Марс-Ерт рейс: балістичні трюки та атмосферні серфінги

р.


Земля до Марса, ми вже летемо в Орбіті, ми повинні повернутися назад. І як ускладнення, ми будемо намагатися швидше і використовувати атмосферу Землі, щоб зробити точну посадку на мис-Канаверлі.

Для зручності ми розбиваємо наш рейс на наступні етапи:

1. Запуск з Марса
2. Марс орбіт прискорення
3. Маневвер для перехоплення Земельна
4. Комбінація орбітальних площин і проміжних корекцій
5. Вступний коридор, аеродинамічна гальмівна атмосфера Землі та точність посадки

На додаток до Orbiter нам буде потрібно лише один додатковий - AerobrakeMFD. Для зручності, я розмістив на Google Docs, зберігаючи польоти. Якщо ви хочете зробити лише деякі частини перельоту - завантажити архів і розпакувати в папку Scenarios Orbiter.

Передбачено, що ви знайомі з космічною балістикою, тренажером Орбітера та принаймні прочитали серію публікацій про рейси. Якщо не читайте принаймні історію Землі. Основні термінології та гарячі клавіші не будуть пояснюватися тут.

Етап 1. Перед початком сценарію ми перейдемо на налаштування. Увімкніть нескінченний режим палива і вимкнути імітацію пошкодження. Останнім є те, що атмосфера Землі дуже щільна, один безтурботний рух, і ми знизимо анілрони. Однак, якщо ви хочете, ви можете додати адреналін, перетворюючи на імітаційну травму.


Для початку оберіть сценарій з основної доставки: Дельта-глідер - Brighton Beach:


Після запуску ми будемо на місяць. Варто. Пуш. Ф3Ми переключимо в інший корабель, який базується на Olympus на Марсі. Його хвіст номер. ГЛ-02:


Ми на Марсі:


«Перевірити тиск гідравлічних систем. Перевірити читання систем управління марш реактора - завершено. Виконується запуск простору навколишнього середовища. Передплачена карта, готова до зльоту. й


Невисока вага Марса дозволяє запустити вертикально на підйомних двигунах. Включає автоматичне обслуговування рівня горизонтуР.) і перетворювати підйомні двигуни до максимальної тяги. Після зльоту видаліть шасі, перетворюйте курс на 90° і запустіть прискорення:


В процесі прискорення ми підтримуємо режим орієнтації горизонту і плавно знімаємо тягу підйомних двигунів. Коли висота апоцентру ~ 100 км, відключіть головний двигун.
, Україна

У районі апоцентру знову перетворюються на пропульсний двигун і переходять на кругову орбіту навколо Марса:


На висоті 100 км є ще деякі залишки атмосфери, але ми не боїмося - на цій орбіті ми не будемо більше пари поворотів. 1 етап Збереження цього моменту - файл 01 Низький Мартинський Орбіт.scn

Етапи 2. З Марса набагато далі від Сонця, ніж Земля, потрібно гальмувати, щоб отримати на курсі, що перетинає Землю. Таким чином, маневр на спуск з орбіти Марса краще виконувати на денному боці орбіти, щоб друга космічна швидкість Марса була відхилена від його орбітальної швидкості:
р.

Ми підготуємо MFD для маневру і починаємо прискорення за показаннями МФД «Передача»:


Щоб перехопити Землю, нам потрібно буде виконати комплексний маневр, тому на цьому етапі ми зупинимо прискорення, коли Orbit MFD показує, що ми досягали другого простору і залишимо орбіту Марса:

577834

Фаза 2 над, зберегти -- "02 Прискорення від Марса Орбіта.scn"

Етапи 3. Манувер для перехоплення Землі
Прискорити час, поки ми не загрожуємо впливу Марса.


Ми плануємо маневр перехопити Землю в МФД "Трансіон":


Запропоноване рішення працює і економічне, і ви можете літати по цій траєкторії. Але польот займе близько дев'яти місяців (див. на поточному положенні Землі і позицію на місці перетину – Земля пройде близько 3/4 орбіти). Якщо ви хочете змінити рейс? Так, можна літати практично вдвічі швидше. Для стартерів, виконуємо гальмівний маневр за нашим оригінальним планом:
р.

