Od razu mówię, że nie posiadam żadnych screenów z lotów, ale jak ktoś bardzo potrzebuje, to będę grał w KSP dopiero za jakieś 4-5 dni, to uzupełnię opis.
Wrzucam tak, jak napisałem w wolnym czasie między pracą a pracą. Może komuś się przyda, jeśli chce poprawić jakość swoich lotów. Po napisaniu tego tekstu, stwierdziłem, że nie ma to sensu, ale jak już się namęczyłem, to i Ty się pomęcz czytając go.
Na początek zakładam, że osiągasz już pierwszą prędkość kosmiczną i potrafisz polecieć na orbitę, ponieważ loty atmosferyczne nie obchodzą mnie wcale, oraz że znasz podstawowe określenia punktów na orbicie.
Naszym zadaniem jest dolecieć na inne ciało niebieskie (lub zielone) zużywając tylko niewielką część paliwa, którego potrzebowaliśmy na dotarcie na orbitę.
Jeśli napiszę peryapsa, perycentrum czy po prostu PE, to znaczy, że chodzi mi o to samo itd.
Wątek rozpoczynam jako rozwinięcie tematu założonego przez Kadafa
Aby zobaczyć link -
ZAREJESTRUJ SIĘ lub ZALOGUJ SIĘ, i to proszę sobie przeczytać zanim zabierzesz się do lektury.
Obiecuję nie pisać żadnych wzorów matematycznych, żeby było praktycznie.
ORBITUIJEMY
Z punktu widzenia matematyków, mamy cztery typy orbit. Kołową, eliptyczną, paraboliczną i hiperboliczną. W rzeczywistości istnieje tylko eliptyczna i hiperboliczna.
Jeśli potrafisz manipulować orbitą, musisz trzymać się zasady, że odpalanie silników ma sens tylko w czterech kierunkach: prograde, retrograde, normalnym i anty-normalnym, oraz w dwóch punktach, w perycentrum i apocentrum. Jeśli odpalimy silnik w kierunku prograde w perycentrum, to podwyższamy apocentrum i odwrotnie. Kierunki normalny i anty-normalny służą do manipulacji inklinacją. No, ale to już wiemy.
Jeśli czytałeś wątek Kadafa o efekcie Oberth’a, wiesz, że dodając energii kinetycznej w PE, w pewnym momencie prędkość statku w AP będzie dążyła do zera, a w PE osiągniemy prędkość ucieczki, więc wysokość orbity w AP dąży do nieskończoności, cała energia kinetyczna będzie równa energii mechanicznej wytworzonej w okolicach PE. Mamy wtedy do czynienia z orbitą hiperboliczną. Po dokonaniu takiego manewru, nasz statek wejdzie na orbitę Kerbola.
Jak widzimy mamy do czynienia z trzema orbitami. Orbitą początkową (zwaną też parkingową), docelową, oraz transferową. Najbardziej opłacalne energetycznie jest tworzenie orbity transferowej będąc w perycentrum orbity początkowej, ponieważ wtedy posiadamy największą prędkość. Jak wykazał Hermann Oberth, nim niższe PE tym więcej energii mechanicznej osiągniemy. Dla tego też inż. Robson Kerman zaleca maksymalne obniżene perycentrum przed dokonaniem transferu. (Proszę sobie przeprowadzić doświadczenie. Na orbicie dodajemy plan manewru przyspieszenia w prograde. Następnie łapiemy za znacznik manewru [białe kółko w środku] i przesuwamy znacznik od AP do PE. Możemy zaobserwować, że w PE nasza orbita transferowa jest wielokrotnie wyższa niż zaplanowana w AP. I to jest ten sam plan energetyczny!)
Gdy to sobie na szybko policzymy, okaże się, że energia zamknięta w paliwie nie może przyspieszyć statku do takiej prędkości, jaką osiągnęliśmy. Trik polega na tym, że energia kinetyczna, która zależy od prędkości (prędkość statku + prędkość Kerbinu), dodała się do energii paliwa. Nawet lecąc sobie od tak gdzieś rakietką, każde przyspieszenie dodaje energii naszemu paliwu. Jest na to wzór, ale obiecałem, że będzie bez wzorów.
TRANSFERUJ MNIE SCOTTY!
Planowanie orbity transferowej powinno odbywać się na Kerbinie przed startem. Komputery KSC nie mają zaimplementowanej obsługi planowania podróży (jeszcze), ale możemy się wspomóc kalkulatorem ze strony, do której link podał Kadaf w wymienionym wcześniej artykule.
