"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?