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[话题讨论] 50W或者空天飞机能逆行吗?

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CDer:000229880
发表于 2020-09-15 16:48 | 显示全部楼层 |阅读模式

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人造卫星为了节省能量大多顺着地球自转飞行,50W或者类似空天飞机能在太空中机动转弯的话,有没可能转180度逆着地球自转飞?还是只能在顺行轨道左右有限的角度内机动?
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CDer:001083921
发表于 2020-09-15 17:53 超大游击队员 | 显示全部楼层
只要你要16000m/s的dv,就可以逆行飞了,8000dv把轨道速度降到0,8000dv反向加速到入轨
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CDer:001163278
发表于 2020-09-16 11:38 | 显示全部楼层
这个操作的速度增量太大,除非用电推花几个月几年慢慢折腾才可能做到。
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CDer:001172498
发表于 2020-09-16 12:13 | 显示全部楼层
意义何在?
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CDer:001168159
发表于 2020-09-16 12:58 超大游击队员 | 显示全部楼层
m777e1 发表于 2020-09-16 11:38
这个操作的速度增量太大,除非用电推花几个月几年慢慢折腾才可能做到。

不可能用电推,减速阶段近地点高度在不断下降,用电推直接就掉下来了
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CDer:001168159
发表于 2020-09-16 13:03 超大游击队员 | 显示全部楼层
庞加莱回归 发表于 2020-09-15 17:53
只要你要16000m/s的dv,就可以逆行飞了,8000dv把轨道速度降到0,8000dv反向加速到入轨

光有增量并不行,还要求在极短时间内完成这个增量。减速过程近地点高度不断降低,小于卡门线后空气阻力会急剧增加,如果速度过快就会烧毁在大气层内。而近地轨道走一圈只要1个半小时(100km高度1小时26分钟/圈),你想变成反向运动,必须在半个周期内(我觉得应该只有1/4个周期、不超过20分钟)增加16km/s的增量。
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CDer:000140641
发表于 2020-09-16 14:53 | 显示全部楼层
先变到极地轨道再变到逆行?
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CDer:000515401
发表于 2020-09-16 14:56 | 显示全部楼层
自我高潮脑补帖,鉴定完毕

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CDer:000691513
发表于 2020-09-17 06:20 超大游击队员 | 显示全部楼层
多学习一下火箭知识,玩玩ksp比发脑洞贴有价值。
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CDer:000229880
 楼主| 发表于 2020-09-17 08:37 | 显示全部楼层
看来是不能了,要是将来执行对地攻击或侦查,一击不中还是要绕地球一圈才能再来一次,没法像飞机一样盘旋,机动范围有限
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CDer:000227629
发表于 2020-09-17 09:13 | 显示全部楼层

RE: 50W或者空天飞机能逆行吗?

undo 发表于 2020-09-17 08:37
看来是不能了,要是将来执行对地攻击或侦查,一击不中还是要绕地球一圈才能再来一次,没法像飞机一样盘旋, ...

这当然~~~低轨卫星在轨速度每秒7公里多~~~~你要刹车掉头~~~~先把速度降到0(太空可没空气给你气动减速、也没法像飞机那样利用空气来改变方向~~~只能靠火箭发动机反推、调姿),然后再加速到每秒7公里多~~~~~~而超音速战斗机~~~~即便是米格25这个所谓的双3~~~最大速度也就每秒1公里左右~~~
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CDer:001091014
发表于 2020-09-17 09:26 超大游击队员 | 显示全部楼层
lhp_sg 发表于 2020-09-17 09:13
这当然~~~低轨卫星在轨速度每秒7公里多~~~~你要刹车掉头~~~~先把速度降到0(太空可没空气给你气动减速、 ...

先变到极轨,再变到反向
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发表于 2020-09-17 09:36 | 显示全部楼层

RE: 50W或者空天飞机能逆行吗?

