Thaicom 6

[Navi]

Znamená to, že až bude mít v budoucnu SpaceX k dispozici znovupoužitelnou raketu, respektive první stupeň, bude znovupoužitelný pouze při startech na LEO?

Já si myslím, že až budou mít opravdu funkční systém pro návrat rakety, tak tu raketu postaví z lehčích a dražších materiálů. Tím sníží její hmotnost a třeba pak bude možné vracet raketu i z cest na GTO.

[Agamemnon]

Já si myslím, že až budou mít opravdu funkční systém pro návrat rakety, tak tu raketu postaví z lehčích a dražších materiálů. Tím sníží její hmotnost a třeba pak bude možné vracet raketu i z cest na GTO.

hmm, myslím, že už sú na hrane aj v tomto - majú veľmi dobré konštrukčné číslo stupňa - a to napr. aj preto, že majú čiastočne balónové nádrže podobne ako napr. centaur (tj. bez tlakovania sa zrútia pod vlastnou váhou - čiastočne preto, že pre falcon to platí vo zvislej polohe)
neviem teda, ako veľmi môžu v tomto ísť ešte vopred...

edit:
pre lepšiu predstavu -
zmena hmotnosti prvého stupňa sa prejavuje na nosnosti rakety v pomere povedzme 8 k 1 (závisí od konkrétnej rakety; tj. za každých 8 kg zníženia hmotnosti prvého stupňa, získajú 1 kg nosnosti) - platí to aj opačne - pre naberanie hmotnosti
inak pri hornom (poslednom) stupni je tento pomer 1 k 1

[Navi]

Díky za doplnění zajímavých informací. Zase jsem o něco chytřejší
Necháme se překvapit co nám SpaceX připraví.
I když materiálové inženýrství je hodně mocný obor a klidně bych si na něj vsadil

[Pospíšil]

Ok, různé inklinace mají na nosnost veký vliv. A chápu to, že velmi vysokým apogeem GTO napomohli satelitu uspořit palivo pro přechod na GEO. Jen mi není úplně jasná výhodnost specifického super synchronního transfer orbitu (SSTO).
Rád se nechám poučit.

[Raul]

Takže to, co jsem psal ve 12:55 je potvrzené. Děkuju

V podstatě už to, čím jsem odpovídal petrsidovi 25.listopadu.


Nicméně přesto ve stupni po oddělení nějaké to minimum paliva zbude. Už proto, že vyčerpání paliva úplně do sucha by před oddělením jistě představovalo riziko nestejnoměrného chodu všech 9 motorů.
S tímto zbytkem samozřejmě nelze provést retro nebo brzdící zážeh, který by stál za řeč. Ovšem nic nebrání ho minimálně použít pro test znovuzážehu.
A právě takový zážeh byl zřejmě proveden u letu s družicí SES-8, a lze ho možná předpokládat i v tomto letu.

[Pospíšil]

S tímto zbytkem samozřejmě nelze provést retro nebo brzdící zážeh, který by stál za řeč. Ovšem nic nebrání ho minimálně použít pro test znovuzážehu.A právě takový zážeh byl zřejmě proveden u letu s družicí SES-8, a lze ho možná předpokládat i v tomto letu.

Přesně tak. SpX oznámilo, že při posledních dvou letech na GTO nebudou testovat "znovupoužitelnost stupně", ale nějaký dílčí test, alespoň krátký retrozážeh, byť jen na pár sekund do vyčerpání paliva, klidně provést mohli. A ani se s tím nemuseli chlubit.

[Agamemnon]

1. pokiaľ viem, tak minimálne pri ses-8 krátky zážih motorov prebehol

2. okej, a teraz čas na matematiku a orb. mechaniku

cieľová orbita je samozrejme 35786x35786x0 pre všetky prípady (periapsis x apoapsis x inklinácia)
cieľová rýchlosť na GEO je teda 3074,6 m/s

situácia A:
nosič umiestni satelit na orbitu 200x35786x5 (cca na túto orbitu vynáša satelity ariane 5)...
ariane 5 tým pádom v podstate urobí prvú časť hohmanovej orbity a druhú časť robí satelit...
takže potrebujeme vypočítať, koľko delta-v potrebuje dodať satelit, aby sa dostal na geo:
zážih sa vykoná v apogeu (keďže potrebujeme zvýšiť perigeum)

počiatočná rýchlosť v apogeu je 1597,3 m/s
keby sme nemenili inklináciu, tak potrebné delta-v je jednoducho rozdiel počiatočnej a cieľovej rýchlosti (3074,6-1597,3 = 1477,3 m/s)...
keďže satelit potrebuje aj zmeniť inklináciu o 5 st., tak potrebné delta-v bude mierne vyššie (použije sa kosínusová veta) - 1489,9 m/s

situácia B:
nosič umiestni satelit na orbitu 200x35786x27 (falcon 9, atlas v z ksc)
opäť ide o prvú polovicu hohmanovej orbity, takže podobne ako v sit. A, je potrebné urobiť zážih v apogeu pre zvýšenie perigea...
rýchlosti ostávajú rovnaké ako v predch. prípade (rýchlosť závisí od výšky orbity)...
avšak to, že zmena inklinácie je v tomto prípade až 27 st., tak potrebné delta-v je 1803,6 m/s

situácia C:
satelit je nosičom umiestnený na orbitu 200x90000x27 (cca cieľová orbita falconu 9 pri včerajšom lete s thaicom-6 - falcon umiestnil thaicom na inklináciu 22, ale my pre názornosť použijeme 27, aby sme to mohli lepšie porovnať so situáciou B)

v tomto prípade potrebuje satelit okrem zvýšenia perigea a zmeny inklinácie ako v predch. prípadoch, aj znížiť apogeum...
avšak tu zohráva rolu to, že čím je výstrednejšia elipsa, tak tým menšie delta-v potrebujeme dodať, aby sme danú elipsu zmenili...
takisto platí, že čím je nižšia rýchlosť v apoapsis, tak tým menšiu rýchlosť treba na zmenu inklinácie...

