น่าสนใจและให้ข้อมูล: Breeze-M ชั้นบน บรีซคอนเวคเตอร์

Breeze - คอนเวคเตอร์ที่สร้างไว้ในโครงสร้างพื้น แนะนำให้ใช้อุปกรณ์ดังกล่าวสำหรับห้องทำความร้อนที่มีหน้าต่างสูงหรือผนังกระจกซึ่งเป็นเรื่องยากที่จะใช้อุปกรณ์ทำความร้อนแบบดั้งเดิมโดยไม่ละเมิดโซลูชันการออกแบบรวมถึงการทำความร้อนเพิ่มเติมในการติดตั้งแบบผสมกับอุปกรณ์อื่น ๆ พวกเขาสร้างม่านระบายความร้อนจากการไหลของอากาศเย็นที่ตกลงมาและป้องกันไม่ให้หน้าต่างเกิดฝ้า

ในอาคารหลายชั้นและอเนกประสงค์มีการใช้ระบบสังเคราะห์: การทำความร้อน - การระบายอากาศ - การปรับอากาศพร้อมระบบควบคุม "อัจฉริยะ" ในระบบดังกล่าว คอนเวคเตอร์ของซีรีส์ Breeze จะถูกมอดูเลตได้ง่าย โดยติดตั้งอยู่ในโครงสร้างพื้น

คอนเวคเตอร์ถูกติดตั้งเข้ากับโครงสร้างพื้น โดยเหลือเพียงกระจังหน้าตกแต่งตามขวางบนพื้นผิวที่มองเห็นได้ ซึ่งดูเหมือนเป็นองค์ประกอบการออกแบบที่ผสานเข้ากับพื้น หน่วยแลกเปลี่ยนความร้อนทั้งหมดตั้งอยู่ต่ำกว่าระดับพื้น

กระจังหน้าทำจากอลูมิเนียมโปรไฟล์ สเตนเลสขัดเงา หรือไม้เนื้อดี

ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนของคอนเวคเตอร์ Breeze ทำจากท่อทองแดงที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 15 มม. และความหนาของผนัง 1 มม. อัตราความปลอดภัยของระบบไฮดรอลิกของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนดังกล่าวสูงกว่าอัตราความปลอดภัยของเครื่องแลกเปลี่ยนความร้อนที่พบในตลาดของเราถึง 2+2.5 เท่า โดยท่อที่มีความหนาของผนังน้อยกว่า ท่อมีครีบด้วยแผ่นอลูมิเนียมขนาด 50x100 มม. แผ่นมีพื้นผิวเป็นลอน (ลูกฟูก) ซึ่งเพิ่มพื้นที่การถ่ายเทความร้อนและความแข็งแรงของแผ่น

อุปกรณ์ Breeze มีช่องระบายอากาศ (วาล์ว Mayevsky) เพื่อความสะดวกในการไล่อากาศออกจากระบบ และอะแดปเตอร์ทองเหลืองปลายพร้อมเกลียวภายนอก G1/2" สำหรับเชื่อมต่อกับระบบทำความร้อน

อะแดปเตอร์ทองเหลืองช่วยให้คุณติดตั้งอุปกรณ์เหล่านี้กับท่อทองแดง เหล็ก หรือโลหะ-พลาสติก

คอนเวคเตอร์มีจำหน่ายทั้งแบบส่งผ่านหรือแบบปลาย โดยมีตัวแลกเปลี่ยนความร้อนหนึ่งหรือสองตัว

ตัวกล่องทำจากเหล็กแผ่น ตัวแลกเปลี่ยนความร้อนและกล่องมีการเคลือบอีพ็อกซี่ป้องกันสีเทากราไฟท์ (RAL 7024) ซึ่งทำให้แทบจะ "มองไม่เห็น" ใต้กระจังหน้าตกแต่ง

กระจังหน้าตกแต่งแบบม้วน ถอดออกได้ สำหรับซ่อมบำรุงเครื่องและทำความสะอาดฝุ่น

กระจังหน้าตกแต่งอยู่ที่ระดับพื้นผิว มีแนวโน้มว่าคน ๆ หนึ่งจะเดินบนนั้นในขณะที่อยู่ในบ้าน คอนเวคเตอร์แบบอนุกรมมาพร้อมกับกระจังหน้าแบบม้วนขึ้นที่ทำจากโปรไฟล์อะลูมิเนียมรูปตัว I การออกแบบกระจังหน้าตกแต่งนั้นแม้แต่กระจังหน้าที่อ่อนแอที่สุดในแง่ของความแข็งแกร่งในคอนเวคเตอร์รุ่นที่กว้างที่สุดก็สามารถทนได้อย่างง่ายดายเมื่อมีคนมีน้ำหนักมากถึง 120 กิโลกรัมขึ้นไป สิ่งนี้ได้รับการยืนยันโดยค่าที่ได้รับระหว่างการทดสอบความแข็งแรง: การเสียรูปของกระจังหน้าตกแต่งที่ไม่สามารถย้อนกลับได้เกิดขึ้นเมื่อใช้โหลดคงที่ที่มีพื้นที่ 100x100 มม. ที่ส่วนกลางของกระจังหน้าที่มีค่ามากกว่า 260 กิโลกรัม/ลูกบาศก์เมตร 2.

แต่ในขณะเดียวกัน เราไม่แนะนำให้วิ่ง กระโดด เต้นรำบนตะแกรงปกติ หรือใช้น้ำหนักเป็นจุด (วางเก้าอี้ โต๊ะ ตู้ ฯลฯ) หากคาดว่าจะมีปัจจัยดังกล่าวในระหว่างการดำเนินงาน (เช่น ในร้านกาแฟ ร้านอาหาร โรงยิมฯลฯ ) เมื่อสั่งซื้อจำเป็นต้องระบุการติดตั้งตะแกรงตกแต่งที่มีความทนทานมากขึ้นบนคอนเวคเตอร์

สำหรับห้องที่มี ความชื้นสูงอากาศ ตัวเครื่อง Breeze ทำจากสแตนเลส มีท่อระบายเพื่อขจัดคอนเดนเสทตามคำขอ

Convectors ของซีรีส์ Breeze มีให้เลือกหลายแบบ:

Breeze M - คอนเวคเตอร์ที่มีการพาความร้อนตามธรรมชาติ

Breeze B - คอนเวคเตอร์พร้อมการพาความร้อนแบบบังคับ (มีพัดลมชนิดสัมผัสในตัว)

Breeze Plinth เป็นคอนเวคเตอร์ที่มีขนาดน้อยที่สุด

คอนเวคเตอร์ของซีรีย์ Breeze ผลิตในรุ่นมุมและรัศมี รัศมีการดัดที่วัดตามแนวกึ่งกลางของอุปกรณ์ไม่ควรน้อยกว่า 1,000 มม.

ความสูงของคอนเวคเตอร์ Breeze (ความลึกของช่องบนพื้นสำหรับอุปกรณ์นี้) ถูกเลือกจากช่วง: 80,100, 120 มม., ความกว้าง: 200, 260, 300, 380 มม., ความยาวสูงสุด 5,000 มม. ความร้อนที่ส่งออกของคอนเวอร์เตอร์ Breeze 200x120 ความยาว 1 เมตรคือ 397 W/m ค่านี้จะเปลี่ยนไปตามการเปลี่ยนแปลงขนาดหน้าตัดของคอนเวคเตอร์: เมื่อความสูงและ (หรือ) ความกว้างของคอนเวคเตอร์เพิ่มขึ้น ค่าจะเพิ่มขึ้น โดยเปลี่ยนแปลงในช่วงตั้งแต่ 397 W/m ถึง 710 W/m

คอนเวคเตอร์ Breeze มีส่วนกล่องขนาด 200x120 มม. และความยาว 800 ถึง 5,000 มม. ให้การถ่ายเทความร้อนตั้งแต่ 397 ถึง 2573 วัตต์

Breeze V. ขนาดของการดัดแปลงนี้: กว้าง - 260, 380 มม., สูง - 120 มม., ยาวสูงสุด 5,000 มม. เอาต์พุตความร้อนความยาว 1 เมตรของคอนเวคเตอร์ Breeze B อยู่ในช่วง 1100 -1560 W/m โดยมีความยาว 5 ม. - 11550 W

คอนเวคเตอร์ Breeze B ใช้พัดลมที่มีสัญญาณรบกวนต่ำชนิดวงสัมผัส (เยอรมนี).ขึ้นอยู่กับความยาวของคอนเวคเตอร์ พัดลมจำนวน 1 ถึง 7 ตัวถูกสร้างขึ้นด้วยแรงดันไฟฟ้า 220 V และการใช้พลังงาน 27 W มอเตอร์พัดลมได้รับการปกป้องจากความชื้นและการควบแน่น หากต้องการเปลี่ยนความเร็วพัดลมอย่างราบรื่น คุณสามารถใช้ตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าสำหรับโหลดแบบเหนี่ยวนำ (ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์) เช่นจาก ENSTO (ฟินแลนด์) ผลผลิตพัดลม - 160 ลบ.ม. /ชม. สามารถติดตั้งพัดลมที่มีแรงดันไฟฟ้า 12 V ได้ตามคำขอ

ระดับเสียงที่เกิดจาก ความเร็วสูงสุดการหมุนพัดลมในคอนเวคเตอร์ Breeze B สอดคล้องกับหมวดหมู่ "A" และด้วยความยาวคอนเวคเตอร์ 3500 มม. พร้อมกำลังความร้อน 8000 W มีเพียง 42 dB ในสถานที่ภายในประเทศในเวลากลางคืน ขอแนะนำให้ปิดพัดลมหรือใช้ตัวควบคุมเพื่อลดความเร็วในการหมุน เพื่อให้ได้ระดับเสียงที่อนุญาตจากการทำงานในเวลากลางคืน (โซ+ZZdB).

ลักษณะทางเทคนิคของคอนเวคเตอร์ BRIZ

อุณหภูมิน้ำหล่อเย็นสูงถึง 130° C;
- สามารถติดตั้งในระบบที่มีท่อเหล็กและโลหะ-พลาสติก ในระบบทำความร้อนแบบท่อเดียวและสองท่อ
- แรงดันใช้งาน - 15 เอทีเอ็ม; ทดสอบแรงดันสูงสุด - 25 atm.;
- ชุดอุปกรณ์เทอร์โมสแตติกครบชุด
- ขนาดการเชื่อมต่อ: การเชื่อมต่อด้านข้างและด้านล่าง - G1/2" (เกลียวใน);
- เทคโนโลยีที่เป็นเอกลักษณ์การออกแบบ "ท่อในท่อ";*
- การถ่ายเทความร้อนของอุปกรณ์สูงถึง 3510 W.