Проміжна безпека "03a Gomanov маневр.scn"

Дивитися на лівому MFD "Synchronization of орбіти". Натисніть кнопку МОД Я вибрав не далеку точку перетину нашої орбіти і Землі, але поблизу. Ми бачимо, що ми будемо там в 14 мегасекундах, і Землі в 11. Я маю на увазі, в цей момент вона перезавантажить нас. Так ми повинні прискорювати до цієї точки одночасно. Який курс? Думаю про це. Якщо ми починаємо прискорювати по орбітальному вектору швидкості, потім назад до ситуації на останньому етапі, це не має сенсу. Якщо ми прискорюємо в напрямку Сонця, це також не буде сенсу, тому що точка перетину зрушиться наліво, і нам доведеться прискорити дуже багато, щоб перехопити Землю буквально в прямій лінії до Сонця. Так ми повинні прискорювати десь в діапазоні 30-60 градусів від напрямку Сонця:


Давайте спробуємо прискорення з курсом 45° від прямої лінії до Сонця, тобто відносно вектора орбітальної швидкості 315°:


Перепад часу скидається помітно, але сама точка йде на орбіті праворуч. Так ми пішли зліва. Фокусування на параметрі Тг-ТоР (після того, як багато секунд Земля буде на обраній точці) і візуально на русі точки на маневрі МФД в діапазоні курсів 290 °-310 ° при цьому показник ДТмін не зменшиться мінімум:


Зверніть увагу на орбіту. Ми не повертаємо з Марса, але з Юпітеру. Це дуже ефективний паливо, але ми будемо на Землі менше 4 місяців. Етап 3 поверх, економія -- "03b Зміна орбіти.scn"

Етапи 4. Комбінація орбітальних площин і проміжних корекцій
Перевірте кут між площинами нашої орбіти:


Ми були нещасливі, ми нещодавно пройшли вузол, і щоб точно вирівняти орбітальні площини, нам потрібно два маневри. Але це для кращих, є багато вчитися. Перш за все, якщо ми не отримуємо вузол до точки зустрічі Землі, нам необхідно перенести його там. Починаємо звичний маневр об'єднання орбітальних площин. Ми не далеко від нащадного вузла, тому прискоримо "до". Зауважте, що лінія вузла почне пересуватися. Коли нащадний вузол відбувається між нашим поточним положенням та пунктом зустрічі зі Землею, ми зупинимо маневр:


Все прямо, тепер давайте прискорити час на спусковий вузол і точно відповідати орбітальним площинам вже там:


Після точного вирівнювання орбітальних площин ми виправимо орбіту для точного зіткнення Землі. Прийміть позицію на орбітальному векторі швидкості, ми дамо маневрування імпульсів вперед / назад і зліва. Який спосіб? ДТмін Зменшується, і ми додаємо імпульс:


Всі права, корекція виконана. Для 5 мегасекундів перед нарадою немає точки виправлення (параметри не встигають «погано»), повторюють її 2.5 і 1 мегасекунд до точки зустрічі:


Фаза 4 над, зберегти -- "04 One Megaсекунд до Землі.scn"

Етап 5. Вхідний коридор і аеродинамічний гальмівний рух на атмосферу Землі Домінантим стає час гранати Землі:


Земля перевертається до нас нічною стороною, вона зручна. Наше завдання полягає в тому, що періцентр орбіти буде рівним до 50 км, а вектор орбітальної швидкості був спрямований на день. У цьому випадку ми комфортно гальмуємо на дні Землі:
, Україна

Збереження "05a Entry коридор.scn"й

Перед тим як входити в атмосферу, ми встановимо кермовий тримач висотою максимально високий і займаємо позицію з кутом прокатки 90 °. Наш план гальмування знаходиться наступним чином. Ми проведемо висоту 40-50 км і відведемо швидкість, при цьому ховаючись на мисі Canaveral. Коли наша орбітальна швидкість знижується, ми з'ясуємо з атмосфери і введіть її знову на ціль.
900 км, Земля знаходиться близько:


Збереження "05б Ніна сто км.с."

