Тред №483566

Цитата: Спокойный от 31.10.2012 13:38:42
Это будет второй корабль в истории эксплуатации МКС, который будет пристыкован
к станции через шесть часов после старта.
Первым кораблем, пристыкованным по "быстрой" схеме, был "Прогресс М-16М",
в августе текущего года.
Он доставил на станцию грузы за рекордно короткое время - за шесть часов вместо обычных двух суток.

Цитата: Спокойный от 31.10.2012 13:38:42

 

Говорит ли это о том, что по "зеленому свистку" с МКС стоящий под парами "Прогресс" прибудет всегда не позже "за шесть часов"? Или это "за шесть часов" редкое и малозависимое от человека обстоятельство? Типа "окна запуска" . Ну, вы понели.

• +0.02 / 1

Цитата: adolfus от 01.11.2012 00:54:38
Говорит ли это о том, что по "зеленому свистку" с МКС стоящий под парами "Прогресс" прибудет всегда не позже "за шесть часов"? Или это "за шесть часов" редкое и малозависимое от человека обстоятельство? Типа "окна запуска" . Ну, вы понели.

Цитата: adolfus от 01.11.2012 00:54:38

 

Да, редкое и зависимое от ряда подготовительных операций.
Грубо говоря, в сутки для Байконура есть один момент старта, обеспечивающий попадание корабля в плоскость орбиты станции. Теоретически два -- для запусков в северо-восточном и юго-восточном направлении, но второе непрактично.
При этом фазовый угол корабля (угол станция -- центр Земли  -- корабль) может оказаться любым, от 0 до 360°.
Стандартная двухсуточная схема сближения мало чувствительна к этому углу. За двое суток, варьируя высоту промежуточной орбиты после коррекции на 4/5 витках, можно выбрать фазовую разницу в очень широких пределах. Хотя и не любую, поэтому иногда идут на трехсуточную схему, как, например, в октябре 2011 г.
При шестичасовой схеме всей этой свободы нет. Нужен определенный фазовый угол -- 31° плюс-минус несколько градусов. Поэтому неминуема предварительная коррекция орбиты станции с таким расчетом, чтобы в заданную дату старта этот самый фазовый угол получить.

• +0.17 / 6

дополню немного

Цитата: Liss от 01.11.2012 03:06:26
Стандартная двухсуточная схема сближения мало чувствительна к этому углу. За двое суток, варьируя высоту промежуточной орбиты после коррекции на 4/5 витках, можно выбрать фазовую разницу в очень широких пределах.

Цитата: Liss от 01.11.2012 03:06:26

 

для средней высоты 400 км оптимальная фаза с точки зрения затрат топлива от 210 до 400 градусов
для 410 км от 220 до 420 градусов

ЦитатаПри шестичасовой схеме всей этой свободы нет. Нужен определенный фазовый угол -- 31° плюс-минус несколько градусов. Поэтому неминуема предварительная коррекция орбиты станции с таким расчетом, чтобы в заданную дату старта этот самый фазовый угол получить.

Угу.... уже за несколько месяцев до старта (т.е. грузовик может еще даже на полигон не привезли) нужно решение, что летим по быстрой схеме. На основании решения разработать план маневров МКС, который должен обеспечить на выбранную дату старта фазу в 30±10°. Это очень узкий диапазон на самом деле. Если бы сегодняшний ночной маневр уклонения от мусора, величиной 0,5 м/с выполнили бы дней за 11-12 до старта, то начали бы расходится с планом на примерно 1 градус в сутки, и к дате старта фаза была бы уже меньше 20°, т.е. летели бы по двухсуточной схеме.

• +0.31 / 9

Цитата: Liss от 01.11.2012 03:06:26
При шестичасовой схеме всей этой свободы нет. Нужен определенный фазовый угол -- 31° плюс-минус несколько градусов. Поэтому неминуема предварительная коррекция орбиты станции с таким расчетом, чтобы в заданную дату старта этот самый фазовый угол получить.

Цитата: Liss от 01.11.2012 03:06:26

 

Насколько реально провести коррекцию быстро?
Гипотетически: прогресс стоит под парами всегда, принято решение лететь "как можно скорее", через какое минимальное время будет стыковка при самом неблагоприятном фазовом сдвиге, но при возможности (реальной и разумной) коррекции орбиты станции?

• +0.00 / 0

Цитата: caSmith от 01.11.2012 21:36:15
Гипотетически: прогресс стоит под парами всегда, принято решение лететь "как можно скорее", через какое минимальное время будет стыковка при самом неблагоприятном фазовом сдвиге, но при возможности (реальной и разумной) коррекции орбиты станции?

