Можно ли с 5 тоннами топлива доставить на орбиту 47 тонн полезной нагрузки?

Есть 2 орбиты:

  1. Круговая орбита высотой 200 км.
  2. Круговая орбита высотой 800 км.

Космический буксир уже на первой орбите. Сухая масса 960 кг, полная масса топлива 5250 кг. Он доставляет спутник с первой орбиты на вторую.

С помощью передачи Хомана я получил первый импульс ≈ 168 м/с, второй ≈ 164 м/с. По уравнению Циолковского (при Isp=331s) я рассчитал, что максимальная масса полезного груза может составить ≈ 47 тонн!

Это теоретически правильно? Это практически осуществимо?

Переход с высоты 200 км до 800 — это легкий ветерок. Основная проблема заключается в том, чтобы перейти с высоты 0 км и не выйти на орбиту до 200 км и выйти на орбиту.
@DavidHammen Эта задача предполагает использование буксира, размещенного на орбите 200x200. Вопрос в том, какую максимальную массу можно доставить на орбиту 200х200 с Земли (потому что с 200 до 800 может доставить 47 тонн, что на практике нереально).
Вместо того, чтобы смотреть на транспортное средство, перемещающееся с 200 км до 800 км над поверхностью Земли, посмотрите на него как на транспортное средство, перемещающееся с 6578 км на 7178 км от центра масс Земли. С первой точки зрения это выглядит как большое изменение орбиты. Последняя точка зрения показывает, что это не так.
@DavidHammen Как я уже сказал, проблема предполагает, что буксир уже находится на 200x200, и я не должен это менять.

Ответы (1)

Это теоретически правильно? Это практически осуществимо?

Я получаю тот же результат, используя ракетное уравнение, да.

Описанный буксир может перемещать 47-тонную полезную нагрузку через эту перевалку Хомана; тогда у него полностью закончится топливо, и он не сможет маневрировать где-либо еще.

То есть можно вывести 47 тонн полезной нагрузки на орбиту 800x800 км всего с 5 тоннами топлива? И нет никаких ограничений для этого?
Я бы не сказал «запуск», поскольку это подразумевает старт с поверхности Земли. А вот перевести 47 тонн полезной нагрузки с орбиты 200х200км на орбиту 800х800км с 5 тоннами топлива можно, да. Мы оба только что сделали математику, чтобы показать это, верно?
Верно, но меня беспокоит его практическая осуществимость. Известно ли, что максимальная масса может быть доставлена ​​Союзом на орбиту 200x200 с Земли?
Википедия говорит, что 6,9 тонны на НОО на Союзе ФГ; Я не знаю, это 200-километровая орбита или что-то еще.
Применяются обычные предостережения: если прожиг не мгновенный, он менее эффективен; двигатель может отставать от номинального удельного импульса; вы хотите обеспечить запас прочности и так далее. Попробуйте еще раз выполнить расчет для ∆v 350 м/с и удельного импульса 320 секунд, чтобы понять, как это меняет полезную нагрузку.
Спасибо. Я бы принял это значение за предел массы — в этом есть смысл.
В 6,9 тонн входит и буксир? Масса буксира с топливом около 6 тонн...