เกี่ยวกับ Space Simulator Orbiter และผู้คนอย่างน้อยสองร้อยคนที่เริ่มสนใจและดาวน์โหลดส่วนเสริมของมันทำให้ฉันมีแนวคิดที่จะสานต่อชุดโพสต์ด้านการศึกษาและเกมต่อไป นอกจากนี้ ฉันต้องการทำให้การเปลี่ยนผ่านจากโพสต์แรกง่ายขึ้น ซึ่งทุกอย่างจะดำเนินการโดยอัตโนมัติ โดยไม่ต้องให้คุณดำเนินการใด ๆ ไปสู่การทดลองอิสระ เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องลงเอยด้วยเรื่องตลกเกี่ยวกับการวาดภาพนกฮูก โพสต์นี้มีเป้าหมายดังต่อไปนี้:

  • เล่าให้เราฟังเกี่ยวกับตระกูล Breeze ระดับบนๆ หน่อยสิ
  • ให้แนวคิดเกี่ยวกับพารามิเตอร์หลัก การเคลื่อนไหวของวงโคจร: apocenter, periapsis, ความโน้มเอียงของวงโคจร
  • ให้ความเข้าใจพื้นฐานของกลศาสตร์การโคจรและการเปิดตัว วงโคจรค้างฟ้า(สสส.)
  • ให้คำแนะนำง่ายๆ ในการเรียนรู้การออกจาก GSO ในตัวจำลองด้วยตนเอง

การแนะนำ

ไม่ค่อยมีใครคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ แต่ตระกูล Breeze ระดับสูง - Breeze-M, Breeze-KM - เป็นตัวอย่างของอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นหลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต มีสาเหตุหลายประการสำหรับการพัฒนานี้:
  • จาก UR-100 ICBM ได้มีการพัฒนายานยนต์แปลงสภาพ "Rokot" ขึ้น ซึ่งระยะบน (UR) จะมีประโยชน์
  • บนโปรตอน สำหรับการปล่อยสู่วงโคจรค้างฟ้านั้น DM RB ถูกใช้ ซึ่งใช้คู่ "ออกซิเจน-น้ำมันก๊าด" "ไม่ใช่เจ้าของภาษา" สำหรับโปรตอน มีเวลาบินอัตโนมัติเพียง 7 ชั่วโมง และความสามารถในการบรรทุกของมันสามารถ จะเพิ่มขึ้น
ในปี พ.ศ. 2533-2537 มีการทดสอบการเปิดตัวและในเดือนพฤษภาคมถึงมิถุนายน พ.ศ. 2543 มีการบินของการดัดแปลง Briz ทั้งสองเกิดขึ้น - Briz-KM สำหรับ Rokot และ Briz-M สำหรับ Proton ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสองคือการมีถังเชื้อเพลิงแบบเจ็ตติซันเพิ่มเติมได้บน Brize-M ซึ่งให้อัตราความเร็วลักษณะเฉพาะที่ใหญ่กว่า (delta-V) และอนุญาตให้ปล่อยดาวเทียมที่หนักกว่าได้ นี่คือภาพที่แสดงให้เห็นความแตกต่างได้ดีมาก:

ออกแบบ

บล็อกของตระกูล "Breeze" มีความโดดเด่นด้วยรูปแบบที่หนาแน่นมาก:




การวาดภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้น


ให้ความสนใจกับโซลูชันทางเทคนิค:
  • เครื่องยนต์ตั้งอยู่ภายใน “กระจก” ในถัง
  • ภายในถังยังมีถังฮีเลียมสำหรับเพิ่มแรงดัน
  • ถังน้ำมันเชื้อเพลิงและถังออกซิไดเซอร์มีผนังร่วมกัน (ด้วยการใช้คู่ UDMH/AT ซึ่งไม่ได้แสดงถึงปัญหาทางเทคนิค) ความยาวของบล็อกจึงไม่เพิ่มขึ้นเนื่องจากช่องระหว่างถัง
  • ตัวถังรับน้ำหนัก - ไม่มีโครงรับน้ำหนักที่ต้องเพิ่มน้ำหนักและเพิ่มความยาว
  • แทงค์แบบดรอปนั้นจริงๆ แล้วเป็นครึ่งหนึ่งของเวที ซึ่งในอีกด้านหนึ่ง ต้องใช้ น้ำหนักส่วนเกินในทางกลับกัน บนผนังช่วยให้คุณเพิ่มการสำรองความเร็วลักษณะเฉพาะได้โดยการทิ้งถังเปล่า
เลย์เอาต์ที่หนาแน่นช่วยประหยัดขนาดและน้ำหนักทางเรขาคณิต แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ที่ปล่อยความร้อนขณะทำงานตั้งอยู่ใกล้กับถังและท่อมาก และการรวมกันของอุณหภูมิที่สูงขึ้น (1-2 องศาภายในข้อกำหนด) ของเชื้อเพลิงกับความเข้มความร้อนที่สูงขึ้นของเครื่องยนต์ระหว่างการทำงาน (รวมถึงภายในข้อกำหนดด้วย) นำไปสู่การเดือดของตัวออกซิไดเซอร์ การหยุดชะงักของการระบายความร้อนของ กังหันเทอร์โบชาร์จเจอร์โดยตัวออกซิไดเซอร์เหลวและการหยุดชะงักของการทำงานของมัน ซึ่งทำให้เกิดอุบัติเหตุ RB ระหว่างการปล่อยดาวเทียม Yamal-402 ในเดือนธันวาคม 2555
เครื่องยนต์ RB ใช้การรวมกันของเครื่องยนต์สามประเภท: หลัก S5.98 (14D30) ด้วยแรงขับ 2 ตัน, เครื่องยนต์แก้ไขสี่ตัว (จริงๆแล้วเป็นเครื่องยนต์สะสม, มอเตอร์ดึงออก) ซึ่งจะเปิดก่อนสตาร์ทเครื่องยนต์หลัก เพื่อฝากน้ำมันเชื้อเพลิงไว้ที่ด้านล่างของถังและเครื่องยนต์ 12 เครื่องที่มีแรงขับ 1.3 กก. เครื่องยนต์หลักมีมาก พารามิเตอร์สูง(ความดันในห้องเผาไหม้ ~100 atm แรงกระตุ้นจำเพาะ 328.6 วินาที) แม้ว่า วงจรเปิด- "บิดา" ของเขายืนอยู่ สถานีดาวอังคาร"โฟบอส" และ "ปู่" - ขึ้นเครื่อง สถานีดวงจันทร์พิมพ์ "Luna-16" สามารถเปิดเครื่องยนต์ขับเคลื่อนได้อย่างน่าเชื่อถือสูงสุดแปดครั้ง และอายุการใช้งานของเครื่องไม่น้อยกว่าหนึ่งวัน
มวลของหน่วยที่ชาร์จเต็มแล้วสูงถึง 22.5 ตันน้ำหนักบรรทุกถึง 6 ตัน แต่มวลรวมของบล็อกหลังจากแยกจากระยะที่สามของยานปล่อยนั้นน้อยกว่า 26 ตันเล็กน้อย เมื่อใส่เข้าไปในวงโคจรจีโอทรานสเฟอร์ RB จะได้รับการเติมเชื้อเพลิงน้อยเกินไป และถังที่เติมจนเต็มเพื่อการแทรกโดยตรงเข้าไปใน GEO จะบรรทุกน้ำหนักบรรทุกได้สูงสุด 3.7 ตัน อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักของบล็อกเท่ากับ ~0.76 นี่เป็นข้อเสียเปรียบของ Breeze RB แต่มีขนาดเล็ก ความจริงก็คือหลังจากการแยก RB+ PN จะอยู่ในวงโคจรเปิดซึ่งต้องใช้แรงกระตุ้นในการแทรกเพิ่มเติม และแรงขับที่ต่ำของเครื่องยนต์ทำให้เกิดการสูญเสียแรงโน้มถ่วง การสูญเสียแรงโน้มถ่วงจะอยู่ที่ประมาณ 1-2% ซึ่งค่อนข้างน้อย อีกด้วย, ระยะเวลายาวนานการทำงานของเครื่องยนต์เพิ่มข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถือ ในทางกลับกัน เครื่องยนต์หลักรับประกันอายุการใช้งานสูงสุด 3200 วินาที (เกือบหนึ่งชั่วโมง!)
เล็กน้อยเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือ
กลุ่มผลิตภัณฑ์ Breeze RB มีการใช้งานอย่างแข็งขัน:
  • 4 เที่ยวบินของ "Breeze-M" บน "Proton-K"
  • 72 เที่ยวบินของ Briz-M บน Proton-M
  • Briz-KM 16 เที่ยวบินบน Rokot
จำนวนเที่ยวบินทั้งหมด 92 เที่ยวบิน ณ วันที่ 16 กุมภาพันธ์ 2557 ในจำนวนนี้ มีอุบัติเหตุเกิดขึ้น 5 ครั้ง (ฉันพูดถึงความสำเร็จบางส่วนกับ Yamal-402 ว่าเป็นอุบัติเหตุ) เนื่องจากความผิดพลาดของหน่วย Briz-M และ 2 ครั้งเนื่องจากความผิดพลาดของ Briz-KM ซึ่งทำให้เรามีความน่าเชื่อถือที่ 92 % มาดูสาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุโดยละเอียด:
  1. 28 กุมภาพันธ์ 2549 ArabSat 4A - การปิดเครื่องยนต์ก่อนเวลาอันควรเนื่องจากมีอนุภาคแปลกปลอมเข้าไปในหัวฉีดกังหันไฮดรอลิก (,) ซึ่งเป็นข้อบกพร่องในการผลิตเพียงครั้งเดียว
  2. 15 มีนาคม 2551 AMC-14 - การปิดเครื่องยนต์ก่อนเวลาอันควรการทำลายท่อส่งก๊าซอุณหภูมิสูง () จำเป็นต้องมีการดัดแปลง
  3. 18 สิงหาคม 2554 เอ็กซ์เพรส-AM4 ช่วงเวลาในการหมุนแพลตฟอร์มที่มีความเสถียรของไจโรนั้น "แคบลง" โดยไม่มีเหตุผลการวางแนวที่ไม่ถูกต้อง () ข้อผิดพลาดของโปรแกรมเมอร์
  4. 6 สิงหาคม 2555 Telkom 3, Express MD2 การปิดเครื่องยนต์เนื่องจากการอุดตันของสายส่งกำลัง () ซึ่งเป็นข้อบกพร่องในการผลิต
  5. 9 ธันวาคม 2555 ยามาล-402 การดับเครื่องยนต์เนื่องจากปั๊มน้ำมันเชื้อเพลิงขัดข้องรวมกัน ปัจจัยที่ไม่เอื้ออำนวยโหมดอุณหภูมิ ()
  6. 8 ตุลาคม 2548 “Briz-KM”, Cryosat, การไม่แยกขั้นตอนที่สองและขั้นตอนบน, การทำงานที่ผิดปกติของซอฟต์แวร์ (), ข้อผิดพลาดของโปรแกรมเมอร์
  7. 1 กุมภาพันธ์ 2554 “Briz-KM”, Geo-IK2, แรงกระตุ้นของเครื่องยนต์ผิดปกติ, สันนิษฐานว่าเกิดจากความล้มเหลวของระบบควบคุม, เนื่องจากขาดการวัดและส่งข้อมูลทางไกล เหตุผลที่แน่นอนไม่สามารถติดตั้งได้
หากเราวิเคราะห์สาเหตุของอุบัติเหตุมีเพียงสองรายการเท่านั้นที่เกี่ยวข้องกับปัญหาการออกแบบและข้อผิดพลาดในการออกแบบ - ความเหนื่อยหน่ายของท่อส่งก๊าซและความล้มเหลวของการระบายความร้อนของปั๊มทำความร้อน อุบัติเหตุอื่นๆ ทั้งหมดซึ่งทราบสาเหตุที่แน่ชัดนั้นเกี่ยวข้องกับปัญหาด้านคุณภาพการผลิตและการเตรียมพร้อมสำหรับการเปิดตัว ไม่น่าแปลกใจเลย - อุตสาหกรรมอวกาศมีความต้องการมาก คุณภาพสูงทำงานและความผิดพลาดแม้แต่พนักงานธรรมดาก็สามารถนำไปสู่อุบัติเหตุได้ Breeze นั้นไม่ใช่การออกแบบที่ไม่ประสบความสำเร็จ แต่ก็คุ้มค่าที่จะสังเกตว่าขาดความปลอดภัยเนื่องจากเพื่อให้แน่ใจว่า ลักษณะสูงสุดวัสดุ RB ทำงานใกล้ถึงขีดจำกัดความแข็งแกร่งทางกายภาพ