Цитата: caSmith от 01.11.2012 21:36:15

 

Реальной и разумной коррекции орбиты станции не существует. В ней 400 тонн, на минуточку!
Вот, например, 14 сентября проводили коррекцию двигателями ATV-3.
Расход топлива -- 175 кг. Приращение скорости -- 1.3 м/с. Средняя высота орбиты увеличена на 2.3 км. Период обращения изменился на 0.05 мин и составил 92.85 мин. То есть за один виток смещение относительно старой орбиты составляет 0.19°. За сутки -- примерно на 3°.
То есть коррекция за несколько суток до запуска уже бесполезна. Недели за три -- еще куда ни шло.
Следовательно, быстрейший способ гарантированно достичь станции после поступления команды -- это запуск в течение суток и сближение по трехсуточной схеме, а если повезет, то по двухсуточной.

• +1.15 / 6

Цитата: Liss от 02.11.2012 00:49:16
Реальной и разумной коррекции орбиты станции не существует. В ней 400 тонн, на минуточку!
Вот, например, 14 сентября проводили коррекцию двигателями ATV-3.
Расход топлива -- 175 кг. Приращение скорости -- 1.3 м/с. Средняя высота орбиты увеличена на 2.3 км. Период обращения изменился на 0.05 мин и составил 92.85 мин. То есть за один виток смещение относительно старой орбиты составляет 0.19°. За сутки -- примерно на 3°.
То есть коррекция за несколько суток до запуска уже бесполезна. Недели за три -- еще куда ни шло.
Следовательно, быстрейший способ гарантированно достичь станции после поступления команды -- это запуск в течение суток и сближение по трехсуточной схеме, а если повезет, то по двухсуточной.

Цитата: Liss от 02.11.2012 00:49:16

 

Сложное это дело - разработка программы полета МКС. ЦУПовские баллистики на эту тему кандидатские защищают.

С одной стороны да, чем раньше от планируемой даты старта коррекция орбиты, тем легче обеспечить требуемую фазу, а с другой стороны больше шансов, что вклинится какое нибуть уклонение от мусора, которое испортит все наши планы.

Что касается добраться быстрее любой ценой... Те оптимальные диапазоны фаз, которые я чуть раньше назвал, они оптимальны как раз с точки зрения затрат топлива. На этапе сближения высота орбиты корабля всегда ниже высоты орбиты МКС. Чем ниже орбита - тем выше угловая скорость, т.е. корабль всегда догоняет МКС. Вот для быстрой схемы диапазон фаз примерно от 20°до 40°. Если на момент старта фаза 40°, то после выведения корабль останется на низкой орбите, чтоб успеть выбрать эти 40°, если 20° то поднимется почти до высот МКС, чтоб ненароком не обогнать. Но корабль всегда ниже и всегда догоняет МКС. Т.е. если фаза вдруг окажется 10°, то формально кораблю придется догонять МКС  целый круг - это несколько суток полета. Но можно взлететь ВЫШЕ МКС, и тогда уже МКС будет догонять корабль, и не круг,  а всего несколько градусов. Правда тут мы тратим лишнее топливо, на больший импульс для поднятия орбиты корабля, а потом еще и на торможение корабля, чтоб спуститься назад к МКС. Правда проектанты нам за такое руками вырвут самое дорогое и любимое, что есть у баллистиков  :D

Обычно нам говорят, старт тогда то, обеспечить на эту дату сближение по такой то схеме. Посадка тогда то, обеспечить посадку в такой то район... И подбирая даты и величины маневров доблестные баллистики это дело стараются обеспечить. Самое сложное - планирование идет на несколько кораблей вперед, и обеспечить нужно условия одновременно для всех кораблей, что иногда невозможно. Вот например, на прошлой неделе президент подписал программу полета на 13й год, где старт Прогресса 418 назначен на 12 февраля, а старт Союза 708 на 28 марта, и высказано пожелание и там и там обеспечить сближение по 4-х витковой схеме. Это сделать невозможно, нет такой комбинации маневров, придется Прогресс на 14 февраля переносить.

• +0.28 / 10

Цитата: Кактус от 02.11.2012 11:10:32
Что касается добраться быстрее любой ценой... Те оптимальные диапазоны фаз, которые я чуть раньше назвал, они оптимальны как раз с точки зрения затрат топлива. На этапе сближения высота орбиты корабля всегда ниже высоты орбиты МКС. Чем ниже орбита - тем выше угловая скорость, т.е. корабль всегда догоняет МКС. Вот для быстрой схемы диапазон фаз примерно от 20°до 40°. Если на момент старта фаза 40°, то после выведения корабль останется на низкой орбите, чтоб успеть выбрать эти 40°, если 20° то поднимется почти до высот МКС, чтоб ненароком не обогнать. Но корабль всегда ниже и всегда догоняет МКС. Т.е. если фаза вдруг окажется 10°, то формально кораблю придется догонять МКС  целый круг - это несколько суток полета. Но можно взлететь ВЫШЕ МКС, и тогда уже МКС будет догонять корабль, и не круг,  а всего несколько градусов. Правда тут мы тратим лишнее топливо, на больший импульс для поднятия орбиты корабля, а потом еще и на торможение корабля, чтоб спуститься назад к МКС. Правда проектанты нам за такое руками вырвут самое дорогое и любимое, что есть у баллистиков  :D