Sztuka polega na przecięciu orbity celu, w czasie, gdy nasz cel też będzie się tam znajdował. Korzystając z w/w kalkulatora obliczamy kąt wyjścia z pola grawitacyjnego Kerbinu i w tym miejscu tworzymy peryapsę naszej orbity parkingowej. W kalkulatorze o tym nie wspominają, więc kerbale myślą, że powinna być zbliżona do kołowej, ale dobrym sposobem jest rozciągnięcie jej w ładną elipsę. Trzeba też pamiętać, że lecimy jak najmniejszym kosztem, więc nie zrównujemy płaszczyzn orbit, tylko spotykamy się z celem w ich węźle (zawiązanie węzła wiąże się oczywiście z korektą). W języku NASAńskim nazywa się to OFF-PLANE i ze względów energetycznych jest najbardziej oszczędnie.
Ważne, aby impuls był mocny i krótki. (Jest na to wzór, który mówi, że im krótszy impuls tym lepiej, ale nie będę przytaczał.) No i robimy transfer. Dobrze by było, aby AP orbity transferowej leżało w samym środku ramion wejściowych orbity hiperbolicznej. Ramiona wejściowe orbity hiperbolicznej, są oknem transferowym na orbitę docelową i tylko tam mamy szansę wyhamować z pożądanym skutkiem. (Robimy po drodze korekty) Orbita hiperboliczna jest orbitą względem celu (to ta pomarańczowa linia, bo względem startu nadal jest eliptyczna (to ta niebieska linia).
Zajmijmy się zagadnieniem oszczędnego hamowania, czyli tym, o czym ten artykuł w ogóle jest.
HAMULCOWNIA ORBITALNA
Gdy już zostaniemy przejęci przez grawitację planety docelowej (hiperbola zmieni kolor na niebieski), okaże się, że orbita nie jest zamknięta, jest hiperbolą. Dzieje się tak, ponieważ poruszamy się zbyt szybko, czyli nasza prędkość jest większa od drugiej prędkości kosmicznej naszego celu. (Prędkości charakterystyczne poszczególnych planet powinieneś znaleźć na wiki.)
Jeśli dobrym pomysłem było przyspieszanie na jak najniższej orbicie, to logiczne będzie zadanie pytania – Czy hamowanie nie powinno odbywać się na jak najwyższej orbicie?
Okazuje się, że tak. Im dalej od naszej planety docelowej znajduje się PE orbity (nadal hiperbolicznej) tym z mniejszą prędkością względem celu się poruszamy, a im z mniejszą prędkością się poruszamy, tym mniej musimy jej wytracić aby zamknąć orbitę.
Naszym zadaniem jest utworzenie takiej orbity transferowej, aby ta pomarańczowa hiperbola miała jak najwyższą PE, czyli lecimy daleko od celu, ale jeszcze w strefie wpływów jego grawitacji. ( To także, a nawet przede wszystkim powinniśmy uwzględnić podczas dokonywania korekt) Dobrze, że głównym pilotem misji zgodził się zostać Piwo Grils Kerman, zwany Niedźwiedziem z Eve, i tak nie obeszło się bez katapultowania i proszenia załogi o wybaczenie. Pomyłka leżała oczywiście po stronie inżynierów. Co za idiota wyliczył, że trzeba łapać wysoką peryapsę przed hamowaniem na orbicie?
Ale cóż to się stało, jak niby nigdy nic, w podręczniku z podstaw lotów gwiezdnych, ktoś perfidnie wykreślił zdanie traktujące o tym jakże ważnym problemie. Oczywiście winowajcy nigdy nie znaleziono. Znaleziono za to nową sprzątaczkę do czyszczenia stanowiska startowego. Na plakietce ma wyszyte inż. Robson Kerman.
Czytajcie więc wątki niżej coby przeżyć w brutalnym, jak się okazuje, świecie zamkniętym w szponach Kerbola(dop. Scotty)
NASA ma nad nami tą przewagę, że mają taki fajny program do planowania tego typu spraw, ale myślę że w kalkulatorze Olexa
Aby zobaczyć link -
ZAREJESTRUJ SIĘ lub ZALOGUJ SIĘ też drzemią olbrzymie moce. Poczytajcie sobie o sondzie Cassini i jej asystach rezonansowych, albo o synchronizacji heliocentrycznej sondy Magellan. Można pobudzić wyobraźnię.
Prędkość możemy wytracić za darmo kierując się w strefę wpływów grawitacji satelity okrążającej nasz cel. Musimy tak wejść w jej strefę, aby ramiona hiperboli wyjściowej były skierowane retrograde do orbity transferowej.
(Temat asyst, będzie poruszany po ukończeniu aktualnych misji, ze względu nikłego doświadczenia naszego ostatniego pilota. Reszta kerbonautów jest w trakcie lotów, niektórzy potrzebują pomocy, nie mamy rakiet, stocznia orbitalna w rozsypce, platformy montażowe nie zostaną dowiezione na orbitę na czas, kryzys ekonomiczny zmusił nas do zwolnienia sprzątaczki, stanowisko startowe zaśmiecone zardzewiałymi zbiornikami i starymi silnikami, w telewizji leci emjakmiłość i mamy ogólny brak czasu i nadmiar chaosu)
Życzę powodzenia i oczekuję natłoku pytań i wyrazów krytyki.