บินกันเถอะ

ถึงเวลาฝึกฝนต่อไป - เข้าสู่วงโคจรค้างฟ้าใน Orbiter ด้วยตนเอง เพื่อสิ่งนี้เราจะต้อง:
The Orbiter release หากคุณยังไม่ได้ดาวน์โหลดหลังจากอ่านโพสต์แรกแล้ว นี่คือลิงค์
ดาวน์โหลด Addon “Proton LV” ได้จากที่นี่
ทฤษฎีเล็กน้อย
จากพารามิเตอร์วงโคจรทั้งหมด เราจะสนใจพารามิเตอร์สามตัวต่อไปนี้: ความสูงของขอบรอบโลก (สำหรับโลก - รอบขอบโค้ง) ความสูงของศูนย์กลางจุดศูนย์กลาง (สำหรับโลก - จุดสุดยอด) และความเอียง:

  • ความสูงของศูนย์กลางจุดศูนย์กลางคือความสูงของ จุดสูงสุดวงโคจรแสดงเป็นฮา
  • ความสูงของจุดรอบวงโคจรคือความสูงของจุดต่ำสุดของวงโคจร ซึ่งแสดงเป็น Hn
  • ความเอียงของวงโคจรคือมุมระหว่างระนาบวงโคจรกับระนาบที่ผ่านเส้นศูนย์สูตรของโลก (ในกรณีของเราคือวงโคจรรอบโลก) แสดงเป็น ฉัน.
วงโคจรค้างฟ้าคือวงโคจรทรงกลมที่มีระดับความสูงรอบขอบฟ้าและจุดสิ้นสุดของน้ำทะเลที่ 35,786 กิโลเมตร เหนือระดับน้ำทะเล และมีความเอียง 0 องศา ดังนั้นงานของเราจึงถูกแบ่งออก ขั้นตอนต่อไป: เข้าสู่วงโคจรโลกต่ำ, ยก apocenter เป็น 35,700 กม., เปลี่ยนความเอียงเป็น 0 องศา, เพิ่ม periapsis เป็น 35,700 กม. การเปลี่ยนความโน้มเอียงของวงโคจรที่จุดศูนย์กลางอวกาศจะมีประโยชน์มากกว่า เนื่องจากความเร็วของดาวเทียมนั้นต่ำกว่านั้น และยิ่งความเร็วต่ำลง ต้องใช้ delta-V ที่น้อยลงในการเปลี่ยนแปลง เทคนิคประการหนึ่งของกลศาสตร์การโคจรคือบางครั้งการยกจุดศูนย์กลางของจุดให้สูงกว่าที่ต้องการจะทำกำไรได้มากกว่า เปลี่ยนความเอียงตรงนั้น และลดจุดจุดศูนย์กลางจุดศูนย์กลางลงไปยังตำแหน่งที่ต้องการในภายหลัง ค่าใช้จ่ายในการเพิ่มและลด apocenter เหนือระดับที่ต้องการ + การเปลี่ยนแปลงความเอียงอาจน้อยกว่าการเปลี่ยนแปลงความเอียงที่ความสูงของ apocenter ที่ต้องการ
แผนการบิน
ในสถานการณ์จำลอง Briz-M จำเป็นต้องปล่อย Sirius-4 ซึ่งเป็นดาวเทียมสื่อสารของสวีเดนที่เปิดตัวในปี 2550 ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการเปลี่ยนชื่อแล้ว ปัจจุบันเป็น "Astra-4A" แผนการถอดถอนมีดังนี้:


เห็นได้ชัดว่าเมื่อเราเข้าสู่วงโคจรด้วยตนเอง เราจะสูญเสียความแม่นยำของเครื่องจักรที่ทำการคำนวณขีปนาวุธ ดังนั้นพารามิเตอร์การบินของเราจะมีข้อผิดพลาดค่อนข้างมาก แต่ก็ไม่น่ากลัว
ขั้นที่ 1 เข้าสู่วงโคจรอ้างอิง
ระยะที่ 1 ใช้เวลาตั้งแต่เริ่มโปรแกรมจนถึงเข้าสู่วงโคจรทรงกลมด้วยระดับความสูงประมาณ 170 กม. และมีความเอียง 51 องศา (มรดกอันเจ็บปวดของละติจูดไบโคนูร์เมื่อปล่อยจากเส้นศูนย์สูตรจะเป็น 0 องศาทันที ).
สถานการณ์ โปรตอน LV / โปรตอน เอ็ม / โปรตอน เอ็ม - บรีซ เอ็ม (ซิเรียส 4)

ตั้งแต่การโหลดเครื่องจำลองไปจนถึงการแยกด่านบนออกจากด่านที่สาม คุณสามารถชื่นชมทิวทัศน์ได้ - ทุกอย่างเสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติ เว้นแต่คุณจะต้องเปลี่ยนโฟกัสของกล้องไปที่จรวดจากมุมมองจากพื้นดิน (กด F2ไปที่ค่าด้านซ้ายบน ทิศทางที่แน่นอนหรือ เฟรมระดับโลก).
ในระหว่างกระบวนการผสมพันธุ์ แนะนำให้เปลี่ยนมาใช้มุมมอง "ภายใน" F1ให้เตรียมพร้อมสำหรับสิ่งที่รอเราอยู่:


อย่างไรก็ตาม ใน Orbiter คุณสามารถหยุดชั่วคราวได้ Ctrl-Pสิ่งนี้อาจเป็นประโยชน์กับคุณ
คำอธิบายเล็กน้อยเกี่ยวกับคุณค่าของตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับเรา:


หลังจากการแยกขั้นที่สามแล้ว เราพบว่าตัวเองอยู่ในวงโคจรเปิดพร้อมภัยคุกคามที่จะตกลงไปในพื้นที่ มหาสมุทรแปซิฟิกถ้าเรากระทำช้าหรือไม่ถูกต้อง เพื่อหลีกเลี่ยงชะตากรรมที่น่าเศร้าเช่นนี้ เราควรเข้าสู่วงโคจรอ้างอิง ซึ่งเราควร:
  1. หยุดการหมุนบล็อกโดยการกดปุ่ม หมายเลข 5- ที.เอ็น. โหมด KillRot (หยุดการหมุน) หลังจากกำหนดตำแหน่งแล้ว โหมดจะปิดโดยอัตโนมัติ
  2. สลับมุมมองด้านหลังเป็นมุมมองไปข้างหน้าด้วยปุ่ม .
  3. สลับตัวบ่งชี้ กระจกบังลมสู่โหมดวงโคจร (Orbit Earth ด้านบน) โดยการกดปุ่ม ชม.
  4. กุญแจ หมายเลข 2(เปิดขึ้น) หมายเลข 8(ปฏิเสธ) หมายเลข 1(เลี้ยวซ้าย) หมายเลข 3(เลี้ยวขวา) หมายเลข 4(ม้วนไปทางซ้าย) หมายเลข 6(หมุนไปทางขวา) และ หมายเลข 5(หยุดการหมุน) หมุนบล็อกในทิศทางการเคลื่อนที่ด้วยมุมพิทช์ประมาณ 22 องศา แล้วแก้ไขตำแหน่ง
  5. เริ่มขั้นตอนการสตาร์ทเครื่องยนต์ (ก่อนอื่น ตัวเลข +แล้วโดยไม่ปล่อยมือ Ctrl).
หากคุณทำทุกอย่างถูกต้องรูปภาพจะมีลักษณะดังนี้:


หลังจากเปิดเครื่องยนต์:
  1. สร้างการหมุนที่จะแก้ไขมุมพิทช์ (การกดหมายเลข 8 สองครั้งและมุมจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด)
  2. ในขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน ให้รักษามุมเอียงให้อยู่ในช่วง 25-30 องศา
  3. เมื่อค่า periapsis และ apocenter อยู่ที่ระยะ 160-170 กม. ให้ดับเครื่องยนต์ด้วยปุ่ม หมายเลข *.
หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีมันจะเป็นดังนี้:


ส่วนที่ประหม่าที่สุดจบลงแล้ว เราอยู่ในวงโคจร ไม่มีที่ไหนที่จะตก
ขั้นที่ 2 เข้าสู่วงโคจรระดับกลาง
เนื่องจากอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักต่ำ จึงต้องยก apocenter ขึ้นเป็น 35,700 กม. ในสองขั้นตอน ระยะแรกคือการเข้าสู่วงโคจรระดับกลางโดยมีศูนย์กลางศูนย์กลางประมาณ 5,000 กม. ความเฉพาะเจาะจงของปัญหาคือคุณต้องเร่งความเร็วเพื่อที่ apocenter จะไม่อยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรนั่นคือ คุณต้องเร่งความเร็วแบบสมมาตรสัมพันธ์กับเส้นศูนย์สูตร การฉายโครงร่างเอาต์พุตบนแผนที่โลกจะช่วยเราในเรื่องนี้:


รูปภาพของ Turksat 4A ที่เพิ่งเปิดตัว แต่ก็ไม่สำคัญ
การเตรียมเข้าสู่วงโคจรระดับกลาง:
  1. สลับจอแสดงผลมัลติฟังก์ชั่นด้านซ้ายเป็นโหมดแผนที่ ( กะซ้าย F1, กะซ้ายม).
  2. , ช้าลง 10 เท่า ) รอจนบินข้ามทวีปอเมริกาใต้
  3. วางแนวบล็อกให้อยู่ในตำแหน่งเวกเตอร์ ความเร็วของวงโคจร(จมูกไปในทิศทางการเคลื่อนไหว) คุณสามารถกดปุ่ม [ เพื่อให้สิ่งนี้เสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติ แต่ที่นี่ไม่ได้ผลมากนักควรทำด้วยตนเองจะดีกว่า
มันควรมีลักษณะดังนี้:


ในพื้นที่ละติจูด 27 องศา คุณต้องเปิดเครื่องยนต์ และรักษาทิศทางตามเวกเตอร์ความเร็ววงโคจร บินไปจนถึงจุดศูนย์กลาง 5,000 กม. คุณสามารถเปิดใช้งานการเร่งความเร็ว 10 เท่า เมื่อถึงจุดศูนย์กลาง 5,000 กม. ให้ดับเครื่องยนต์

ในความคิดของฉัน ดนตรีเหมาะมากสำหรับการเร่งความเร็วในวงโคจร


หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีเราจะได้สิ่งที่ชอบ:

ขั้นที่ 3 เข้าสู่วงโคจรถ่ายโอน
คล้ายกับระยะที่ 2 มาก:
  1. โดยเร่งเวลา (เร็วขึ้น 10 เท่า , ช้าลง 10 เท่า คุณสามารถเร่งความเร็วได้ถึง 100x ได้อย่างปลอดภัย ฉันไม่แนะนำ 1,000x) รอจนกว่าคุณจะบินข้ามอเมริกาใต้
  2. วางแนวบล็อกให้อยู่ในตำแหน่งตามเวกเตอร์ความเร็ววงโคจร (โดยให้จมูกหันไปในทิศทางการเคลื่อนที่)
  3. ให้บล็อกหมุนลงเพื่อรักษาทิศทางตามเวกเตอร์ความเร็ววงโคจร
  4. ในพื้นที่ละติจูด 27 องศาคุณจะต้องเปิดเครื่องยนต์และรักษาเสถียรภาพตามเวกเตอร์ความเร็ววงโคจรให้บินไปจนถึงจุดศูนย์กลาง 35,700 กม. คุณสามารถเปิดใช้งานการเร่งความเร็ว 10 เท่า
  5. เมื่อถังน้ำมันเชื้อเพลิงภายนอกหมด ให้รีเซ็ตโดยกด ดี- สตาร์ทเครื่องยนต์อีกครั้ง


รีเซ็ตถังน้ำมันเชื้อเพลิง มองเห็นการทำงานของเครื่องยนต์ที่สะสมอยู่


ผลลัพธ์. โปรดทราบว่าฉันกำลังรีบดับเครื่องยนต์ apocenter คือ 34.7 พันกม. นี่ไม่น่ากลัวเลยเพื่อความบริสุทธิ์ของการทดลองเราจะปล่อยให้มันเป็นแบบนี้


วิวสวย
ขั้นตอนที่ 4 การเปลี่ยนความเอียงของวงโคจร
หากคุณทำทุกอย่างโดยมีข้อผิดพลาดเล็กน้อย apocenter จะอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร ขั้นตอน:
  1. เร่งเวลาเป็น 1,000x รอเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตร
  2. วางแนวบล็อกในแนวตั้งฉากกับการบิน ขึ้นด้านบนเมื่อมองจาก ข้างนอกวงโคจร โหมดอัตโนมัติ Nml+ เหมาะสำหรับสิ่งนี้ ซึ่งเปิดใช้งานโดยการกดปุ่ม ; (อาคา และ)
  3. เปิดเครื่องยนต์
  4. หากมีเชื้อเพลิงเหลืออยู่หลังจากการหลบหลีกความโน้มเอียงเป็นศูนย์ คุณสามารถใช้มันในการเพิ่มบริเวณรอบปากได้
  5. หลังจากน้ำมันเชื้อเพลิงหมดให้ใช้ปุ่ม เจแยกดาวเทียมเปิดเผยมัน แผงเซลล์แสงอาทิตย์และเสาอากาศ Alt-A, Alt-S


ตำแหน่งเริ่มต้นก่อนการซ้อมรบ


หลังจากการซ้อมรบ
ขั้นตอนที่ 5 การส่งดาวเทียมไปยัง GEO อย่างอิสระ
ดาวเทียมมีมอเตอร์ที่สามารถใช้เพื่อยกบริเวณรอบนอกได้ ในการทำเช่นนี้ ในพื้นที่ของศูนย์กลางจุดศูนย์กลางโลก เราจะวางตำแหน่งดาวเทียมตามเวกเตอร์ความเร็ววงโคจรแล้วเปิดเครื่องยนต์ เครื่องยนต์อ่อนต้องทำซ้ำหลายครั้ง หากคุณทำทุกอย่างถูกต้อง ดาวเทียมจะยังมีเชื้อเพลิงเหลืออยู่ประมาณ 20% เพื่อแก้ไขการรบกวนของวงโคจร ในความเป็นจริง อิทธิพลของดวงจันทร์และปัจจัยอื่นๆ ส่งผลให้วงโคจรของดาวเทียมบิดเบี้ยว และต้องสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพื่อรักษาพารามิเตอร์ที่ต้องการ
หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีสำหรับคุณรูปภาพจะมีลักษณะดังนี้:

ภาพประกอบเล็ก ๆ ของความจริงที่ว่าดาวเทียม GEO ตั้งอยู่เหนือสถานที่แห่งหนึ่งบนโลก:

แผนภาพการเปิดตัว Turksat 4A สำหรับการเปรียบเทียบ




รปภ: หลังจากปรึกษากับ ฉันก็เปลี่ยนกระดาษลอกลายทำเองน่าเกลียดจาก Prograde/Retrograde ของ Orbiter ด้วยคำว่าในชีวิตจริง "สำหรับ/ต่อต้านเวกเตอร์ความเร็วของวงโคจร"
UPD2: ฉันได้รับการติดต่อจากผู้เชี่ยวชาญในการปรับน้ำหนักบรรทุกสำหรับ Briza-M ของศูนย์อวกาศวิจัยและการผลิตแห่งรัฐซึ่งตั้งชื่อตาม Khrunichev เพิ่มความคิดเห็นสองสามข้อในบทความ:

  1. ในความเป็นจริง ไม่ใช่ 28 ตันที่ถูกส่งเข้าสู่วิถีโคจรใต้วงโคจร (จุดเริ่มต้นของระยะที่ 1) แต่น้อยกว่า 26 ตันเล็กน้อย เนื่องจากระยะบนไม่ได้เติมเชื้อเพลิงจนเต็ม
  2. การสูญเสียแรงโน้มถ่วงเพียง 1-2%

แท็ก:

  • อวกาศ
  • ยานอวกาศ
  • สายลม
เพิ่มแท็ก

ปฏิกิริยาที่ดีต่อเครื่องจำลองอวกาศ Orbiter และผู้คนอย่างน้อยสองร้อยคนที่เริ่มสนใจและดาวน์โหลดโปรแกรมเสริมทำให้ฉันมีแนวคิดที่จะเขียนบทความด้านการศึกษาและเกมต่อไป นอกจากนี้ ฉันต้องการทำให้การเปลี่ยนผ่านจากบทความแรกง่ายขึ้น ซึ่งทุกอย่างจะทำโดยอัตโนมัติโดยที่คุณไม่ต้องดำเนินการใดๆ ไปสู่การทดลองอิสระ เพื่อที่คุณจะได้ไม่ต้องลงเอยด้วยเรื่องตลกเกี่ยวกับการวาดนกฮูก บทความนี้มีวัตถุประสงค์ดังต่อไปนี้:

  • เล่าให้เราฟังเกี่ยวกับตระกูล Breeze ระดับบนๆ หน่อยสิ
  • ให้แนวคิดเกี่ยวกับพารามิเตอร์หลักของการเคลื่อนที่ของวงโคจร: apocenter, periapsis, ความเอียงของวงโคจร
  • ให้ความเข้าใจพื้นฐานของกลศาสตร์การโคจรและการปล่อยสู่วงโคจรค้างฟ้า (GEO)
  • ให้คำแนะนำง่ายๆ ในการเรียนรู้การออกจาก GSO ในตัวจำลองด้วยตนเอง

การแนะนำ

ไม่ค่อยมีใครคิดเกี่ยวกับเรื่องนี้ แต่ตระกูล Breeze ระดับสูง - Breeze-M, Breeze-KM - เป็นตัวอย่างของอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นหลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต มีสาเหตุหลายประการสำหรับการพัฒนานี้:

  • จาก UR-100 ICBM ได้มีการพัฒนายานยนต์แปลงสภาพ "Rokot" ขึ้น ซึ่งระยะบน (UR) จะมีประโยชน์
  • บนโปรตอน สำหรับการปล่อยสู่วงโคจรค้างฟ้านั้น DM RB ถูกใช้ ซึ่งใช้คู่ "ออกซิเจน-น้ำมันก๊าด" "ไม่ใช่เจ้าของภาษา" สำหรับโปรตอน มีเวลาบินอัตโนมัติเพียง 7 ชั่วโมง และความสามารถในการบรรทุกของมันสามารถ จะเพิ่มขึ้น

ในปี พ.ศ. 2533-2537 มีการทดสอบการเปิดตัวและในเดือนพฤษภาคมถึงมิถุนายน พ.ศ. 2543 มีการบินของการดัดแปลง Briz ทั้งสองเกิดขึ้น - Briz-KM สำหรับ Rokot และ Briz-M สำหรับ Proton ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างทั้งสองคือการมีถังเชื้อเพลิงแบบเจ็ตติซันเพิ่มเติมได้บน Brize-M ซึ่งให้อัตราความเร็วลักษณะเฉพาะที่ใหญ่กว่า (delta-V) และอนุญาตให้ปล่อยดาวเทียมที่หนักกว่าได้ นี่คือภาพที่แสดงให้เห็นความแตกต่างได้ดีมาก:

ออกแบบ

บล็อกของตระกูล "Breeze" มีความโดดเด่นด้วยรูปแบบที่หนาแน่นมาก:



การวาดภาพที่มีรายละเอียดมากขึ้น


ให้ความสนใจกับโซลูชันทางเทคนิค:

  • เครื่องยนต์ตั้งอยู่ภายใน “กระจก” ในถัง
  • ภายในถังยังมีถังฮีเลียมสำหรับเพิ่มแรงดัน
  • ถังน้ำมันเชื้อเพลิงและถังออกซิไดเซอร์มีผนังร่วมกัน (ด้วยการใช้คู่ UDMH/AT ซึ่งไม่ได้แสดงถึงปัญหาทางเทคนิค) ความยาวของบล็อกจึงไม่เพิ่มขึ้นเนื่องจากช่องระหว่างถัง
  • ตัวถังรับน้ำหนัก - ไม่มีโครงรับน้ำหนักที่ต้องเพิ่มน้ำหนักและเพิ่มความยาว
  • แท้ที่จริงแล้วถังแบบทิ้งได้นั้นมีขนาดครึ่งหนึ่งของพื้นที่ ซึ่งในอีกด้านหนึ่งต้องใช้น้ำหนักเพิ่มบนผนัง และในทางกลับกัน ทำให้สามารถเพิ่มอัตราความเร็วที่เป็นลักษณะเฉพาะได้โดยการทิ้งถังเปล่าทิ้ง