Цитата: Кактус от 02.11.2012 11:10:32

 

Очень интересно - значит все же Союз/Прогресс может добираться быстрее (и быстрее 6 часов), но ценой траты "лишнего" топлива? Насколько хватит импульса реального корабля? Т.е. может ли реально корабль "долететь быстро", если задаться именно такой целью (ну облегчить его, без космонавтов запустить)? Реальна ли спасательная экспедиция "в считанные часы"?

• +0.00 / 0

Цитата: caSmith от 02.11.2012 21:08:56
Очень интересно - значит все же Союз/Прогресс может добираться быстрее (и быстрее 6 часов), но ценой траты "лишнего" топлива? Насколько хватит импульса реального корабля? Т.е. может ли реально корабль "долететь быстро", если задаться именно такой целью (ну облегчить его, без космонавтов запустить)? Реальна ли спасательная экспедиция "в считанные часы"?

Цитата: caSmith от 02.11.2012 21:08:56

 

ну... чисто теоретически, самое быстрое - через половину витка после старта (45 минут). Правда диапазон фаз при этом очень маленький, т.е. очень редко такой день выпадает. Но есть хитрость...

Стартуем мы раз в день, когда плоскость орбиты выведения совпадает с плоскостью орбиты МКС. Период витка у МКС примерно 90 минут, т.е. в течении этих ±45 минут от времени старта у нас обязательно возникает нужная фаза. Т.е. имея возможность стартовать в любой момент от минус 45 до плюс 45 минут от времени страта мы можем выводится на орбиту с нужной фазой. Но между плоскостями орбит выведения и МКС будет некоторый угол. За 45 минут Земля успевает повернуться на 11,25°, т.е. угол между плоскостями у нас будет от минус 11,25° до плюс 11,25°. Поворот орбиты на 1° необходим импульс 130 м/с. поворот на 11° нужно импульс 1430 м/c. Это максимум, а если мы скажем захотим не каждый день обеспечить старт и стыковку, а допустим через день. И не через половину витка, а допустим через 2 витка... то там уже речь может идти и о импульсе 500 м/с например (а то и меньше). В принципе, если у ракеты хватит мощности на третьей ступени сделать такой боковой маневр, или какойнить разгонный блок на корабль, опять же для бокового маневра, то вполне можно обеспечить быструю стыковку почти на каждый день.

Надеюсь понятно объяснил? Вопщем главное понять, что если мы сразу после старта выводимся на орбиту МКС, то МКС в это время может оказаться в любой точке орбиты. МКС у нас один оборот делает за 90 минут, т.е. имея возможность сдвигать время старта от 45 минут пораньше до 45 минут попозже, можем стартовать в момент, когда МКС окажется в точке, куда мы вывелись.При Земля (а в месте с ней и орбита выведения) успеет повернуться на угол "всего" 11°. Дело за малым - убрать этот угол боковым маневром

• +0.20 / 7

Цитата: Кактус от 02.11.2012 23:35:15
ну... чисто теоретически, самое быстрое - через половину витка после старта (45 минут)...

Надеюсь понятно объяснил? Вопщем главное понять, что если мы сразу после старта выводимся на орбиту МКС, то МКС в это время может оказаться в любой точке орбиты. МКС у нас один оборот делает за 90 минут, т.е. имея возможность сдвигать время старта от 45 минут пораньше до 45 минут попозже, можем стартовать в момент, когда МКС окажется в точке, куда мы вывелись.При Земля (а в месте с ней и орбита выведения) успеет повернуться на угол "всего" 11°. Дело за малым - убрать этот угол боковым маневром

Цитата: Кактус от 02.11.2012 23:35:15

 

С практической точки зрения импульса Союза или Прогресса хватит "довернуть" и потом сойти с орбиты?

• +0.00 / 0

Цитата: caSmith от 03.11.2012 01:42:01
С практической точки зрения импульса Союза или Прогресса хватит "довернуть" и потом сойти с орбиты?

Цитата: caSmith от 03.11.2012 01:42:01

 

нет конешно. У Союза и так сейчас по краю ходим, еле хватает топлива чтоб обеспечить стыковку и спуск на таких высотах.

• +0.21 / 7