航天吧 关注:146,770贴子:2,128,671

为什么多次变轨加速进入转移轨道可以节省燃料?

只看楼主收藏回复

想起当年嫦娥1号奔月时,还有去年印度的月船3号,新闻中说为了节省燃料选择了大椭圆轨道多次加速进入地月转移轨道。楼主本人平常也是常玩坎巴拉的,对于太空星际航行和火箭技术的一些基本概念都是知道的。如果在近地点启动发动机顺向加速,假设把速度从7.9km/s提高到8.1km/s,那么下次到达近地点时,速度应该是一样的,还是8.1km/s。从最终进入地月转移轨道所消耗的总燃料来说,探测器一次点火直接转移,和多次点火逐渐转移应该是消耗燃料一样的(在KSP试过),但是多次变轨加速省燃料好像也是事实,那么这个燃料究竟是省在哪了呢?



IP属地:福建1楼2024-05-17 09:37回复
    万有引力,以地球为椭圆的质心画不同的椭圆轨道


    IP属地:上海来自Android客户端2楼2024-05-17 09:52
    收起回复
      主要是发动机推力不足,然后希望推进尽可能发生在近地点附近。


      IP属地:山东来自iPhone客户端3楼2024-05-17 10:02
      回复
        平均点火点更接近近地点


        IP属地:重庆来自Android客户端4楼2024-05-17 10:26
        回复
          转圈是以最小的速度增量进入转移轨道。一次加加速入轨的速度增量大,后自减速的速度增量也大,消耗推进剂多


          IP属地:广西来自Android客户端5楼2024-05-17 10:30
          回复
            这就和荡秋千一样,要在适当的时候加力


            IP属地:福建来自Android客户端6楼2024-05-17 10:53
            收起回复
              因为探测器的发动机推力太小了,加速时间太长,需要多次通过近地点加速


              IP属地:广西来自Android客户端7楼2024-05-17 11:37
              回复
                我的理解是如果你的发动机劲足够大的话在近地点就可以瞬间加速到转移轨道,但如果劲不够大,就要近地点提前一小段时间开始加速,然后一次性加速到转移轨道。或许在这种情况下如果采用多段加速就可以尽量缩减提前出来的那一小段时间,也就是尽量让每次加速都在近地点附近。但缺点肯定就是总圈数多了,等待时间长了。


                IP属地:北京来自Android客户端8楼2024-05-17 11:43
                回复
                  速度越快改变速度消耗的燃料越少。
                  在轨道上速度最快的时候就是近地点。
                  总之近地点附近加速最省燃料。
                  再加上真空发动机推重比普遍小,所以加速的时间长,那么就只能拆分成几次分开来加速。
                  你玩坎巴拉的时候给上面级换成小发动机就知道了。


                  IP属地:上海来自Android客户端9楼2024-05-17 11:57
                  收起回复
                    奥博特


                    IP属地:海南来自Android客户端11楼2024-05-17 12:49
                    回复
                      我理解是因为能量守恒和动能的特点。
                      1/2mv平方,假设在远地点速度2加到3,动能增量就是9—4=5,近地点速度8加到9,增量是81—64=15。所以在速度大的时候加速效果好。


                      IP属地:江苏来自Android客户端12楼2024-05-17 13:01
                      收起回复
                        引力弹弓,相对于地球那么大的质量。地球损失的速度微乎其微罢了。


                        IP属地:四川来自Android客户端13楼2024-05-17 14:18
                        收起回复
                          玩过坎巴拉还有这个疑问啊,你把发动机换一下,推重比在0.3以下再试试。发动机推力不足的情况下就明显了,因为要保持预定的转移轨道,离开点火点后需要增加额外的力去修正(如果锁定顺向加速会偏离预定轨道,当然游戏中也能到达,因为没有那么精细)


                          IP属地:浙江来自Android客户端14楼2024-05-17 14:23
                          回复
                            这样说吧,比如坎星去月球需要840左右的dv,但是如果推力不足,你要一次点火去,可能要900dv,如果是电推,即使多次点火可能也要1300dv。


                            IP属地:浙江来自Android客户端15楼2024-05-17 14:26
                            回复
                              pe点加速省燃料的原理懂的吧,因为对于火箭来说遵循动量守恒的,dv是固定的。对于轨道转移来说是可以根据能量守恒来计算需要增加的能量,从低轨到高轨需要输入的机械能是一定的,在增加一样的dv的情况下,在速度最大的时候增加,获得的机械能是最大的1/2m((V0+dv)2-v02)自己化简


                              IP属地:浙江来自Android客户端16楼2024-05-17 14:32
                              回复