เลย์เอาต์ที่หนาแน่นช่วยประหยัดขนาดและน้ำหนักทางเรขาคณิต แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน ตัวอย่างเช่น เครื่องยนต์ที่ปล่อยความร้อนขณะทำงานตั้งอยู่ใกล้กับถังและท่อมาก และการรวมกันของอุณหภูมิที่สูงขึ้น (1-2 องศาภายในข้อกำหนด) ของเชื้อเพลิงกับความเข้มความร้อนที่สูงขึ้นของเครื่องยนต์ระหว่างการทำงาน (รวมถึงภายในข้อกำหนดด้วย) นำไปสู่การเดือดของตัวออกซิไดเซอร์ การหยุดชะงักของการระบายความร้อนของ กังหันเทอร์โบชาร์จเจอร์โดยตัวออกซิไดเซอร์เหลวและการหยุดชะงักของการทำงานของมัน ซึ่งทำให้เกิดอุบัติเหตุ RB ระหว่างการปล่อยดาวเทียม Yamal-402 ในเดือนธันวาคม 2555
เครื่องยนต์ RB ใช้การรวมกันของเครื่องยนต์สามประเภท: หลัก S5.98 (14D30) ด้วยแรงขับ 2 ตัน, เครื่องยนต์แก้ไขสี่ตัว (จริงๆแล้วเป็นเครื่องยนต์สะสม, มอเตอร์ดึงออก) ซึ่งจะเปิดก่อนสตาร์ทเครื่องยนต์หลัก เพื่อฝากน้ำมันเชื้อเพลิงไว้ที่ด้านล่างของถังและเครื่องยนต์ 12 เครื่องที่มีแรงขับ 1.3 กก. เครื่องยนต์หลักมีพารามิเตอร์ที่สูงมาก (ความดันในห้องเผาไหม้ ~100 atm แรงกระตุ้นจำเพาะ 328.6 วินาที) แม้จะมีการออกแบบแบบเปิดก็ตาม “พ่อ” ของเขายืนอยู่ที่สถานีดาวอังคาร “โฟบอส” และ “ปู่” ของเขายืนอยู่ที่สถานีลงจอดบนดวงจันทร์เช่น “ลูน่า-16” สามารถเปิดเครื่องยนต์ขับเคลื่อนได้อย่างน่าเชื่อถือสูงสุดแปดครั้ง และอายุการใช้งานของเครื่องไม่น้อยกว่าหนึ่งวัน
มวลของบล็อกที่เติมเชื้อเพลิงเต็มนั้นสูงถึง 22.5 ตัน โดยมีน้ำหนักบรรทุกประมาณ 6 ตัน มวลของบล็อกหลังจากแยกออกจากระยะที่สามของยานปล่อยจะอยู่ที่ ~ 28-29 ตัน เหล่านั้น. อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักของบล็อกเท่ากับ ~0.07 นี่เป็นข้อเสียเปรียบของ Breeze RB แต่ก็ไม่ได้ใหญ่มาก ความจริงก็คือหลังจากการแยก RB+ PN จะอยู่ในวงโคจรเปิดซึ่งต้องใช้แรงกระตุ้นในการแทรกเพิ่มเติม และแรงขับที่ต่ำของเครื่องยนต์ทำให้เกิดการสูญเสียแรงโน้มถ่วง นอกจากนี้ การทำงานของเครื่องยนต์เป็นเวลานานยังเพิ่มข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถืออีกด้วย ในทางกลับกัน เครื่องยนต์หลักรับประกันอายุการใช้งานสูงสุด 3200 วินาที (เกือบหนึ่งชั่วโมง!)

เล็กน้อยเกี่ยวกับความน่าเชื่อถือ

กลุ่มผลิตภัณฑ์ Breeze RB มีการใช้งานอย่างแข็งขัน:

  • 4 เที่ยวบินของ "Breeze-M" บน "Proton-K"
  • เที่ยวบินที่ 72 ของ "บรีซ-เอ็ม" บน "โปรตอน-เอ็ม"
  • Briz-KM 16 เที่ยวบินบน Rokot

จำนวนเที่ยวบินทั้งหมด 92 เที่ยวบิน ณ วันที่ 16 กุมภาพันธ์ 2557 ในจำนวนนี้ มีอุบัติเหตุเกิดขึ้น 5 ครั้ง (ฉันพูดถึงความสำเร็จบางส่วนกับ Yamal-402 ว่าเป็นอุบัติเหตุ) เนื่องจากความผิดพลาดของหน่วย Briz-M และ 2 ครั้งเนื่องจากความผิดพลาดของ Briz-KM ซึ่งทำให้เรามีความน่าเชื่อถือที่ 92 % มาดูสาเหตุของการเกิดอุบัติเหตุโดยละเอียด:

  1. 28 กุมภาพันธ์ 2549 ArabSat 4A - การปิดเครื่องยนต์ก่อนเวลาอันควรเนื่องจากมีอนุภาคแปลกปลอมเข้าไปในหัวฉีดกังหันไฮดรอลิก (,) ซึ่งเป็นข้อบกพร่องในการผลิตเพียงครั้งเดียว
  2. 15 มีนาคม 2551 AMC-14 - การปิดเครื่องยนต์ก่อนเวลาอันควรการทำลายท่อส่งก๊าซอุณหภูมิสูง () จำเป็นต้องมีการดัดแปลง
  3. 18 สิงหาคม 2554 เอ็กซ์เพรส-AM4 ช่วงเวลาในการหมุนแพลตฟอร์มที่มีความเสถียรของไจโรนั้น "แคบลง" โดยไม่มีเหตุผลการวางแนวที่ไม่ถูกต้อง () ข้อผิดพลาดของโปรแกรมเมอร์
  4. 6 สิงหาคม 2555 Telkom 3, Express MD2 การปิดเครื่องยนต์เนื่องจากการอุดตันของสายส่งกำลัง () ซึ่งเป็นข้อบกพร่องในการผลิต
  5. 9 ธันวาคม 2555 ยามาล-402 การดับเครื่องยนต์เนื่องจากความล้มเหลวของปั๊มการรวมกันของปัจจัยอุณหภูมิที่ไม่เอื้ออำนวย ()
  6. 8 ตุลาคม 2548 “Briz-KM”, Cryosat, การไม่แยกขั้นตอนที่สองและขั้นตอนบน, การทำงานที่ผิดปกติของซอฟต์แวร์ (), ข้อผิดพลาดของโปรแกรมเมอร์
  7. 1 กุมภาพันธ์ 2554 “ Briz-KM”, Geo-IK2, แรงกระตุ้นของเครื่องยนต์ผิดปกติ, อาจเนื่องมาจากความล้มเหลวของระบบควบคุม; เนื่องจากขาดการตรวจวัดทางไกลจึงไม่สามารถระบุสาเหตุที่แท้จริงได้

หากเราวิเคราะห์สาเหตุของอุบัติเหตุมีเพียงสองรายการเท่านั้นที่เกี่ยวข้องกับปัญหาการออกแบบและข้อผิดพลาดในการออกแบบ - ความเหนื่อยหน่ายของท่อส่งก๊าซและความล้มเหลวของการระบายความร้อนของปั๊มทำความร้อน อุบัติเหตุอื่นๆ ทั้งหมดซึ่งทราบสาเหตุที่แน่ชัดนั้นเกี่ยวข้องกับปัญหาด้านคุณภาพการผลิตและการเตรียมพร้อมสำหรับการเปิดตัว ไม่น่าแปลกใจเลย - อุตสาหกรรมอวกาศต้องการงานคุณภาพสูงมากและความผิดพลาดแม้แต่พนักงานธรรมดาก็สามารถนำไปสู่อุบัติเหตุได้ ตัว "Breeze" ไม่ใช่การออกแบบที่ไม่ประสบผลสำเร็จ แต่ก็คุ้มค่าที่จะสังเกตถึงการขาดความปลอดภัยเนื่องจากเพื่อให้มั่นใจถึงประสิทธิภาพสูงสุดของวัสดุ RB วัสดุเหล่านี้จึงทำงานใกล้ถึงขีดจำกัดความแข็งแกร่งทางกายภาพ

บินกันเถอะ

ถึงเวลาฝึกฝนต่อไป - เข้าสู่วงโคจรค้างฟ้าใน Orbiter ด้วยตนเอง เพื่อสิ่งนี้เราจะต้อง:
The Orbiter release หากคุณยังไม่ได้ดาวน์โหลดหลังจากอ่านบทความแรกแล้ว นี่คือลิงค์
ดาวน์โหลด Addon “Proton LV” ได้จากที่นี่

ทฤษฎีเล็กน้อย

จากพารามิเตอร์วงโคจรทั้งหมด เราจะสนใจพารามิเตอร์สามตัวต่อไปนี้: ความสูงของขอบรอบโลก (สำหรับโลก - รอบขอบโค้ง) ความสูงของศูนย์กลางจุดศูนย์กลาง (สำหรับโลก - จุดสุดยอด) และความเอียง:

  • ความสูงของศูนย์กลางจุดศูนย์กลางคือความสูงของจุดสูงสุดของวงโคจร ซึ่งแสดงเป็นฮา
  • ความสูงของจุดรอบวงโคจรคือความสูงของจุดต่ำสุดของวงโคจร ซึ่งแสดงเป็น Hn
  • ความเอียงของวงโคจรคือมุมระหว่างระนาบวงโคจรกับระนาบที่ผ่านเส้นศูนย์สูตรของโลก (ในกรณีของเราคือวงโคจรรอบโลก) แสดงเป็น ฉัน.

วงโคจรค้างฟ้าคือวงโคจรทรงกลมที่มีระดับความสูงรอบขอบฟ้าและจุดสิ้นสุดของน้ำทะเลที่ 35,786 กิโลเมตร เหนือระดับน้ำทะเล และมีความเอียง 0 องศา ดังนั้นงานของเราจึงแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่อไปนี้: เข้าสู่วงโคจรโลกต่ำ, ยก apocenter เป็น 35,700 กม., เปลี่ยนความเอียงเป็น 0 องศา, ยกขอบเขตเป็น 35,700 กม. การเปลี่ยนความโน้มเอียงของวงโคจรที่จุดศูนย์กลางอวกาศจะมีประโยชน์มากกว่า เนื่องจากความเร็วของดาวเทียมนั้นต่ำกว่านั้น และยิ่งความเร็วต่ำลง ต้องใช้ delta-V ที่น้อยลงในการเปลี่ยนแปลง เทคนิคประการหนึ่งของกลศาสตร์การโคจรคือบางครั้งการยกจุดศูนย์กลางของจุดให้สูงกว่าที่ต้องการจะทำกำไรได้มากกว่า เปลี่ยนความเอียงตรงนั้น และลดจุดจุดศูนย์กลางจุดศูนย์กลางลงไปยังตำแหน่งที่ต้องการในภายหลัง ค่าใช้จ่ายในการเพิ่มและลด apocenter เหนือระดับที่ต้องการ + การเปลี่ยนแปลงความเอียงอาจน้อยกว่าการเปลี่ยนแปลงความเอียงที่ความสูงของ apocenter ที่ต้องการ

แผนการบิน

ในสถานการณ์จำลอง Briz-M จำเป็นต้องปล่อย Sirius-4 ซึ่งเป็นดาวเทียมสื่อสารของสวีเดนที่เปิดตัวในปี 2550 ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการเปลี่ยนชื่อแล้ว ปัจจุบันเป็น "Astra-4A" แผนการถอดถอนมีดังนี้:


เห็นได้ชัดว่าเมื่อเราเข้าสู่วงโคจรด้วยตนเอง เราจะสูญเสียความแม่นยำของเครื่องจักรที่ทำการคำนวณขีปนาวุธ ดังนั้นพารามิเตอร์การบินของเราจะมีข้อผิดพลาดค่อนข้างมาก แต่ก็ไม่น่ากลัว

ขั้นที่ 1 เข้าสู่วงโคจรอ้างอิง

ระยะที่ 1 ใช้เวลาตั้งแต่เริ่มโปรแกรมจนถึงเข้าสู่วงโคจรทรงกลมด้วยระดับความสูงประมาณ 170 กม. และมีความเอียง 51 องศา (มรดกอันเจ็บปวดของละติจูดไบโคนูร์เมื่อปล่อยจากเส้นศูนย์สูตรจะเป็น 0 องศาทันที ).
สถานการณ์ โปรตอน LV / โปรตอน เอ็ม / โปรตอน เอ็ม - บรีซ เอ็ม (ซิเรียส 4)

