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引力弹弓详解及问题所在
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柒彩龟
环日变轨
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利用木星引力加速,从地球附近绕日轨道出发,进入地球-木星转移轨道,下面用图详细说明
送TA礼物
1楼
2015-05-24 14:35
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咸-鱼的威力
引力俘获
13
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IP属地:上海
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2楼
2015-05-24 14:37
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柒彩龟
环日变轨
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近日点在地球轨道高度附近的椭圆轨道,点击木星后出现蓝色箭头,等蓝色箭头和绿色箭头重合后开始加速,到出现蓝色x点,如上图所示,由于入轨相对速度方向无法精确掌握,一共做了14此入轨尝试(楼下说明有),其中第八次尝试达到比较理想的进入木星引力范围的位置。
3楼
2015-05-24 14:41
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柒彩龟
环日变轨
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14次入轨尝试
下图是刚刚出现交汇点,目测木星速度是黄色轨迹切线,
如上图所示:交接点在椭圆对称轴左侧,速度向下倾斜,如蓝线所示,红色是木星速度方向,木星速度远大于火箭速度,所以火箭相对木星轨道速度与木星速度成很小的一个夹角,方向如黄色所示,指向右下方
下图是进入木星引力场后的图,证实上面目测
4楼
2015-05-24 14:55
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柒彩龟
环日变轨
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上图轨迹最低点与木星过远,继续加速调整x点位置,进行到第五次试验,如下图所示,白线已经来到了木星速度方向的上面,
最近点还是太远,脱离木星速度方向几乎与木星速度平行,但方向相反,只能起到减速作用
5楼
2015-05-24 15:01
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柒彩龟
环日变轨
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第8次试验,白线继续向木星上面移动,
轨迹更加弯曲
放大来看,最低点还没有进入木星卫星的范围,弯曲程度还远远不够
6楼
2015-05-24 15:05
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柒彩龟
环日变轨
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第9次,这是最好的一次入轨位置,但跟还没有靠近木星大气层上方
7楼
2015-05-24 15:07
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柒彩龟
环日变轨
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弯曲程度如下,已经起到了很好的加速作用(与木星速度夹角小于二分之π),但还与入射速度还有一定夹角
远离木星大气,说明还不够好
8楼
2015-05-24 15:11
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柒彩龟
环日变轨
10
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继续调整入轨位置,由于目测无法判断入速度射位置与白线的精确关系,导致入射速度已经通过了木星球心的方向,引力加速又变成了引力减速
9楼
2015-05-24 15:14
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柒彩龟
环日变轨
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第14此尝试,此图与第一次尝试入射位置不同,入射方向几乎相同,可见精确调整入轨点几乎不改变入射方向,只改变入射位置,在转移轨道近日点附近调整入轨位置x点移动很小,x点在转移轨道与木星轨道交点附近移动,所以相对速度改变大小和方向改变也很小
10楼
2015-05-24 15:19
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柒彩龟
环日变轨
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引力加速的决定因素有入射速度大小,入射速度方向,入射位置(与木星相对位置)
如果火箭初始轨道近似圆半径已经确定,利用霍曼椭圆转移轨道,初始加速点如果是用蓝色箭头和绿色箭头重合为点火时刻,假定轨道行进途中不开发动机,那么交汇点已经确定(位于远日点附近),交汇点附近的速度和方向也确定,木星轨迹近似圆,速度大小不变,交汇点的相对速度大小和方向也确定,调整x点位置几乎只改变入射位置。
如果不以绿色箭头和蓝色箭头重合为点火时刻,则可以大范围改变交汇点位置,进入目标天体引力场的相对速度可与主行星有很大夹角
11楼
2015-05-24 15:30
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柒彩龟
环日变轨
10
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存在问题是8楼所示,在近日点附近制动时无法预知进入木星引力场后的轨迹精确位置,此为导致引力加速失败的主要原因
12楼
2015-05-24 15:34
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提督
引力俘获
13
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围
--我是来自火星的小尾巴呢~
IP属地:江苏
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Android客户端
13楼
2015-05-24 15:34
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柒彩龟
环日变轨
10
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如果转移轨道椭圆偏心率比较小,同时目标天体的引力场范围较大,则交汇点可能出现在远地点(远日点)对称轴两侧
14楼
2015-05-24 16:16
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推箱高手
对接补给
8
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不用读档,3000L,任务中登陆海王星就是通过木星引力加速的。怎样做到精确那是提前计算的。可以去youku看我的这个视频。youku搜索用户名“推箱高手”即可找到这个视频。如果在任务中通过数次读档,经过多行星引力数次加速,2250L亦可从地球发射登陆海王星(包括所有星球除了水星)。
15楼
2015-05-25 02:22
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