Difference between revisions of "Aerobraking/hu"

From Kerbal Space Program Wiki
Jump to: navigation, search
m
m (Reverted edits by Rocketing Rudolph (talk) to last revision by NWM)
 
(4 intermediate revisions by 2 users not shown)
Line 1: Line 1:
A '''Levegőfékezés''' avagy '''légköri fékezés [Atmospheric braking] [Aerobraking]''' ~ '''levegőbefogás [aerocapture]''' egy technika, amelynek segítségével az [[craft/hu|eszköz]] egy [[celestial body/hu|égitest]]hez viszonyított sebességét üzemanyag-hatékonyan csökkenteni lehet a [[drag/hu|Légellenállás]] [atmospheric drag] [drag] felhasználásával.
+
A '''Levegőfékezés''' avagy '''légköri fékezés [Atmospheric braking] [Aerobraking]''' ~ '''levegőbefogás [aerocapture]''' egy technika, amelynek segítségével az [[craft/hu|eszköz]] egy [[celestial body/hu|égitest]]hez viszonyított sebességét üzemanyag-hatékonyan csökkenteni lehet a [[drag/hu|légellenállás]] [atmospheric drag] [drag] felhasználásával.
  
Általában mikor egy űrjármű egy égitest [[sphere of influence/hu|hatássugarán]] belül kerül, az égitesthez viszonyított sebebessége túl nagy a befogáshoz, és mindenféle beavatkozás nélkül egyszerűen némi pályamódosulással átrepül a célpont mellett, majd valahol a hatásgömbje túloldalán távozva visszatér annak az égitestnek a hatásgömbjébe, ahonnan érkezett. Hogy csökkentsük a sebességet és keringési pályára fogathassuk be az eszközt, az eszköznek retrográd kell égettetnie a hajtóművét, vagy [[Gravity assist/hu#Reverse Gravity assist|gravitációs fékezést]] kell alkalmaznia valamelyik hold segítségével (ha van), vagy ha a célpontnak van [[Atmosphere/hu|légkör]]e, akkor levegőfékezést is lehet alkalmazni.  
+
Általában mikor egy űrjármű egy égitest [[sphere of influence/hu|vonzáskörén]] belül kerül, az égitesthez viszonyított sebebessége túl nagy a befogáshoz, és mindenféle beavatkozás nélkül egyszerűen némi pályamódosulással átrepül a célpont mellett, majd valahol a hatásgömbje túloldalán távozva visszatér annak az égitestnek a hatásgömbjébe, ahonnan érkezett. Hogy csökkentsük a sebességet és keringési pályára fogathassuk be az eszközt, az eszköznek retrográd kell égettetnie a hajtóművét, vagy [[Gravity assist/hu#Reverse Gravity assist|gravitációs fékezést]] kell alkalmaznia valamelyik hold segítségével (ha van), vagy ha a célpontnak van [[Atmosphere/hu|légköre]], akkor levegőfékezést is lehet alkalmazni.
 +
 
 +
==  <span id="Kialakítás">Kialakítás </span> [Design] ==
 +
Egy levegőfékezésre jól használható [[craft/hu|jármű]] tervezése esetén a fő kihívást a hőszabályozás, iránytartás és a megfelelő tömeg-légellenállás arány hármasának megfelelés jelenti.
 +
 
 +
=== <span id="Hőszabályozás">Hőszabályozás </span> [Heat management] ===
 +
Az agresszívabban végrehajtott levegőfékezésnél a [[atmospheric entry/hu|légköri belépéshez]] hasonlóan [[heat shield/hu|hőpajzsot]] kell használni a hőhatás ellen. Ilyenkor az [[ablator/hu|ablatív anyag]] elszállítja a többlethőt, ami feleslegessé teszi a többi rendszer alkalmazását. A hőpajzs mögötti alkatrészeket egy [[fairing/hu|burkolat]] mögé rejtéssel lehet megvédeni, ha a levegőfékezés közben elfordulást, vagy egyéb manővereket kell végrehajtani - különösen hosszabb járművekkel. Habár, amíg a jármű a hőpajzs takarásában halad, a védőburkolat felesleges. A hőre érzékeny alkatrészek, olyanok mint az [[environmental sensor/hu|érzékelők]] hatékonyan védhetők [[service bay/hu|rekeszekbe]] rejtéssel.
 +
 