没见过泰山 发表于 2020-09-17 09:26
先变到极轨,再变到反向

也可以了~~~~但一样要消耗大量的燃料。。。。因为要改变的轨道倾角也太夸张了~~~~~
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CDer:000229880
 楼主| 发表于 2020-09-17 11:02 | 显示全部楼层
再脑洞一下,如果在飞行中施加一个侧向推力作为向心力,线速度不变,空天飞机即可转入盘旋状态,当然,随着相对地面速度的降低不可避免的出现下坠,但是继续盘旋到360度回到最初的方向,关掉侧向推力即可继续向前飞行了,只要开始前轨道高度足够高,盘旋的时间足够短,完全可以弥补高度的降低,这样就可以实现绕着目标盘旋了吧?
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CDer:001091014
发表于 2020-09-17 11:20 超大游击队员 | 显示全部楼层
undo 发表于 2020-09-17 11:02
再脑洞一下,如果在飞行中施加一个侧向推力作为向心力,线速度不变,空天飞机即可转入盘旋状态,当然,随着 ...

你就是盘旋起来,总的速度方向还是往原来的轨道方向啊!没有抵消掉原来的速度啊!
就像空间站内航天员可以自由活动,别说盘旋了,翻跟头都可以,逆行什么的很自由,但这改变不了航天员依然随着空间站一起在之前的轨道方向上运动。
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CDer:000691513
发表于 2020-09-17 11:30 超大游击队员 | 显示全部楼层
lhp_sg 发表于 2020-09-17 09:36
也可以了~~~~但一样要消耗大量的燃料。。。。因为要改变的轨道倾角也太夸张了~~~~~

如果是高轨,这个操作可以接受。高轨掉头其实dv也可以接受。天问一号就有一个倾角变90的动作
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CDer:000229880
 楼主| 发表于 2020-09-17 11:34 | 显示全部楼层

RE: 50W或者空天飞机能逆行吗?

没见过泰山 发表于 2020-09-17 11:20
你就是盘旋起来,总的速度方向还是往原来的轨道方向啊!没有抵消掉原来的速度啊!
就像空间站内航天员可 ...

我说的是对整架飞机施加侧向力,怎么可能不改变方向呢?
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CDer:001091014
发表于 2020-09-17 11:38 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 没见过泰山 于 2020-09-17 11:40 编辑
undo 发表于 2020-09-17 11:34
我说的是对整架飞机施加侧向力,怎么可能不改变方向呢?


你只是改变了航天器头部的“朝向”而已。。。并不是改变整个航天器的轨道飞行方向。
要是逆向这么简单,那毛子打一颗地球同步轨道卫星哪里还会那么麻烦。。。搞了十几个小时,反复变轨才到地球同步轨道上去。
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 楼主| 发表于 2020-09-17 11:46 | 显示全部楼层

RE: 50W或者空天飞机能逆行吗?

没见过泰山 发表于 2020-09-17 11:38
你只是改变了航天器头部的“朝向”而已。。。并不是改变整个航天器的轨道飞行方向。
要是逆向这么简单 ...

通过控制数个侧向发动机推力,实现通过质心的侧向推力很难吗?物体受到与前进方向不一致的力其运动方向不会发生改变吗?
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发表于 2020-09-17 11:50 超大游击队员 | 显示全部楼层
本帖最后由 没见过泰山 于 2020-09-17 11:52 编辑
undo 发表于 2020-09-17 11:46
通过控制数个侧向发动机推力,实现通过质心的侧向推力很难吗?物体受到与前进方向不一致的力其运动方向不 ...


。。。。。。。怎么说不通了。。。。
是会变啊。。。但是不能逆向啊。。。不管你怎么变,你原来的方向上有一个非常大的速度,你想要逆向,无论如何都要抵消掉这个原来的速度!

不解释了。。。

要不下个坎巴拉玩一下吧。。。
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 楼主| 发表于 2020-09-17 11:58 | 显示全部楼层
一直逆行肯定不行,短时间盘旋一圈应该可以,飞机盘旋,导弹拐弯也是施加侧向力,没见过抵消原来速度重新加速的
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发表于 2020-09-17 12:30 | 显示全部楼层

RE: 50W或者空天飞机能逆行吗?

m777e1 发表于 2020-09-16 11:38
这个操作的速度增量太大,除非用电推花几个月几年慢慢折腾才可能做到。

会掉下来的
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发表于 2020-09-17 12:46 超大游击队员 | 显示全部楼层
zhuhao112 发表于 2020-09-17 11:30
如果是高轨,这个操作可以接受。高轨掉头其实dv也可以接受。天问一号就有一个倾角变90的动作


咳咳。。。不如利用月球引力完成变轨算了。。。。比如那啥通讯卫星一样。。。。。当然这个就要精心设计轨道了。。。。。燃料也要带得够足。。。。
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CDer:000691513
发表于 2020-09-17 12:48 超大游击队员 | 显示全部楼层
undo 发表于 2020-09-17 11:58
一直逆行肯定不行,短时间盘旋一圈应该可以,飞机盘旋,导弹拐弯也是施加侧向力,没见过抵消原来速度重新加 ...

