Spørsmål:
Hvilken høyde trenger en havovergang under orbitalfly for å nå?
LocalFluff
2014-11-20 07:10:09 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Så la oss spare litt reisetid og kaste et romskip i stedet for et fly over Atlanterhavet eller Stillehavet på en ballistisk bane. Hvor høyt må det gå? Hvor høyt går dommedagens ICBM egentlig? Hvor langt ville Virgin Galactic romskip gå?

Jeg har hørt at høyden som kreves er latterlig, og tallene jeg får når jeg legger noen tall i noen ligninger jeg har funnet, er også latterlige. Trenger virkelig ballistisk havovergang sub-orbitalt fly å sette passasjerene gjennom van-beltet?

Avhenger av havet / avstanden. Mener du den såkalte _Kangaroo Route_ fra Storbritannia til Australia som Virgin Galactic planla for SpaceShipThree? Se [HopDavids svar på Ville en punkt-til-punkt suborbital romfart ha en "negativ" perigee?] (Http://space.stackexchange.com/a/4190/49) For _ Kangaroo Route_ beregner han en apogee på 665 km med et punkt-til-punkt ballistisk fly mellom Sidney og London.
@TidalWave Ja nøyaktig, og det ser rimelig ut når du krysser hele planeten. Men når du flytter fokusene for å få en regional (havovergang) tur, får man en stor bule over overflaten. Flytur under bane ser ut til å antyde høyere høyde enn siden Apollo. Super-orbital, egentlig.
* Suborbital * og * Superorbital * handler ikke om høyde, men om hastigheten vinkelrett på jordradien. Hvis vi ignorerer andre tiltrekkende legemer i universet, kan man gå vilkårlig høyt uten å komme i bane.
Det svarer ikke på spørsmålet nøyaktig, men gjør det kanskje mindre kritisk - det er ingen praktisk grunn til at suborbital transport ikke kunne starte med en 'ikke-latterlig' høyde ut av atmosfæren, kysten nær det punktet, og akselerere ytterligere for å bevege seg inngangspunktet rundt om i verden uten å dumpe for mye energi i høyden.
To svar:
Mark Adler
2014-12-27 08:39:50 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Høydene er ikke det jeg vil kalle latterlig. Selv om du ser ut til å bruke uberettigede superlativer i spørsmålene dine.

Den optimale, dvs. minimale injeksjonshastighets-underbanen ble gitt av HopDavid i dette svaret. Med en viss manipulasjon får du den maksimale høyden på den optimale banen:

$$ {r \ over 2} \ left (\ sin {\ alpha \ over 2} + \ cos {\ alpha \ over 2} -1 \ høyre) $$

hvor $ r $ er radiusen på injeksjonen og $ \ alpha $ er den sentrale vinkelen på traversen. De optimale delbanene ser slik ut:

animation of sub-orbits

De grønne linjene viser den midtre vinkelen som er krysset, og den solide oransje kurven er banen. Den prikkete oransje kurven fullfører resten av underbanen.

Maksimal høyde er i en travers på $ \ pi / 2 $, eller en fjerdedel av veien rundt planeten, omtrent avstanden mellom Los Angeles og Moskva (siden vi snakker om ICBM). Den maksimale høyden er:

$$ {r \ over 2} \ left (\ sqrt {2} -1 \ right) $$

eller omtrent $ 0,207 \, r $. Jeg vil anse at en rimelig injeksjonshøyde er 50 km, så dette gir en maksimal ICBM-høyde på 1330 km. Det ville kaste bunnen av det indre van-beltet, som starter på rundt $ 0,2 \, $. For de fleste kryssvinkler vil du være lavere og bør savne beltet. (Selv om du må passe på Sør-Atlanterhavsavviket hvis du skal fra, for eksempel Los Angeles til Port Elizabeth, Sør-Afrika.)

Hvis du aksepterer en straff i injeksjonshastigheten, kan du senke toppen høyde. For eksempel, for å redusere topphøyden for en $ \ pi / 2 $ travers med en faktor på to til 665 km, må du øke injeksjonshastigheten fra 7,17 km / s til 7,29 km / s.

PearsonArtPhoto
2014-12-26 17:30:45 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Teoretisk sett er det ingen krav til høyde i det hele tatt. Atmosfæren gjør det selvfølgelig upraktisk. Jeg vil si at de fleste flyreiser vil være over atmosfæren mesteparten av tiden, så sannsynligvis omtrent 30 mil minimum. 100 eller mer er sannsynlig også.

Hvis det ikke var atmosfære, og jorden var flat, kunne man gå i bane rett over overflaten. Ballistisk ville være noe under den hastigheten.


ⓘ
Denne spørsmålet ble automatisk oversatt fra engelsk.Det opprinnelige innholdet er tilgjengelig på stackexchange, som vi takker for cc by-sa 3.0-lisensen den distribueres under.
Loading...