ตั้งแต่การโหลดเครื่องจำลองไปจนถึงการแยกด่านบนออกจากด่านที่สาม คุณสามารถชื่นชมทิวทัศน์ได้ - ทุกอย่างเสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติ เว้นแต่คุณจะต้องเปลี่ยนโฟกัสของกล้องไปที่จรวดจากมุมมองจากพื้นดิน (กด F2ไปที่ค่าด้านซ้ายบน ทิศทางที่แน่นอนหรือ เฟรมระดับโลก).
ในระหว่างกระบวนการผสมพันธุ์ แนะนำให้เปลี่ยนมาใช้มุมมอง "ภายใน" F1ให้เตรียมพร้อมสำหรับสิ่งที่รอเราอยู่:


อย่างไรก็ตาม ใน Orbiter คุณสามารถหยุดชั่วคราวได้ Ctrl-Pสิ่งนี้อาจเป็นประโยชน์กับคุณ
คำอธิบายเล็กน้อยเกี่ยวกับคุณค่าของตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับเรา:


หลังจากระยะที่สามแยกจากกัน เราพบว่าตัวเองอยู่ในวงโคจรเปิดพร้อมความเสี่ยงที่จะตกลงสู่มหาสมุทรแปซิฟิกหากเราดำเนินการช้าๆหรือไม่ถูกต้อง เพื่อหลีกเลี่ยงชะตากรรมที่น่าเศร้าเช่นนี้ เราควรเข้าสู่วงโคจรอ้างอิง ซึ่งเราควร:

  1. หยุดการหมุนบล็อกโดยการกดปุ่ม หมายเลข 5- ที.เอ็น. โหมด KillRot (หยุดการหมุน) หลังจากกำหนดตำแหน่งแล้ว โหมดจะปิดโดยอัตโนมัติ
  2. สลับมุมมองด้านหลังเป็นมุมมองไปข้างหน้าด้วยปุ่ม .
  3. เปลี่ยนตัวบ่งชี้กระจกหน้ารถเป็นโหมดวงโคจร (Orbit Earth ด้านบน) โดยกดปุ่ม ชม.
  4. กุญแจ หมายเลข 2(เปิดขึ้น) หมายเลข 8(ปฏิเสธ) หมายเลข 1(เลี้ยวซ้าย) หมายเลข 3(เลี้ยวขวา) หมายเลข 4(ม้วนไปทางซ้าย) หมายเลข 6(หมุนไปทางขวา) และ หมายเลข 5(หยุดการหมุน) หมุนบล็อกในทิศทางการเคลื่อนที่ด้วยมุมพิทช์ประมาณ 22 องศา แล้วแก้ไขตำแหน่ง
  5. เริ่มขั้นตอนการสตาร์ทเครื่องยนต์ (ก่อนอื่น ตัวเลข +แล้วโดยไม่ปล่อยมือ Ctrl).

หากคุณทำทุกอย่างถูกต้องรูปภาพจะมีลักษณะดังนี้:


หลังจากเปิดเครื่องยนต์:

  1. สร้างการหมุนที่จะแก้ไขมุมพิทช์ (การกดหมายเลข 8 สองครั้งและมุมจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด)
  2. ในขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน ให้รักษามุมเอียงให้อยู่ในช่วง 25-30 องศา
  3. เมื่อค่า periapsis และ apocenter อยู่ที่ระยะ 160-170 กม. ให้ดับเครื่องยนต์ด้วยปุ่ม หมายเลข *.

หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีมันจะเป็นดังนี้:


ส่วนที่ประหม่าที่สุดจบลงแล้ว เราอยู่ในวงโคจร ไม่มีที่ไหนที่จะตก

ขั้นที่ 2 เข้าสู่วงโคจรระดับกลาง

เนื่องจากอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักต่ำ จึงต้องยก apocenter ขึ้นเป็น 35,700 กม. ในสองขั้นตอน ระยะแรกคือการเข้าสู่วงโคจรระดับกลางโดยมีศูนย์กลางศูนย์กลางประมาณ 5,000 กม. ความเฉพาะเจาะจงของปัญหาคือคุณต้องเร่งความเร็วเพื่อที่ apocenter จะไม่อยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรนั่นคือ คุณต้องเร่งความเร็วแบบสมมาตรสัมพันธ์กับเส้นศูนย์สูตร การฉายโครงร่างเอาต์พุตบนแผนที่โลกจะช่วยเราในเรื่องนี้:


รูปภาพของ Turksat 4A ที่เพิ่งเปิดตัว แต่ก็ไม่สำคัญ
การเตรียมเข้าสู่วงโคจรระดับกลาง:

  1. สลับจอแสดงผลมัลติฟังก์ชั่นด้านซ้ายเป็นโหมดแผนที่ ( กะซ้าย F1, กะซ้ายม).
  2. , ช้าลง 10 เท่า ) รอจนบินข้ามทวีปอเมริกาใต้
  3. วางแนวบล็อกให้อยู่ในตำแหน่งที่เลื่อนออกไป (จมูกไปในทิศทางการเคลื่อนที่) คุณสามารถกดปุ่ม [ เพื่อให้สิ่งนี้เสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติ แต่ที่นี่ไม่ได้ผลมากนักควรทำด้วยตนเองจะดีกว่า
  4. ให้บล็อกหมุนลงเพื่อรักษาตำแหน่งที่เลื่อนระดับ

มันควรมีลักษณะดังนี้:


ในพื้นที่ละติจูด 27 องศา คุณต้องเปิดเครื่องยนต์ และรักษาตำแหน่งเลื่อนระดับ บินจนกว่าจะถึงจุดศูนย์กลาง 5,000 กม. คุณสามารถเปิดใช้งานการเร่งความเร็ว 10 เท่า เมื่อถึงจุดศูนย์กลาง 5,000 กม. ให้ดับเครื่องยนต์

ในความคิดของฉัน ดนตรีเหมาะมากสำหรับการเร่งความเร็วในวงโคจร

หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีเราจะได้สิ่งที่ชอบ:

ขั้นที่ 3 เข้าสู่วงโคจรถ่ายโอน

คล้ายกับระยะที่ 2 มาก:

  1. โดยเร่งเวลา (เร็วขึ้น 10 เท่า , ช้าลง 10 เท่า คุณสามารถเร่งความเร็วได้ถึง 100x ได้อย่างปลอดภัย ฉันไม่แนะนำ 1,000x) รอจนกว่าคุณจะบินข้ามอเมริกาใต้
  2. วางแนวบล็อกให้อยู่ในตำแหน่งที่เลื่อนออกไป (จมูกไปในทิศทางการเคลื่อนที่)
  3. ให้บล็อกหมุนลงเพื่อรักษาตำแหน่งที่เลื่อนระดับ
  4. ในบริเวณละติจูด 27 องศา คุณต้องเปิดเครื่องยนต์ และรักษาตำแหน่งเลื่อนระดับ บินไปจนถึงจุดศูนย์กลาง 35,700 กม. คุณสามารถเปิดใช้งานการเร่งความเร็ว 10 เท่า
  5. เมื่อถังน้ำมันเชื้อเพลิงภายนอกหมด ให้รีเซ็ตโดยกด ดี- สตาร์ทเครื่องยนต์อีกครั้ง



รีเซ็ตถังน้ำมันเชื้อเพลิง มองเห็นการทำงานของเครื่องยนต์ที่สะสมอยู่


ผลลัพธ์. โปรดทราบว่าฉันกำลังรีบดับเครื่องยนต์ apocenter คือ 34.7 พันกม. นี่ไม่น่ากลัวเลยเพื่อความบริสุทธิ์ของการทดลองเราจะปล่อยให้มันเป็นแบบนี้


วิวสวย

ขั้นตอนที่ 4 การเปลี่ยนความเอียงของวงโคจร

หากคุณทำทุกอย่างโดยมีข้อผิดพลาดเล็กน้อย apocenter จะอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร ขั้นตอน:

  1. เร่งเวลาเป็น 1,000x รอเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตร
  2. วางแนวบล็อกตั้งฉากกับการบิน ขึ้น เมื่อมองจากด้านนอกของวงโคจร โหมดอัตโนมัติ Nml+ เหมาะสำหรับสิ่งนี้ ซึ่งเปิดใช้งานโดยการกดปุ่ม ; (อาคา และ)
  3. เปิดเครื่องยนต์
  4. หากมีเชื้อเพลิงเหลืออยู่หลังจากการหลบหลีกความโน้มเอียงเป็นศูนย์ คุณสามารถใช้มันในการเพิ่มบริเวณรอบปากได้
  5. หลังจากน้ำมันเชื้อเพลิงหมดให้ใช้ปุ่ม เจแยกดาวเทียม เปิดเผยแผงโซลาร์เซลล์และเสาอากาศ Alt-A, Alt-S



ตำแหน่งเริ่มต้นก่อนการซ้อมรบ


หลังจากการซ้อมรบ

ขั้นตอนที่ 5 การส่งดาวเทียมไปยัง GEO อย่างอิสระ

ดาวเทียมมีมอเตอร์ที่สามารถใช้เพื่อยกบริเวณรอบนอกได้ ในการทำเช่นนี้ ในพื้นที่บริเวณรอบนอก เราจะปรับทิศทางดาวเทียมแบบค่อยเป็นค่อยไปและเปิดเครื่องยนต์ เครื่องยนต์อ่อนต้องทำซ้ำหลายครั้ง หากคุณทำทุกอย่างถูกต้อง ดาวเทียมจะยังมีเชื้อเพลิงเหลืออยู่ประมาณ 20% เพื่อแก้ไขการรบกวนของวงโคจร ในความเป็นจริง อิทธิพลของดวงจันทร์และปัจจัยอื่นๆ ส่งผลให้วงโคจรของดาวเทียมบิดเบี้ยว และต้องสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพื่อรักษาพารามิเตอร์ที่ต้องการ
หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีสำหรับคุณรูปภาพจะมีลักษณะดังนี้:

ตระกูล Briz ในระยะบน - Briz-M, Briz-KM - เป็นตัวอย่างของอุปกรณ์ที่พัฒนาขึ้นหลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียต มีสาเหตุหลายประการสำหรับการพัฒนานี้:

  • จาก UR-100 ICBM ได้มีการพัฒนายานยนต์แปลงสภาพ "Rokot" ขึ้น ซึ่งระยะบน (UR) จะมีประโยชน์
  • บนโปรตอน สำหรับการปล่อยสู่วงโคจรค้างฟ้านั้น DM RB ถูกใช้ ซึ่งใช้คู่ "ออกซิเจน-น้ำมันก๊าด" "ไม่ใช่เจ้าของภาษา" สำหรับโปรตอน มีเวลาบินอัตโนมัติเพียง 7 ชั่วโมง และความสามารถในการบรรทุกของมันสามารถ จะเพิ่มขึ้น

ผู้พัฒนาระดับบนของตระกูล Breeze คือ Federal State Unitary Enterprise "ศูนย์วิจัยและการผลิตอวกาศของรัฐที่ตั้งชื่อตาม M.V. ในปี พ.ศ. 2533-2537 มีการทดสอบการเปิดตัวและในเดือนพฤษภาคมถึงมิถุนายน พ.ศ. 2543 มีการบินของการดัดแปลง Briz ทั้งสองเกิดขึ้น - Briz-KM สำหรับ Rokot และ Briz-M สำหรับ Proton ความแตกต่างที่สำคัญระหว่างพวกมันคือการมีถังเชื้อเพลิงแบบเจ็ตติซันเพิ่มเติมได้บน Brize-M ซึ่งให้การสำรองความเร็วลักษณะเฉพาะที่มากขึ้น (delta-V) และอนุญาตให้ปล่อยดาวเทียมที่หนักกว่าได้



