Использование ионных двигателей на земной орбите

[Тони Старк]

Насколько это практично? Насколько эффективно можно будет переходить с полярной орбиты на экваториальную и наоборот? Сколько времени и ксенона займет? Насколько эффективно переходить с низкой орбиты на более высокую и наоборот? Насколько удобно стыковаться?

[Toth]

Наверное, здесь не ответят. Лучше спросите на ФНК - https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/
Там как раз такие темы популярны.

[Karagy]

Насколько это практично? Насколько эффективно можно будет переходить с полярной орбиты на экваториальную и наоборот? Сколько времени и ксенона займет? Насколько эффективно переходить с низкой орбиты на более высокую и наоборот? Насколько удобно стыковаться?

Уточните что вы разумеете под ионными двигателями. Потому все реактивные ракетные двигатели - формально являются ионными.

[Тони Старк]

Насколько это практично? Насколько эффективно можно будет переходить с полярной орбиты на экваториальную и наоборот? Сколько времени и ксенона займет? Насколько эффективно переходить с низкой орбиты на более высокую и наоборот? Насколько удобно стыковаться?

Уточните что вы разумеете под ионными двигателями. Потому все реактивные ракетные двигатели - формально являются ионными.

Двигатель на ксеноне

[Тони Старк]

Наверное, здесь не ответят. Лучше спросите на ФНК - https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/
Там как раз такие темы популярны.

Спасибо

[Foma]

Насколько это практично? Насколько эффективно можно будет переходить с полярной орбиты на экваториальную и наоборот? Сколько времени и ксенона займет? Насколько эффективно переходить с низкой орбиты на более высокую и наоборот? Насколько удобно стыковаться?

Механика космического полета говорит нам, что с точки зрения затрат характеристической скорости импульсные маневры всегда оптимальнее продолжительных участков с малой тягой. Тип двигателя тут не важен. Если есть легкий ЭРД мощностью 100 МВт и тягой в кН, который может выдавать короткие мощные импульсы, то летать на нем будет так же удобно, как и на обычном ЖРД. Если нет, то печаль. Вот например, маневр поворота плоскости орбиты на угол на Δi.

Оптимальное решение - короткий импульс в момент пересечения искомых плоскостей, который для круговой орбиты требует затрат  скорости

где v - текущая орбитальная скорость. Это сам по себе затратный маневр, превратить низкую полярную орбиту в экваториальную стоит 11 км/с.
На малой тяге придется работать только возле точки пересечения плоскостей, а остальное время ждать, что очень долго.  Либо работать все время, что быстрее, но и сильно неоптимальнее, как показано расчетами, затраты характеристической скорости вырастут в 1.5-2 раза, что может обнулить эффект от высокого импульса ЭРД.
В общем для энергичного маневрирования малая тяга не очень эффективна. В остальных случаях - это вполне решение, которое давно применяется для коррекции орбит, компенсации сопротивления атмосферы, медленного довыведения на нужную орбиту и т.д.

[gals]

На малой тяге придется работать только возле точки пересечения плоскостей, а остальное время ждать,

Как раз на большой тяге надо работать возле этой точки.

[Foma]

На малой тяге придется работать только возле точки пересечения плоскостей, а остальное время ждать,

Как раз на большой тяге надо работать возле этой точки.

Так это и написано: "Оптимальное решение - короткий импульс в момент пересечения искомых плоскостей"
На малой тяге можно работать как угодно, но с точки зрения расхода топлива непрерывная работа менее оптимальна. По ссылке выше приведен расчет изменения наклонения орбиты с 28.45° до 51.6° с помощью ЭРД (таблица 2). Непрерывная работа ЭРД (χ=0) даст нужный результат за 78 дней ценой расхода 511 кг рабочего тела. Изменение наклонения с включением ЭРД на небольшой части каждого витка (χ=0.9) потребует 182 дня, но зато будет истрачено всего 339 кг. Разница в характеристической скорости 1.5 раза.

[BlackMokona]

Насколько это практично?

Большинство активных спутников в мире используют аргоновые и криптоновые ионные двигатели.

