Změna sklonu oběžné dráhy

Změna sklonu dráhy umělé družice  je orbitální manévr , jehož účelem (obecně) je přenést družici na oběžnou dráhu s jiným sklonem. Existují dva typy tohoto manévru:

  1. Změna sklonu oběžné dráhy k rovníku. Vyrábí se zapnutím raketového motoru ve vzestupném uzlu oběžné dráhy (nad rovníkem). Impuls je vydán ve směru kolmém ke směru orbitální rychlosti;
  2. Změna polohy (zeměpisné délky) vzestupného uzlu na rovníku. Vyrábí se zapnutím raketového motoru nad pólem (v případě polární oběžné dráhy). Impulz, stejně jako v předchozím případě, je emitován ve směru kolmém na směr oběžné rychlosti. V důsledku toho se vzestupný uzel oběžné dráhy posouvá podél rovníku, zatímco sklon roviny oběžné dráhy k rovníku zůstává nezměněn.

Změna sklonu oběžné dráhy je extrémně energeticky náročný manévr. Takže pro družice na nízké oběžné dráze (s oběžnou rychlostí asi 8 km/s) bude změna sklonu oběžné dráhy k rovníku o 45 stupňů vyžadovat přibližně stejnou energii (přírůstek charakteristické rychlosti) jako pro vypuštění na oběžnou dráhu. - asi 8 km/s. Pro srovnání lze poznamenat, že energetické možnosti raketoplánu to umožňují při plném využití palubní zásoby paliva (asi 22 tun: 8,174 kg paliva a 13,486 kg okysličovadla [ 1] [2] v orbitální manévrovací motory ), ke změně hodnoty oběžné rychlosti pouze o 300 m/s, respektive sklonu (při manévrování na nízké kruhové dráze) - přibližně o 2 stupně. Z tohoto důvodu jsou umělé družice vypouštěny (pokud možno) okamžitě na oběžnou dráhu se sklonem cíle.

V některých případech je ale změna sklonu oběžné dráhy stále nevyhnutelná. Takže při vypouštění satelitů na geostacionární dráhu z kosmodromů s vysokou šířkou (například Bajkonur ), protože není možné okamžitě uvést zařízení na oběžnou dráhu se sklonem menším, než je zeměpisná šířka kosmodromu, změna sklonu oběžné dráhy je použito. Družice je vynesena na nízkou referenční dráhu, po které se postupně vytvoří několik středních, vyšších drah. Energetické schopnosti k tomu potřebné poskytuje horní stupeň instalovaný na nosné raketě. Změna sklonu se provádí v apogeu vysoké eliptické dráhy, protože rychlost satelitu je v tomto bodě relativně nízká a manévr stojí méně energie (ve srovnání s podobným manévrem na nízké kruhové dráze) [3] .

Výpočet energetických nákladů na manévr ke změně sklonu oběžné dráhy

Výpočet přírůstku rychlosti ( ) potřebného k provedení manévru se provádí podle vzorce:

kde:

Poznámky

  1. ↑ NASA. Skladování a distribuce pohonných hmot . NASA (1998). Získáno 8. února 2008. Archivováno z originálu 29. srpna 2012.
  2. ↑ Palivo pro kosmickou loď . Získáno 8. listopadu 2011. Archivováno z originálu 13. dubna 2014.
  3. ↑ Řízení pohybu kosmické lodi , M. Znalosti. Astronautika, Astronomie - B.V. Rauschenbach (1986). Archivováno z originálu 25. září 2011.


 Orbity