repa} #29
      Поставил на виртуалку win 8.1
      Скачал в ней программу по предложенной мной ссылке.
      Запустил безо всяких проблем

      Ума не приложу пока, в чём причина
      0
    30. leodroid 9 ноября 2015 20:10, Посетители, {repa} #30
      Сделай мануальчик, я разобрался, я олух slow , я извлёк на диск D, а как только перекинул на диск C, всё сразу заработало. Я хотел поставить зведочёт, чтобы спланировать полёт на Eloo, на дюну и так летаю, а тут полёт дальний, надо подготовиться, да и планирую на сайт выложить крафтик, а если в нём будет 1-2 единицы дельты лишние, меня сразу тапками закидают. СПАСИБО tears
      0
    Гостям запрещено оставлять комментарии.
    Вам надо авторизироваться или зарегистрироваться на сайте.
    Войти или зарегистрироваться
    Информация
    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.