บล็อกของตระกูล "Breeze" มีความโดดเด่นด้วยรูปแบบที่หนาแน่นมาก:





คุณสมบัติของโซลูชั่นทางเทคนิค:

  • เครื่องยนต์ตั้งอยู่ภายใน “กระจก” ในถัง
  • ภายในถังยังมีถังฮีเลียมสำหรับเพิ่มแรงดัน
  • ถังน้ำมันเชื้อเพลิงและถังออกซิไดเซอร์มีผนังร่วมกัน (ด้วยการใช้คู่ UDMH/AT ซึ่งไม่ได้แสดงถึงปัญหาทางเทคนิค) ความยาวของบล็อกจึงไม่เพิ่มขึ้นเนื่องจากช่องระหว่างถัง
  • ตัวถังรับน้ำหนัก - ไม่มีโครงรับน้ำหนักที่ต้องเพิ่มน้ำหนักและเพิ่มความยาว
  • แท้ที่จริงแล้วถังแบบทิ้งได้นั้นมีขนาดครึ่งหนึ่งของพื้นที่ ซึ่งในอีกด้านหนึ่งต้องใช้น้ำหนักเพิ่มบนผนัง และในทางกลับกัน ทำให้สามารถเพิ่มอัตราความเร็วที่เป็นลักษณะเฉพาะได้โดยการทิ้งถังเปล่าทิ้ง

เลย์เอาต์ที่หนาแน่นช่วยประหยัดขนาดและน้ำหนักทางเรขาคณิต แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน เครื่องยนต์ซึ่งปล่อยความร้อนขณะทำงานตั้งอยู่ใกล้กับถังและท่อส่งก๊าซมาก

การรวมกันของอุณหภูมิเชื้อเพลิงที่สูงขึ้น (1-2 องศาภายในข้อกำหนด) กับความเข้มความร้อนที่สูงขึ้นของเครื่องยนต์ระหว่างการทำงาน (รวมถึงภายในข้อกำหนด) นำไปสู่การเดือดของตัวออกซิไดเซอร์การหยุดชะงักของการระบายความร้อนของกังหันเทอร์โบชาร์จเจอร์โดย ตัวออกซิไดเซอร์เหลวและการหยุดชะงักของการทำงานซึ่งทำให้เกิดอุบัติเหตุ RB ระหว่างการปล่อยดาวเทียม Yamal-402 ในเดือนธันวาคม 2555


เครื่องยนต์ RB ใช้การรวมกันของเครื่องยนต์สามประเภท: หลัก S5.98 (14D30) ด้วยแรงขับ 2 ตัน, เครื่องยนต์แก้ไขสี่ตัว (จริงๆแล้วเป็นเครื่องยนต์สะสม, มอเตอร์ดึงออก) ซึ่งจะเปิดก่อนสตาร์ทเครื่องยนต์หลัก เพื่อฝากน้ำมันเชื้อเพลิงไว้ที่ด้านล่างของถังและเครื่องยนต์ 12 เครื่องที่มีแรงขับ 1.3 กก. เครื่องยนต์หลักมีพารามิเตอร์ที่สูงมาก (ความดันในห้องเผาไหม้ ~100 atm แรงกระตุ้นจำเพาะ 328.6 วินาที) แม้จะมีการออกแบบแบบเปิดก็ตาม “พ่อ” ของเขายืนอยู่ที่สถานีดาวอังคาร “โฟบอส” และ “ปู่” ของเขายืนอยู่ที่สถานีลงจอดบนดวงจันทร์เช่น “ลูน่า-16” สามารถเปิดเครื่องยนต์ขับเคลื่อนได้อย่างน่าเชื่อถือสูงสุดแปดครั้ง และอายุการใช้งานของเครื่องไม่น้อยกว่าหนึ่งวัน


มวลของหน่วยที่ชาร์จเต็มแล้วสูงถึง 22.5 ตันน้ำหนักบรรทุกถึง 6 ตัน แต่มวลรวมของบล็อกหลังจากแยกจากระยะที่สามของยานปล่อยนั้นน้อยกว่า 26 ตันเล็กน้อย เมื่อใส่เข้าไปในวงโคจร geotransfer RB จะได้รับการเติมเชื้อเพลิงน้อยเกินไป และถังบรรจุจนเต็มสำหรับการแทรกโดยตรงเข้าไปในวงโคจรค้างฟ้าจะส่งมอบน้ำหนักบรรทุกสูงสุด 3.7 ตัน อัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักของหน่วยเท่ากับ ~0.76 นี่เป็นข้อเสียเปรียบของ Breeze RB แต่มีขนาดเล็ก ความจริงก็คือหลังจากการแยก RB+PN จะอยู่ในวงโคจรเปิด ซึ่งต้องใช้แรงกระตุ้นในการแทรกเพิ่มเติม และแรงขับเล็กน้อยของเครื่องยนต์ทำให้เกิดการสูญเสียแรงโน้มถ่วง การสูญเสียแรงโน้มถ่วงจะอยู่ที่ประมาณ 1-2% ซึ่งค่อนข้างน้อย นอกจากนี้ การทำงานของเครื่องยนต์เป็นเวลานานยังเพิ่มข้อกำหนดด้านความน่าเชื่อถืออีกด้วย ในทางกลับกัน เครื่องยนต์หลักรับประกันอายุการใช้งานสูงสุด 3200 วินาที (เกือบหนึ่งชั่วโมง!)


ลักษณะสมรรถนะของช่วงบนของ Briz-KM

  • องค์ประกอบ - Monoblock พร้อมช่องถังทรงกรวยและเครื่องยนต์ขับเคลื่อนที่อยู่ในช่องถัง "G"
  • การใช้งาน: เป็นส่วนหนึ่งของยานพาหนะเปิดตัว Rokot ในขั้นตอนที่สาม
  • คุณสมบัติหลัก - ความเป็นไปได้ของการหลบหลีกในการบิน
  • มวลเริ่มต้น t - 6.475
  • สำรองน้ำมันเชื้อเพลิง (AT+UDMH) t - สูงสุด 5.055
  • ประเภท จำนวน และแรงขับสุญญากาศของเครื่องยนต์:
    • เครื่องยนต์จรวดเหลว 14D30 (1 ชิ้น), 2.0 tf (บำรุงรักษา)
    • เครื่องยนต์จรวดเหลว 11D458 (4 ชิ้น) ชิ้นละ 40 กก. (เครื่องยนต์แก้ไข)
    • 17D58E (12 ชิ้น) ชิ้นละ 1.36 กก. (ทัศนคติและความเสถียรของเครื่องยนต์)
  • เวลาบินอัตโนมัติสูงสุดชั่วโมง - 7
  • ปีที่บินครั้งแรก - พฤษภาคม 2543

ลักษณะทางยุทธวิธีและทางเทคนิคของ Briz-M ระยะบน

  • องค์ประกอบ - เวทีด้านบน ประกอบด้วยบล็อกกลางที่ใช้ Briz-KM RB และถังเชื้อเพลิงเสริมแบบทิ้งได้รูปวงแหวนล้อมรอบ
  • แอปพลิเคชัน - เป็นส่วนหนึ่งของยานพาหนะเปิดตัว Proton-M, รถเปิดตัว Angara-A3 และ Angara-A5
  • คุณสมบัติหลัก
    • ขนาดที่เล็กมาก
    • ความสามารถในการเปิดตัวยานอวกาศขนาดใหญ่และหนัก
    • ความเป็นไปได้ของการดำเนินการระยะยาวในการบิน
  • น้ำหนักเริ่มต้น t - สูงถึง 22.5
  • สำรองน้ำมันเชื้อเพลิง (AT+UDMH) t - สูงสุด 20
  • จำนวนการเปิดใช้งานเครื่องยนต์หลัก - สูงสุด 8
  • เวลาบินอัตโนมัติสูงสุดชั่วโมง - อย่างน้อย 24 (ตาม TTZ)

จากพารามิเตอร์วงโคจรทั้งหมด เราจะสนใจพารามิเตอร์สามตัวต่อไปนี้: ความสูงของขอบรอบโลก (สำหรับโลก - รอบขอบโค้ง) ความสูงของศูนย์กลางจุดศูนย์กลาง (สำหรับโลก - จุดสุดยอด) และความเอียง:

  • ความสูงของศูนย์กลางจุดศูนย์กลางคือความสูงของจุดสูงสุดของวงโคจร ซึ่งแสดงเป็นฮา
  • ความสูงของจุดรอบวงโคจรคือความสูงของจุดต่ำสุดของวงโคจร ซึ่งแสดงเป็น Hn
  • ความเอียงของวงโคจรคือมุมระหว่างระนาบวงโคจรกับระนาบที่ผ่านเส้นศูนย์สูตรของโลก (ในกรณีของเราคือวงโคจรรอบโลก) แสดงเป็น ฉัน.

วงโคจรค้างฟ้าคือวงโคจรทรงกลมที่มีระดับความสูงรอบขอบฟ้าและจุดสิ้นสุดของน้ำทะเลที่ 35,786 กิโลเมตร เหนือระดับน้ำทะเล และมีความเอียง 0 องศา ดังนั้นงานของเราจึงแบ่งออกเป็นขั้นตอนต่อไปนี้: เข้าสู่วงโคจรโลกต่ำ, ยก apocenter เป็น 35,700 กม., เปลี่ยนความเอียงเป็น 0 องศา, ยกขอบเขตเป็น 35,700 กม. การเปลี่ยนความโน้มเอียงของวงโคจรที่จุดศูนย์กลางอวกาศจะมีประโยชน์มากกว่า เนื่องจากความเร็วของดาวเทียมนั้นต่ำกว่านั้น และยิ่งความเร็วต่ำลง ต้องใช้ delta-V ที่น้อยลงในการเปลี่ยนแปลง เทคนิคประการหนึ่งของกลศาสตร์การโคจรคือบางครั้งการยกจุดศูนย์กลางของจุดให้สูงกว่าที่ต้องการจะทำกำไรได้มากกว่า เปลี่ยนความเอียงตรงนั้น และลดจุดจุดศูนย์กลางจุดศูนย์กลางลงไปยังตำแหน่งที่ต้องการในภายหลัง ค่าใช้จ่ายในการเพิ่มและลด apocenter เหนือระดับที่ต้องการ + การเปลี่ยนแปลงความเอียงอาจน้อยกว่าการเปลี่ยนแปลงความเอียงที่ความสูงของ apocenter ที่ต้องการ

แผนการบิน

ในสถานการณ์จำลอง Briz-M จำเป็นต้องปล่อย Sirius-4 ซึ่งเป็นดาวเทียมสื่อสารของสวีเดนที่เปิดตัวในปี 2550 ในช่วงหลายปีที่ผ่านมามีการเปลี่ยนชื่อแล้ว ปัจจุบันเป็น "Astra-4A" แผนการถอดถอนมีดังนี้:


เห็นได้ชัดว่าเมื่อเราเข้าสู่วงโคจรด้วยตนเอง เราจะสูญเสียความแม่นยำของเครื่องจักรที่ทำการคำนวณขีปนาวุธ ดังนั้นพารามิเตอร์การบินของเราจะมีข้อผิดพลาดค่อนข้างมาก แต่ก็ไม่น่ากลัว