 +
=== <span id="Iránytatás">Iránytartás </span> [Stability] ===
 +
Ahogy a légijárműveket, a levegőfékezést végző eszközöket is veszélyezteti a stabilitásvesztés és az átfordulás, ami a hőpjazs nélkül a légköri hatásnak kitett alkatrészek megsemmisüléséhez vezethet. A legjobb iránytartáshoz a [[center of mass/hu|tömegközéppontnak]] a tervezett haladási irány szerint előre kell helyezni, míg a többletlégellenállást adó [[A.I.R.B.R.A.K.E.S/hu|féklapokat]] pedig a lehető leghátrébb kell elhelyezni. Az [[Reaction Control System/hu|RCS]] és a [[reaction wheel/hu|reakciókerekek]] szintén segítenek az iránytartásban.
 +
 
 +
=== <span id="Tömeg-légellenállás arány">Tömeg-légellenállás arány </span> [Mass-to-drag ratio] ===
 +
Ez határozza meg, hogy az adott jármű milyen gyorsan fékeződik a levegőfékeződés során. Egy azonos méretű, de nagyobb tömegű jármű nehezebben fékeződik le. Egy adott tömeg pedig jobban fékeződik nagyobb légellenállás esetén.
  
 
== <span id="Végrehajtás">Végrehajtás </span> [Execution] ==
 
== <span id="Végrehajtás">Végrehajtás </span> [Execution] ==
Line 7: Line 19:
  
 
== <span id="Hátrányok">Hátrányok </span> [Disadvantages] ==
 
== <span id="Hátrányok">Hátrányok </span> [Disadvantages] ==
A levegőfékezés veszélyes manőver. A [[atmospheric entry/hu|légkörbe való belépés]]kor a légkörrel való kölcsönhatásként veszélyesnek tűnő vörös lángok jelenek meg a jármű körül , de ezek a lángok majdnem teljesen veszélytelenek. A dinamikus légnyomás viszont mechanikai sérüléseket okozhat, első sorban a nyitva hagyott [[Solar panel/hu|napelem]]ek kerülhetnek veszélybe, ezért ezeket feltétlen be kell vonni a levegőfékezés előtt, de szélsőséges esetben akár az egész eszköz szétszakadása is bekövetkezhet, de még ennél is végzetesebb lehet a [[Overheating/hu|túlhevülés]] ({{Check version|0.24.2}}) a végzetes esetek KSP-ben a DRE mod használata esetén).  
+
A levegőfékezés veszélyes manőver. A [[atmospheric entry/hu|légkörbe való belépés]]kor a légkörrel való kölcsönhatásként veszélyesnek tűnő vörös lángok jelenek meg a jármű körül , de ezek a lángok majdnem teljesen veszélytelenek. A dinamikus légnyomás viszont mechanikai sérüléseket okozhat, első sorban a nyitva hagyott [[Solar panel/hu|napelem]]ek kerülhetnek veszélybe, ezért ezeket feltétlen be kell vonni a levegőfékezés előtt, de szélsőséges esetben akár az egész eszköz szétszakadása is bekövetkezhet, de még ennél is végzetesebb lehet a [[Overheating/hu|túlhevülés]].  
  