飞机,导弹都有大气借力,太空中可没有。
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CDer:001168159
发表于 2020-09-17 12:48 超大游击队员 | 显示全部楼层
undo 发表于 2020-09-17 11:58
一直逆行肯定不行,短时间盘旋一圈应该可以,飞机盘旋,导弹拐弯也是施加侧向力,没见过抵消原来速度重新加 ...

在太空中唯一能逆向(自东向西)的航天器只能通过发射时就向西发射实现,给正常发射的卫星增加侧向推力改变的是轨道倾角,纬线上的运动方向依然是自西向东,极轨卫星也是顺着地球自转方向运行,只不过倾角90度看起来像南北向运行罢了。
太空中与大气中不一样,大气中不管怎么变向都是气动升力托举着飞行器达到与重力平衡,太空中只要减速近地点高度必然下降,高度越低线速度越大,100公里高度的卡门线是太空与大气层的分界线,高速运动的航天器如果进入卡门线内会被急剧增加的空气阻力摩擦、烧毁。即便你能承受得住摩擦加热,当近地点高度小于0后航天器会毫不犹豫的撞向海平面以下。
这一过程发生在半个周期内(从远地点到近地点,并且周期随着近地点高度的降低而减少),100km高度运行一圈只要1小时26分,你必须在近地点进入卡门线前完成16km/s的速度增量,你什么燃料和发动机能在卫星上这样玩?
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CDer:000973835
发表于 2020-09-17 12:52 超大游击队员 | 显示全部楼层
从顺行到逆行肯定不能,需要的速度增量太大了。发射个逆行轨道倒可以,逆行再入,但是如果没有载荷有特殊要求的话,没人采用这种轨道吧,
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发表于 2020-09-17 12:55 超大游击队员 | 显示全部楼层
因忒恩特 发表于 2020-09-16 12:58
不可能用电推,减速阶段近地点高度在不断下降,用电推直接就掉下来了

把一个顺行轨道调成逆行,肯定不能用直接喷气的办法。它首先还是得升轨成ssto轨道,然后在高点调整方向,然后再把轨道调下来。不至于掉下来,但是无论怎么样都不能用电推,太小了
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CDer:000229880
 楼主| 发表于 2020-09-17 12:58 | 显示全部楼层

RE: 50W或者空天飞机能逆行吗?

因忒恩特 发表于 2020-09-17 12:48
在太空中唯一能逆向(自东向西)的航天器只能通过发射时就向西发射实现,给正常发射的卫星增加侧向推力改 ...

像我14楼设想的那样,初始高度足够高,盘旋时间足够短,在高度还没降到卡门线就完成盘旋呢有没有可能?
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发表于 2020-09-17 12:58 超大游击队员 | 显示全部楼层
因忒恩特 发表于 2020-09-16 13:03
光有增量并不行,还要求在极短时间内完成这个增量。减速过程近地点高度不断降低,小于卡门线后空气阻力会 ...

直接调很要命,速度增量接近15km/s。肯定得先升轨,然后调了再降轨。
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CDer:000973835
发表于 2020-09-17 13:03 超大游击队员 | 显示全部楼层
zhuhao112 发表于 2020-09-17 11:30
如果是高轨,这个操作可以接受。高轨掉头其实dv也可以接受。天问一号就有一个倾角变90的动作

低轨要逆行一般都是直接打个逆行轨道,低轨改倾角是很要命的机动。高轨确实不难,本来速度就小,改起来也相对容易。
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CDer:001168159
发表于 2020-09-17 13:12 超大游击队员 | 显示全部楼层
undo 发表于 2020-09-17 12:58
像我14楼设想的那样,初始高度足够高,盘旋时间足够短,在高度还没降到卡门线就完成盘旋呢有没有可能?