ขั้นที่ 1 เข้าสู่วงโคจรอ้างอิง

ระยะที่ 1 ใช้เวลาตั้งแต่เริ่มโปรแกรมจนถึงเข้าสู่วงโคจรทรงกลมด้วยระดับความสูงประมาณ 170 กม. และมีความเอียง 51 องศา (มรดกอันเจ็บปวดของละติจูดไบโคนูร์เมื่อปล่อยจากเส้นศูนย์สูตรจะเป็น 0 องศาทันที ).
สถานการณ์ โปรตอน LV / โปรตอน เอ็ม / โปรตอน เอ็ม - บรีซ เอ็ม (ซิเรียส 4)

ตั้งแต่การโหลดเครื่องจำลองไปจนถึงการแยกด่านบนออกจากด่านที่สาม คุณสามารถชื่นชมทิวทัศน์ได้ - ทุกอย่างเสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติ เว้นแต่คุณจะต้องเปลี่ยนโฟกัสของกล้องไปที่จรวดจากมุมมองจากพื้นดิน (กด F2ไปที่ค่าด้านซ้ายบน ทิศทางที่แน่นอนหรือ เฟรมระดับโลก).
ในระหว่างกระบวนการผสมพันธุ์ แนะนำให้เปลี่ยนมาใช้มุมมอง "ภายใน" F1ให้เตรียมพร้อมสำหรับสิ่งที่รอเราอยู่:


อย่างไรก็ตาม ใน Orbiter คุณสามารถหยุดชั่วคราวได้ Ctrl-Pสิ่งนี้อาจเป็นประโยชน์กับคุณ
คำอธิบายเล็กน้อยเกี่ยวกับคุณค่าของตัวบ่งชี้ที่สำคัญสำหรับเรา:


หลังจากระยะที่สามแยกจากกัน เราพบว่าตัวเองอยู่ในวงโคจรเปิดพร้อมความเสี่ยงที่จะตกลงสู่มหาสมุทรแปซิฟิกหากเราดำเนินการช้าๆหรือไม่ถูกต้อง เพื่อหลีกเลี่ยงชะตากรรมที่น่าเศร้าเช่นนี้ เราควรเข้าสู่วงโคจรอ้างอิง ซึ่งเราควร:

  1. หยุดการหมุนบล็อกโดยการกดปุ่ม หมายเลข 5- ที.เอ็น. โหมด KillRot (หยุดการหมุน) หลังจากกำหนดตำแหน่งแล้ว โหมดจะปิดโดยอัตโนมัติ
  2. สลับมุมมองด้านหลังเป็นมุมมองไปข้างหน้าด้วยปุ่ม .
  3. เปลี่ยนตัวบ่งชี้กระจกหน้ารถเป็นโหมดวงโคจร (Orbit Earth ด้านบน) โดยกดปุ่ม ชม.
  4. กุญแจ หมายเลข 2(เปิดขึ้น) หมายเลข 8(ปฏิเสธ) หมายเลข 1(เลี้ยวซ้าย) หมายเลข 3(เลี้ยวขวา) หมายเลข 4(ม้วนไปทางซ้าย) หมายเลข 6(หมุนไปทางขวา) และ หมายเลข 5(หยุดการหมุน) หมุนบล็อกในทิศทางการเคลื่อนที่ด้วยมุมพิทช์ประมาณ 22 องศา แล้วแก้ไขตำแหน่ง
  5. เริ่มขั้นตอนการสตาร์ทเครื่องยนต์ (ก่อนอื่น ตัวเลข +แล้วโดยไม่ปล่อยมือ Ctrl).

หากคุณทำทุกอย่างถูกต้องรูปภาพจะมีลักษณะดังนี้:


หลังจากเปิดเครื่องยนต์:

  1. สร้างการหมุนที่จะแก้ไขมุมพิทช์ (การกดหมายเลข 8 สองครั้งและมุมจะไม่เปลี่ยนแปลงอย่างเห็นได้ชัด)
  2. ในขณะที่เครื่องยนต์กำลังทำงาน ให้รักษามุมเอียงให้อยู่ในช่วง 25-30 องศา
  3. เมื่อค่า periapsis และ apocenter อยู่ที่ระยะ 160-170 กม. ให้ดับเครื่องยนต์ด้วยปุ่ม หมายเลข *.

หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีมันจะเป็นดังนี้:


ส่วนที่ประหม่าที่สุดจบลงแล้ว เราอยู่ในวงโคจร ไม่มีที่ไหนที่จะตก

ขั้นที่ 2 เข้าสู่วงโคจรระดับกลาง

เนื่องจากอัตราส่วนแรงขับต่อน้ำหนักต่ำ จึงต้องยก apocenter ขึ้นเป็น 35,700 กม. ในสองขั้นตอน ระยะแรกคือการเข้าสู่วงโคจรระดับกลางโดยมีศูนย์กลางศูนย์กลางประมาณ 5,000 กม. ความเฉพาะเจาะจงของปัญหาคือคุณต้องเร่งความเร็วเพื่อที่ apocenter จะไม่อยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรนั่นคือ คุณต้องเร่งความเร็วแบบสมมาตรสัมพันธ์กับเส้นศูนย์สูตร การฉายโครงร่างเอาต์พุตบนแผนที่โลกจะช่วยเราในเรื่องนี้:


รูปภาพของ Turksat 4A ที่เพิ่งเปิดตัว แต่ก็ไม่สำคัญ
การเตรียมเข้าสู่วงโคจรระดับกลาง:

  1. สลับจอแสดงผลมัลติฟังก์ชั่นด้านซ้ายเป็นโหมดแผนที่ ( กะซ้าย F1, กะซ้ายม).
  2. , ช้าลง 10 เท่า ) รอจนบินข้ามทวีปอเมริกาใต้
  3. วางแนวบล็อกให้อยู่ในตำแหน่งที่เลื่อนออกไป (จมูกไปในทิศทางการเคลื่อนที่) คุณสามารถกดปุ่ม [ เพื่อให้สิ่งนี้เสร็จสิ้นโดยอัตโนมัติ แต่ที่นี่ไม่ได้ผลมากนักควรทำด้วยตนเองจะดีกว่า
  4. ให้บล็อกหมุนลงเพื่อรักษาตำแหน่งที่เลื่อนระดับ

มันควรมีลักษณะดังนี้:


ในพื้นที่ละติจูด 27 องศา คุณต้องเปิดเครื่องยนต์ และรักษาตำแหน่งเลื่อนระดับ บินจนกว่าจะถึงจุดศูนย์กลาง 5,000 กม. คุณสามารถเปิดใช้งานการเร่งความเร็ว 10 เท่า เมื่อถึงจุดศูนย์กลาง 5,000 กม. ให้ดับเครื่องยนต์

ในความคิดของฉัน ดนตรีเหมาะมากสำหรับการเร่งความเร็วในวงโคจร

หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีเราจะได้สิ่งที่ชอบ:

ขั้นที่ 3 เข้าสู่วงโคจรถ่ายโอน

คล้ายกับระยะที่ 2 มาก:

  1. โดยเร่งเวลา (เร็วขึ้น 10 เท่า , ช้าลง 10 เท่า คุณสามารถเร่งความเร็วได้ถึง 100x ได้อย่างปลอดภัย ฉันไม่แนะนำ 1,000x) รอจนกว่าคุณจะบินข้ามอเมริกาใต้
  2. วางแนวบล็อกให้อยู่ในตำแหน่งที่เลื่อนออกไป (จมูกไปในทิศทางการเคลื่อนที่)
  3. ให้บล็อกหมุนลงเพื่อรักษาตำแหน่งที่เลื่อนระดับ
  4. ในบริเวณละติจูด 27 องศา คุณต้องเปิดเครื่องยนต์ และรักษาตำแหน่งเลื่อนระดับ บินไปจนถึงจุดศูนย์กลาง 35,700 กม. คุณสามารถเปิดใช้งานการเร่งความเร็ว 10 เท่า
  5. เมื่อถังน้ำมันเชื้อเพลิงภายนอกหมด ให้รีเซ็ตโดยกด ดี- สตาร์ทเครื่องยนต์อีกครั้ง


รีเซ็ตถังน้ำมันเชื้อเพลิง มองเห็นการทำงานของเครื่องยนต์ที่สะสมอยู่


ผลลัพธ์. โปรดทราบว่าฉันกำลังรีบดับเครื่องยนต์ apocenter คือ 34.7 พันกม. นี่ไม่น่ากลัวเลยเพื่อความบริสุทธิ์ของการทดลองเราจะปล่อยให้มันเป็นแบบนี้


วิวสวย

ขั้นตอนที่ 4 การเปลี่ยนความเอียงของวงโคจร

หากคุณทำทุกอย่างโดยมีข้อผิดพลาดเล็กน้อย apocenter จะอยู่ใกล้เส้นศูนย์สูตร ขั้นตอน:

  1. เร่งเวลาเป็น 1,000x รอเข้าใกล้เส้นศูนย์สูตร
  2. วางแนวบล็อกตั้งฉากกับการบิน ขึ้น เมื่อมองจากด้านนอกของวงโคจร โหมดอัตโนมัติ Nml+ เหมาะสำหรับสิ่งนี้ ซึ่งเปิดใช้งานโดยการกดปุ่ม ; (อาคา และ)
  3. เปิดเครื่องยนต์
  4. หากมีเชื้อเพลิงเหลืออยู่หลังจากการหลบหลีกความโน้มเอียงเป็นศูนย์ คุณสามารถใช้มันในการเพิ่มบริเวณรอบปากได้
  5. หลังจากน้ำมันเชื้อเพลิงหมดให้ใช้ปุ่ม เจแยกดาวเทียม เปิดเผยแผงโซลาร์เซลล์และเสาอากาศ Alt-A, Alt-S


ตำแหน่งเริ่มต้นก่อนการซ้อมรบ


หลังจากการซ้อมรบ

ขั้นตอนที่ 5 การส่งดาวเทียมไปยัง GEO อย่างอิสระ

ดาวเทียมมีมอเตอร์ที่สามารถใช้เพื่อยกบริเวณรอบนอกได้ ในการทำเช่นนี้ ในพื้นที่บริเวณรอบนอก เราจะปรับทิศทางดาวเทียมแบบค่อยเป็นค่อยไปและเปิดเครื่องยนต์ เครื่องยนต์อ่อนต้องทำซ้ำหลายครั้ง หากคุณทำทุกอย่างถูกต้อง ดาวเทียมจะยังมีเชื้อเพลิงเหลืออยู่ประมาณ 20% เพื่อแก้ไขการรบกวนของวงโคจร ในความเป็นจริง อิทธิพลของดวงจันทร์และปัจจัยอื่นๆ ส่งผลให้วงโคจรของดาวเทียมบิดเบี้ยว และต้องสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเพื่อรักษาพารามิเตอร์ที่ต้องการ
หากทุกอย่างเป็นไปด้วยดีสำหรับคุณรูปภาพจะมีลักษณะดังนี้:

ภาพประกอบเล็ก ๆ ของความจริงที่ว่าดาวเทียม GEO ตั้งอยู่เหนือสถานที่แห่งหนึ่งบนโลก:

แผนภาพการเปิดตัว Turksat 4A สำหรับการเปรียบเทียบ