 
Ha egy jármű mélyen merül a légkörbe és így túl sokáig tartózkodik, akkor túl sok sebességet veszíthet és az apoapszis is a légkörbe kerülhet, és ezzel a légkör foglyává válhat. Ha ez történik, és nincs elég tolóerő a meneküléshez, akkor elkerülhetetlen a felszínnel való találkozás, ami küldetés végét jelentheti abban az esetben, ha ez nem volt része az eredeti küldetésnek. A legrosszabb esetben, ha az eszköz nem volt megfelelően felszerelve, azaz nem rendelkezik elég [[Parachute/hu|ejtőernyő]]vel, vagy a [[Thrust-to-weight ratio/hu|TWR]] alacsony, vagy éppen szükséges üzemanyag hiányzik, akkor elkerülhetetlen felszínnek összeütközés.
 
Ha egy jármű mélyen merül a légkörbe és így túl sokáig tartózkodik, akkor túl sok sebességet veszíthet és az apoapszis is a légkörbe kerülhet, és ezzel a légkör foglyává válhat. Ha ez történik, és nincs elég tolóerő a meneküléshez, akkor elkerülhetetlen a felszínnel való találkozás, ami küldetés végét jelentheti abban az esetben, ha ez nem volt része az eredeti küldetésnek. A legrosszabb esetben, ha az eszköz nem volt megfelelően felszerelve, azaz nem rendelkezik elég [[Parachute/hu|ejtőernyő]]vel, vagy a [[Thrust-to-weight ratio/hu|TWR]] alacsony, vagy éppen szükséges üzemanyag hiányzik, akkor elkerülhetetlen felszínnek összeütközés.

Latest revision as of 18:48, 17 March 2017

A Levegőfékezés avagy légköri fékezés [Atmospheric braking] [Aerobraking] ~ levegőbefogás [aerocapture] egy technika, amelynek segítségével az eszköz egy égitesthez viszonyított sebességét üzemanyag-hatékonyan csökkenteni lehet a légellenállás [atmospheric drag] [drag] felhasználásával.

Általában mikor egy űrjármű egy égitest vonzáskörén belül kerül, az égitesthez viszonyított sebebessége túl nagy a befogáshoz, és mindenféle beavatkozás nélkül egyszerűen némi pályamódosulással átrepül a célpont mellett, majd valahol a hatásgömbje túloldalán távozva visszatér annak az égitestnek a hatásgömbjébe, ahonnan érkezett. Hogy csökkentsük a sebességet és keringési pályára fogathassuk be az eszközt, az eszköznek retrográd kell égettetnie a hajtóművét, vagy gravitációs fékezést kell alkalmaznia valamelyik hold segítségével (ha van), vagy ha a célpontnak van légköre, akkor levegőfékezést is lehet alkalmazni.

Kialakítás [Design]

Egy levegőfékezésre jól használható jármű tervezése esetén a fő kihívást a hőszabályozás, iránytartás és a megfelelő tömeg-légellenállás arány hármasának megfelelés jelenti.

Hőszabályozás [Heat management]

Az agresszívabban végrehajtott levegőfékezésnél a légköri belépéshez hasonlóan hőpajzsot kell használni a hőhatás ellen. Ilyenkor az ablatív anyag elszállítja a többlethőt, ami feleslegessé teszi a többi rendszer alkalmazását. A hőpajzs mögötti alkatrészeket egy burkolat mögé rejtéssel lehet megvédeni, ha a levegőfékezés közben elfordulást, vagy egyéb manővereket kell végrehajtani - különösen hosszabb járművekkel. Habár, amíg a jármű a hőpajzs takarásában halad, a védőburkolat felesleges. A hőre érzékeny alkatrészek, olyanok mint az érzékelők hatékonyan védhetők rekeszekbe rejtéssel.

Iránytartás [Stability]

Ahogy a légijárműveket, a levegőfékezést végző eszközöket is veszélyezteti a stabilitásvesztés és az átfordulás, ami a hőpjazs nélkül a légköri hatásnak kitett alkatrészek megsemmisüléséhez vezethet. A legjobb iránytartáshoz a tömegközéppontnak a tervezett haladási irány szerint előre kell helyezni, míg a többletlégellenállást adó féklapokat pedig a lehető leghátrébb kell elhelyezni. Az RCS és a reakciókerekek szintén segítenek az iránytartásban.

