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轨道转移耗时和所需DV怎么计算?

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假如不在霍曼转移窗口期时,由于某种原因需要将飞船从地球派往火星,该怎么计算轨道转移耗时和DV?如果DV充足采用双曲线航行的话,应该用什么公式来计算?求解。


IP属地:河北1楼2020-12-24 02:26回复
    1设定一个双曲线轨道的DV。这个DV要注意留出减速进入火星轨道的余量。
    2用该DV,加上地球公转速度(切线加速),或者与地球公转速度平方和之后开方(径向加速),代入轨道离心率方程,算得轨道离心率。
    3用轨道离心率,做出以太阳为焦点的一双曲线轨道,在曲线上找到与火星轨道交叉点,量出该点距焦点的斜距,然后代入双曲线的双曲角计算公式,算得双曲角。
    4同3原理,算得加速出发时位置的双曲角。
    5利用等轴双曲线算法,算得4和3点各自从零开始到双曲角对应的航行时间。
    6把5点两个结果想减


    IP属地:贵州来自Android客户端2楼2020-12-24 14:51
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      节选我自己做的一个,但是搁置很久,还没做完的帖子的内容作为例子。
      从地球希尔球范围出来,向火星轨道航行,不考虑相位,霍曼转移轨道需要的速度增量:
      2971m/s+3302m/s=6273m/s。
      耗时732个地球日
      取航行至地球希尔球面时,相对地球剩余速度为17303米/秒的轨道。设此轨道与地球公转轨道相切状态向火星轨道滑行。
      能量比参数为2.42,离心率1.42,轨道半长轴-3.5×10^8公里。
      滑行达到火星轨道时间为1.68×10^7秒,即195个地球日。达到火星轨道时相对太阳速度38563m/s,轨道真近点角为1.16。


      IP属地:贵州3楼2020-12-24 14:55
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        这里用到几个公式。
        计算霍曼转移,霍曼转移公式


        计算双曲线轨道
        1、活力公式,计算航天器单位质量动能和势能的总和。

        2能量比参数和偏心率。先用能量比参数计算得航天器在某个轨道相角单位质量具有的动能的2倍与势能之比。
        用能量比参数,零位相角,就可以算得轨道离心率。



        IP属地:贵州4楼2020-12-24 15:00
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          三,最终计算航行时间,用能量比参数,离心率,目标轨道位置的单位质量势能,就可以算得同样轨道半长轴的等轴双曲线公式,并用等轴双曲角换算出轨道航行经过的双曲角。轨道航行时间与航天器经过的双曲角是正相关的,算得双曲角后换算出轨道航度相对焦点零相位航渡经过的轨道扫过角度——这个叫真近点角,最后用真近点角,半长轴,比势能算得航渡时间。






          IP属地:贵州5楼2020-12-24 15:06
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            IP属地:贵州6楼2020-12-24 15:07
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              好帖子,其实我最近也有想法想自己练一练,这个帖子给了我很多帮助


              IP属地:上海7楼2021-01-29 13:55
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                所以敢问大神,从地球到近地轨道,再从近地轨道到GTO,再从GTO到GEO,大概各需要多少dv 呢?(如果考虑在赤道发射的话)。此外,从近地轨道霍曼转移到被月球引力捕获,大概需要多少dv 呢?感谢感谢🙏


                IP属地:福建来自iPhone客户端9楼2021-10-16 18:33
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                  IP属地:上海10楼2021-10-18 12:56
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