空天飞机都运行在近地轨道,你这样是先升轨,然后调整倾角至极地轨道,再从极地轨道继续增加倾角,两次增加180度倾角,然后降轨,行当然可行,就是太慢了。
与近地点减速直接变向的区别是整个过程花费的时间非常长,速度增量要求少一点。
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CDer:001091014
发表于 2020-09-17 13:21 超大游击队员 | 显示全部楼层
有旋流动 发表于 2020-09-17 12:52
从顺行到逆行肯定不能,需要的速度增量太大了。发射个逆行轨道倒可以,逆行再入,但是如果没有载荷有特殊要 ...

以色列的火箭倒是往西打。。。不过他是特殊原因,东边全是敌对国家。
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发表于 2020-09-17 13:48 超大游击队员 | 显示全部楼层
没见过泰山 发表于 2020-09-17 13:21
以色列的火箭倒是往西打。。。不过他是特殊原因,东边全是敌对国家。

长三乙改五就是往西北打,要不运力也没那么杯具了。
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发表于 2020-09-17 13:57 超大游击队员 | 显示全部楼层
有旋流动 发表于 2020-09-17 13:48
长三乙改五就是往西北打,要不运力也没那么杯具了。

长三乙为什么要往西打啊?
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CDer:000973835
发表于 2020-09-17 14:00 超大游击队员 | 显示全部楼层
没见过泰山 发表于 2020-09-17 13:57
长三乙为什么要往西打啊?

传说中的改五型打SSO,SSO本质上也是一种逆行轨道,倾角大于90。可能往南打落区问题没法解决吧。往北打高抛弹道,落点在新疆,容易解决一些。
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发表于 2020-09-17 15:15 | 显示全部楼层

RE: 50W或者空天飞机能逆行吗?

庞加莱回归 发表于 2020-09-15 17:53
只要你要16000m/s的dv,就可以逆行飞了,8000dv把轨道速度降到0,8000dv反向加速到入轨

不要那么多dv的,先提升到椭圆轨道,然后在远地点变轨可以节约大量dv。
比如首先用3km/s的dv,把远地点抬高到月球轨道的高度以外,等飞行器到达远地点的时候速度只有不到150m/s的速度,然后花上300m/s的dv翻转轨道,再用3km/s的dv降轨,总共只需要6.3km/s的dv就能完成轨道翻转。这个方案肯定不是最节约的,大致就这个逻辑。
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发表于 2020-09-17 15:28 超大游击队员 | 显示全部楼层
miao~ 发表于 2020-09-17 15:15
不要那么多dv的,先提升到椭圆轨道,然后在远地点变轨可以节约大量dv。
比如首先用3km/s的dv,把远地点 ...

6.3km的dv,目前人类也没什么航天器可以有这么高的dv吧,星舰可能有。我们的新飞船都只有2000+
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发表于 2020-09-17 17:06 | 显示全部楼层

RE: 50W或者空天飞机能逆行吗?

本帖最后由 miao~ 于 2020-09-17 17:07 编辑
zhuhao112 发表于 2020-09-17 15:28
6.3km的dv,目前人类也没什么航天器可以有这么高的dv吧,星舰可能有。我们的新飞船都只有2000+

登月或登火星的飞船可能会有这么多dv
这个方案肯定是不够节约,但是我一下算不出来最佳数字,反正是不需要16km/s那么多的dv就是了。
我随便估计一下最低可能需要4-5KM/s左右
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发表于 2020-09-17 17:34 超大游击队员 | 显示全部楼层
miao~ 发表于 2020-09-17 17:06
登月或登火星的飞船可能会有这么多dv
这个方案肯定是不够节约,但是我一下算不出来最佳数字,反正是不需 ...

登月飞船的服务舱只需要提供近月制动和离开月轨,有个2000够了,我们的新飞船就够了。
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发表于 2020-09-17 17:49 | 显示全部楼层

RE: 50W或者空天飞机能逆行吗?

本帖最后由 miao~ 于 2020-09-17 17:50 编辑
zhuhao112 发表于 2020-09-17 17:34
登月飞船的服务舱只需要提供近月制动和离开月轨,有个2000够了,我们的新飞船就够了。


单程票的飞船不够,要是返回地球的应该就够了。

再不行,降轨其实也可以气动减速么,应该能节约2000左右
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