Как ракета переходит от гравитации к орбите?

Запуск ракеты обычно начинается с крена для выравнивания с плоскостью орбиты и тангажа, позволяющего гравитации постепенно скручивать ракету вниз по мере ее набора высоты. Комбинированный маневр крена и тангажа длится несколько секунд. Последующий маневр гравитационного поворота длится несколько минут.

Но что тогда? При гравитационном развороте ракета контролирует в первую очередь угол атаки, и это делает ее уязвимой для возмущений и неровностей, которые необходимо исправить перед выходом на орбиту, помимо неизбежных различий, которые возникнут между симуляцией полета на земле и реальными условиями полета во время запуска. .

Таким образом, кажется очевидным, что последовательность запуска должна включать по крайней мере один последний маневр. Что это будет за маневр? Как он называется и как ему удается разогнать ракету до нужной скорости, высоты и угла атаки для орбиты?

Любые ссылки для получения дополнительной информации? Спасибо!

Как раз то, что мне было нужно---спасибо! :)
@Alex «Как раз то, что мне было нужно» предполагает, что вам больше не нужен ответ. если вы чувствуете, что у вас достаточно этих ссылок для ответа, пожалуйста, не стесняйтесь публиковать ответ с кратким изложением того, что вы нашли. В Stack Exchange всегда можно ответить на свой вопрос.
Сойдет, но все еще изучаю этот управляемый явный маневр наведения. Указатель был как раз тем, что мне было нужно, чтобы начать поиск ответа, но ответ займет немного больше времени, чтобы получить :)

Ответы (1)

Это по существу было выяснено, но, к сожалению, никто не опубликовал ответ. Так как это неприятная ситуация для SE, вот краткий обзор.

В таком маневре действительно есть необходимость, используется термин « эксплицитное руководство с электроприводом ».

Очень простая модель запуска:

  1. Сделайте гравитационный поворот.
  2. Когда дуга траектории достигнет заданной орбитальной высоты, прекратите тягу.
  3. Побережье до апогея
  4. Сделайте циркуляризацию в апогее.

Очевидная проблема с этой стратегией заключается в том, что циркуляризация не является мгновенной, поэтому тяга должна изменяться под углом во время горения, чтобы сохранить апогей, а также в том, что «накат на некоторое время» не обязательно является наиболее эффективным использованием ваших ракетных двигателей.

Тогда это превращается в проблему оптимизации. Это помогает начать круговое движение «раньше», а не двигаться по инерции, и иногда даже стоит начать делать это в атмосфере, поскольку выгода может нейтрализовать штраф за сопротивление.

Вся эта проблема оптимизации после выхода из гравитационного разворота, но перед выходом на орбиту — Powered Explicit Guidance .

Более подробную техническую информацию см., например, в этой технической заметке НАСА: https://ntrs.nasa.gov/citations/19660006073 .

Спасибо! Это хороший четкий ответ. Вопрос: чтобы выйти на нужную орбиту, нужно контролировать высоту, а также скорость и угол атаки. Если вы достигаете своей целевой высоты до того, как достигнете своей целевой скорости, то не должны ли вы просто продолжать запускать двигатели и просто держать ракету на одном уровне с горизонтом, чтобы скорость росла, а высота — нет? Или это все часть того, что вы называете манёвром циркуляризации? Еще раз спасибо!
@ Алекс, если вы ниже целевой скорости и запускаете двигатели на уровне горизонта, вы начнете терять высоту. Чтобы сохранить высоту, вам нужно будет наклонить ракету вверх. Это маневр циркуляризации, да.
Итак, есть угол атаки, который вы также должны учитывать. Итак, вы делаете кувырок сразу после запуска, чтобы войти в гравитационный разворот, который вы продолжаете, пока не достигнете целевой высоты, после чего вы выполняете круговой маневр, чтобы достичь своей целевой скорости и угла атаки, после чего вы достигли ваша целевая орбита. Но когда вы начнете маневр циркуляризации? Я предполагаю, что в апогее, но почему не сразу, как только вы достигнете заданной высоты? Спасибо!
Как ракета переходит от гравитации к орбите?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v