v tomto prípade satelit vykoná 2 zážihy motora
1. zvýši periapsis na 35786 km a súčasne zmení inklináciu na 0
2. zníži apoapsis na požadovaných 35786 km, čím sa dosiahne cieľová orbita

prvý zážih sa vykonáva v apoapsis (výška 90000 km)
rýchlosť v apoapsis na tejto orbite je 726,9 m/s
cieľová rýchlosť po prvom zážihu, aby sme dosiahli prechodovú orbitu 35786x90000, je 1586,6 m/s...
ak by sme nepotrebovali zmeniť inklináciu, tak potrebné delta-v je cca 859,6 m/s...
so zmenou inklinácie na 0 sa delta-v mierne zvýši na 995,2 m/s
pozn.: ak si to porovnáme so situáciou B, tak tam sme na zmenu inklinácie pridali cca 230 m/s, kým tu, vďaka tomu, že manéver sa vykonáva pri nižšej rýchlosti, tak bolo potrebných len nejakých 140 m/s...

druhý zážih sa vykonáva v periapsis (to už je teraz 35786 km), a jeho cieľom je cirkularizovať orbitu, teda znížiť apoapsis...
počiatočná rýchlosť v prechodovej orbite v periapsis je 3626,7 m/s...
cieľová rýchlosť GEO orbity je stále rovnaká... teda 3074,6 m/s...
rozdielom týchto rýchlosti zistíme delta-v potrebné pre tento druhý zážih: a to je teda cca 552 m/s...

teda celkové delta-v, ktoré potrebuje dodať satelit, je súčtom oboch zážihov, teda 995,2 + 552 = 1547,3 m/s...

v prípade thaicomu-6 bolo toto delta-v ešte nižšie, keďže f9 umiestnil satelit na inklináciu 22 st....
deficit delta-v pre thaicom je cca 1504,4 m/s

snáď je to, čo som práve napísal, pochopiteľné
ak má niekto záujem, môžem poskytnúť kompletný výpočet (len mi musíte dať vedieť a dať trochu času, aby som prepísal vzorce do LaTeX-u)



edit:
sorry za miešanie perigeum/periapsis a apogeum/apoapsis...
myšlienka a vzorce sú platné aj pre iné telesá, nielen pre zem... avšak bolo by potrebné použiť príslušnú hmotnosť telesa vo výpočtoch, takže potrebné delta-v by sa zmenili, samozrejme...

[Agamemnon]

Ok, různé inklinace mají na nosnost veký vliv. A chápu to, že velmi vysokým apogeem GTO napomohli satelitu uspořit palivo pro přechod na GEO. Jen mi není úplně jasná výhodnost specifického super synchronního transfer orbitu (SSTO).
Rád se nechám poučit.

neviem, čo myslíš pod pojmom výhodnosť
spacex/osc/thaicom zvolili ten ssto tak, aby deficit na geo bol 1500 m/s (ako ostatné komerčné štarty) a tak, aby bol daný orbit dosiahnuteľný pre falcon 9...

samozrejme, ak má nosič vyšší výkon pri letoch na vysokoenergetické orbity ako falcon 9 (povedzme by použili atlas 5 v niektorej z ťažších verzií, myslím 431 je prvá, ktorá je silnejšia ako f9, nepamätám presne už), tak je možné umiestniť satelit aj na inú orbitu, kde bude chýbať na geo tých 1500 m/s...
ak je dostatočne silný nosič, tak napr. ide doglegom urobiť aj tých 200x35786x5, čo robí ariane... ale dogleg je dosť náročný na delta-v (táto cieľová orbita je výhodnejšia, pretože jednak potrebuje satelit na prechod na geo len 1 zážih na rozdiel od 2, ktoré potrebuje zo ssto, a takisto prechod trvá menej času)
prípadne ďalšia možnosť je umiestniť satelit na orbitu cca 8000x35786x27, kde tiež zostávajúce delta-v je 1500 m/s...

možnosti je veľa (nekonečne veľa)... závisí len od nosiča
oni potrebovali takú orbitu, kde deficit bude 1500 a na ktorú doletí falcon 9 s daným nákladom

[Wopat]

Agamemnon: Výborně vysvětlené situace A, B, C. Já jsem si lámal hlavu, proč letí výš. Bylo mi jasné, že změna inklinace ve velké výšce, resp. při malých rychlostech je mnohem výhodnější, ale na druhou stranu je potřeba potom apogeum snížit. Ale čísla mluví za vše. Díky!

[Dugi]

Přidávám se s poděkováním. Perfektně popsané. S čísly a vzorci nejsem moc kamarád, takže jsem to všechno jen odhadoval selským rozumem. Díky moc za skvělé shrnutí.