Tömeg-légellenállás arány [Mass-to-drag ratio]

Ez határozza meg, hogy az adott jármű milyen gyorsan fékeződik a levegőfékeződés során. Egy azonos méretű, de nagyobb tömegű jármű nehezebben fékeződik le. Egy adott tömeg pedig jobban fékeződik nagyobb légellenállás esetén.

Végrehajtás [Execution]

A levegőfékezés végrehajtása során a jármű mozgáspályájának kereszteznie kell az égitest felső légkörét. Megfelelő esetben a légellenállás az eszközt annyira le fogja lassítani, hogy a szökési pálya egy excentrikus keringési pályává válik. Miután az apoapszis lecsökkent a kívánt értékre a periapszist a légkör fölé kell növelni, hogy elkerüljük a további sebességcsökkenést, és stabil pályára kerüljünk.

Hátrányok [Disadvantages]

A levegőfékezés veszélyes manőver. A légkörbe való belépéskor a légkörrel való kölcsönhatásként veszélyesnek tűnő vörös lángok jelenek meg a jármű körül , de ezek a lángok majdnem teljesen veszélytelenek. A dinamikus légnyomás viszont mechanikai sérüléseket okozhat, első sorban a nyitva hagyott napelemek kerülhetnek veszélybe, ezért ezeket feltétlen be kell vonni a levegőfékezés előtt, de szélsőséges esetben akár az egész eszköz szétszakadása is bekövetkezhet, de még ennél is végzetesebb lehet a túlhevülés.

Ha egy jármű mélyen merül a légkörbe és így túl sokáig tartózkodik, akkor túl sok sebességet veszíthet és az apoapszis is a légkörbe kerülhet, és ezzel a légkör foglyává válhat. Ha ez történik, és nincs elég tolóerő a meneküléshez, akkor elkerülhetetlen a felszínnel való találkozás, ami küldetés végét jelentheti abban az esetben, ha ez nem volt része az eredeti küldetésnek. A legrosszabb esetben, ha az eszköz nem volt megfelelően felszerelve, azaz nem rendelkezik elég ejtőernyővel, vagy a TWR alacsony, vagy éppen szükséges üzemanyag hiányzik, akkor elkerülhetetlen felszínnek összeütközés.

Az ellentettje némileg kevésbé veszélyes. Ha az eszköz nem merült elég mélyre a légkörben, akkor nem veszít elég sebességet, hogy befogja az égitest. Általánosságban kijelenthető, hogy biztonságosabb levegőfékezést végrehajtani túl magasan, mint túl alacsonyan, mivel az elégtelen lefékeződés esetén viszonylag kevés Δv árán a hatássugáron belülre hozható a pálya apoapszisa, míg a periapszis a légkörön belül marad, így a további fordulókkal újabb levegőfékezésekkel tovább lehet csökkenteni az apoapszist. Habár némi üzemanyag kárba megy az apoapszis csökkentésével, de még így is jelentős mennyiséget lehet megtakarítani.

A többfordulós levegőfékezések esetén figyelni kell arra, hogy az apoapszisnál lényegesen kisebb mértékben, de valamelyest csökken a periapszis is.

Az ideális levegőfékezési magasság felől informálódhatsz az égitest cikkében. A következő bolygók és holdak rendelkeznek olyan légkörrel amelyben lehetséges a levegőfékezés:

Való világ [Real world]

A való világban, az levegőbefogás [aerocapture] egy olyan pályamódosítás amelynek célja a megcélzott égitest körüli pályára állás, míg a levegőfékezés [aerobraking] inkább esetében egy meglévő pálya apoapszisának csökkentése a cél. Ráadásul a levegőfékezést roppant konzervatív megközelítéssel tervezik meg, és az eszköz rendszerint többször is áthalad a ritka légkörön viszonylag csekély lassulással miközben elkerülik a turbulenciák és a súrlódás okozta túlhevülés hatásait.

Lásd még