У зоні періцентрового маневрового рулону - видування як вертикальної швидкості, так і вертикального прискорення:


З точки зору фізики це смішна ситуація. Ми в стійку гальмівну зону. Ми можемо самі зателефонувати одержувачу і узгодити зручний для вас час. Але якщо ми неперевершено допускаємо високу вертикальну швидкість, ми будемо літати з атмосфери, як плоска скеля з води, або збити в грунт на великій швидкості. Цікаве почуття, своєрідне серфування простору.
У разі не випускати аеродинамічні гальма, ви, ймовірно, втратите контроль. Контроль вертикальної швидкості і прискорення, не забудьте подивитися на карті праворуч - нахил зміни орбіти, нам потрібно переходити над мисом Canaveral:


На кораблі йде атмосфера, як ніж через масло. Зручні умови гальмування, трохи більше одного «до». У реальності людство не збудувало таких машин. Суд фактично переходить на полярну орбіту, а перший поворот не далеко від мису (так, іноді це просто називається мисою, з літерою столиці). Ми повинні бути обережними, ми майже втратили орбітальну швидкість, і ми не можемо дозволити траєкторію йти далеко до сторони.


Коли траєкторія йде в сторону, різко затискається на іншу сторону і швидко знизить вертикальну швидкість:


Коли швидкість падає нижче орбітальної швидкості, орбіта розірвалася на карті. Після того, як ми починаємо «досягти» ціль, швидко перетворимо на нульовий кут нахилу – це час, щоб вийти з атмосфери!


Атмосфера за нами, але швидкість нижча, ніж перша ракета, і ми стали балістичними ракетами, а точніше, бомбардувальник Zenger. Ми готуємо до кінцевого місця посадки - ми передамо на бортових радіоканалах до частот ILS мису Canaveral. Частота ILS доступні в Ctrl-IЦе 134.20 і 132.60 МГц:


Збереження "05c Після першого гальмування.scn"

Покладаємо їх на МФД.СЛ-/СЛ+ обирає канал, (Українська) Ви встановлюєте всю частину, > - фракційний:


Атмосферний край знову. Головне, щоб виділяти вертикальну швидкість і запобігти відхилень траєкторії з мішені відповідно до MFD "Aerobrake":


Атмосфера:


Ми знову збираємося.


Підхід цілі. Випускають аеродинамічні гальмівні (Ктрл-Б) і підготуватися до активних особняків:


Неподалік від цілі, а швидкість краплі. Ми підтримуємо невелику швидкість зменшення гальма максимально плавно:


На цільовій площі:


Все правильно. Зняти аеродинамічні гальма і активно розгортати підхід до посадки:


Увімкніть, ввімкніть ILS (Індикатор горизонтальної ситуації) Шифт - Х). На жаль, ILS працює на надзвичайно короткій відстані, тому ми просто намагаємось доїхати до зони метро:


Система, що працює точно так само, як і в авіації, пілот зобов'язаний контролювати судно, щоб підтримувати вертикальні та горизонтальні показники в центральній позиції:
р.

Коли ходьба помітна (нижня, але погода хороша), ми входимо в посадку, фокусуючись на протоці візуально і відповідно до системи перебігу. Спробуйте зловити гліду. Важко, якщо необхідно, випустити аеродинамічні гальма або дати приріст до двигунів для прискорення.


Після дотику смуги, гальмівного (лівого колісного гальма) й Праворучна сторона дверей, й (dot) Зайдіть на посадку!


Як КДПВ використовували фотографію з орбітальної галереї Олександра Самокутяєва.
Перекладений російською мовою Орбітером.
Вся серія моїх публікацій про політ в Орбітері.

Джерело: geektimes.ru/post/244790/