Насколько эффективно переходить с низкой орбиты на более высокую и наоборот?

Очень практично.

Насколько удобно стыковаться?

Для пилотируемых полётов слишком медленно.

[Тони Старк]

Насколько это практично? Насколько эффективно можно будет переходить с полярной орбиты на экваториальную и наоборот? Сколько времени и ксенона займет? Насколько эффективно переходить с низкой орбиты на более высокую и наоборот? Насколько удобно стыковаться?

Механика космического полета говорит нам, что с точки зрения затрат характеристической скорости импульсные маневры всегда оптимальнее продолжительных участков с малой тягой. Тип двигателя тут не важен. Если есть легкий ЭРД мощностью 100 МВт и тягой в кН, который может выдавать короткие мощные импульсы, то летать на нем будет так же удобно, как и на обычном ЖРД. Если нет, то печаль. Вот например, маневр поворота плоскости орбиты на угол на Δi.

Оптимальное решение - короткий импульс в момент пересечения искомых плоскостей, который для круговой орбиты требует затрат  скорости

где v - текущая орбитальная скорость. Это сам по себе затратный маневр, превратить низкую полярную орбиту в экваториальную стоит 11 км/с.
На малой тяге придется работать только возле точки пересечения плоскостей, а остальное время ждать, что очень долго.  Либо работать все время, что быстрее, но и сильно неоптимальнее, как показано расчетами, затраты характеристической скорости вырастут в 1.5-2 раза, что может обнулить эффект от высокого импульса ЭРД.
В общем для энергичного маневрирования малая тяга не очень эффективна. В остальных случаях - это вполне решение, которое давно применяется для коррекции орбит, компенсации сопротивления атмосферы, медленного довыведения на нужную орбиту и т.д.

Спасибо

[Тони Старк]

Насколько это практично?

Большинство активных спутников в мире используют аргоновые и криптоновые ионные двигатели.

Насколько эффективно переходить с низкой орбиты на более высокую и наоборот?

Очень практично.

Насколько удобно стыковаться?

Для пилотируемых полётов слишком медленно.

Спасибо

[Тони Старк]

Насколько это практично? Насколько эффективно можно будет переходить с полярной орбиты на экваториальную и наоборот? Сколько времени и ксенона займет? Насколько эффективно переходить с низкой орбиты на более высокую и наоборот? Насколько удобно стыковаться?

Механика космического полета говорит нам, что с точки зрения затрат характеристической скорости импульсные маневры всегда оптимальнее продолжительных участков с малой тягой. Тип двигателя тут не важен. Если есть легкий ЭРД мощностью 100 МВт и тягой в кН, который может выдавать короткие мощные импульсы, то летать на нем будет так же удобно, как и на обычном ЖРД. Если нет, то печаль. Вот например, маневр поворота плоскости орбиты на угол на Δi.

Оптимальное решение - короткий импульс в момент пересечения искомых плоскостей, который для круговой орбиты требует затрат  скорости

где v - текущая орбитальная скорость. Это сам по себе затратный маневр, превратить низкую полярную орбиту в экваториальную стоит 11 км/с.
На малой тяге придется работать только возле точки пересечения плоскостей, а остальное время ждать, что очень долго.  Либо работать все время, что быстрее, но и сильно неоптимальнее, как показано расчетами, затраты характеристической скорости вырастут в 1.5-2 раза, что может обнулить эффект от высокого импульса ЭРД.
В общем для энергичного маневрирования малая тяга не очень эффективна. В остальных случаях - это вполне решение, которое давно применяется для коррекции орбит, компенсации сопротивления атмосферы, медленного довыведения на нужную орбиту и т.д.

Но я никак не пойму, что такое ∆i в формуле?

[Toth]

что такое ∆i в формуле?

На сколько хотят изменить наклонение орбиты.
Там же ссыла есть на статью в Википедии про маневр изменения наклонения.

[Тони Старк]

что такое ∆i в формуле?

На сколько хотят изменить наклонение орбиты.
Там же ссыла есть на статью в Википедии про маневр изменения наклонения.

Спасибо