Difference between revisions of "Orbit darkness time/hu"

From Kerbal Space Program Wiki
Jump to: navigation, search
(no még nincs kész)
 
m
 
(5 intermediate revisions by the same user not shown)
Line 4: Line 4:
 
Ez az oldal bemutatja, hogy a legrosszabb esetben a milyen sokáig lesz sötétben a keringő űrjármű. Ez az ismeret hasznosítható mikor meg kell határozni, hogy mennyi [[battery/hu|akkumulátor]] szükséges egy járműnek, hogy folyamatosan el legyen látva árammal amíg a keringési pálya beárnyékolt részén tartózkodik.
 
Ez az oldal bemutatja, hogy a legrosszabb esetben a milyen sokáig lesz sötétben a keringő űrjármű. Ez az ismeret hasznosítható mikor meg kell határozni, hogy mennyi [[battery/hu|akkumulátor]] szükséges egy járműnek, hogy folyamatosan el legyen látva árammal amíg a keringési pálya beárnyékolt részén tartózkodik.
  
<span id="General Result"></span>
+
<span id="General Result"></span><span id="Általános Eredmény"></span>
 
== Általános Eredmény ==
 
== Általános Eredmény ==
 
Ez a sötétben töltött leghosszabb idő kiszámításának az eredménye (az egységek másodpercekben vannak megadva):
 
Ez a sötétben töltött leghosszabb idő kiszámításának az eredménye (az egységek másodpercekben vannak megadva):
Line 27: Line 27:
 
* <math>M</math>: az égitest tömege
 
* <math>M</math>: az égitest tömege
  
Az égitest sugara és tömege a játékban a [[Tracking Station/hu|Követőállomás]] menüjében, a wikin pedig az adott égitest oldalán (pl. [[Mun/hu|Mün]]) vagy a [[Kerbol System/Table/hu|Kerbol Rendszer égitestjeinek táblázatából]] lehet kilesni. Az adott égitest oldalán a gravitációs paraméter is megtalálható így annak számolása is megspórolható.
+
Az égitest sugara és tömege a játékban a [[Tracking Station/hu|Követőállomás]] menüjében, a wikin pedig az adott égitest oldalán (pl. [[Mun/hu|Mün]]) vagy a [[Kerbol System/Table/hu|Kerbol Rendszer égitestjeinek táblázatából]] lehet kilesni. Az adott égitest oldalán a gravitációs paraméter közvetlenül is megtalálható így annak számolása, azaz a tömeg [[w:hu:Gravitációs állandó|gravitációs állandóval]] való beszorzása, megtakarítható.
  
 
Mikor kilométert használsz a pályajelmezőknél a gravitációs paramétert el kell osztani 1000<sup>3</sup>-nal. Például a [[Kerbin]] egyenlítői sugara 600&#8239;000&nbsp;m vagy 600&nbsp;km. A gravitációs paramétere 3,5316000×10<sup>12</sup> m<sup>3</sup>/s<sup>2</sup> vagy 3,5316000×10<sup>3</sup> km<sup>3</sup>/s<sup>2</sup>.
 
Mikor kilométert használsz a pályajelmezőknél a gravitációs paramétert el kell osztani 1000<sup>3</sup>-nal. Például a [[Kerbin]] egyenlítői sugara 600&#8239;000&nbsp;m vagy 600&nbsp;km. A gravitációs paramétere 3,5316000×10<sup>12</sup> m<sup>3</sup>/s<sup>2</sup> vagy 3,5316000×10<sup>3</sup> km<sup>3</sup>/s<sup>2</sup>.
 +
 +
<span id="Simplified Result"></span>
 +
==== Az egyszerűsített képlet ====
 +
----
 +
A körpályának tekinthető keringési pályák esetén, azaz amikor a excentricitás (<math>e</math>) nagyon kicsi, azaz a közelpont és a távolpont magassága közel megegyezik, akkor ez az egyszerűbb képlet is jól használható:
 +
 +
<math>T_d = \frac{2r_a^2}{h}\left(\text{sin}^{-1}\left(\frac{R}{r_a}\right)\right)</math>
 +
 +
<math>h = \sqrt{r_a\mu}</math>
 +
 +
<span id="Limitations"></span>
 +
== Korlátok ==
 +
Ez az egyenlet a stabil keringési pályán felül feltételezi, hogy a napsugarak párhuzamosan érkeznek a körülkeringett égitestre, ami nem igaz de a nap nagy távolsága miatt jól közelíti azt. Az egyenlet szintén nem számol azzal, hogy az árnyékolást a körülkeringett égitesten kívül egy másik égitest okozza, azaz a [[Laythe/hu|Laythe]] körül kering, de a [[Jool/hu|Jool]] gátolja a napsugarakat. Ilyenkor hasznos a [[moon/hu|hold]] árnyékidejével is számolni.
 +
 +
Az egyenlet a leghosszabb időtartammal számol, ami nagyobb pályahajlásnál csak ciklikusan igaz - többnyire ennél rövidebb - viszont célszerű minden esetben a legrosszabb esetre tervezni.
 +
 +
<span id="Application"></span>
 +
== Felhasználás ==
 +
Kiszámolható tollal, papírral, zsebszámológéppel vagy táblázatkezelővel, illetve ezzel a [http://www.prism.gatech.edu/~bnichols8/projects/kspdarkness/main.shtml számológép lappal], a pályaárnyékidő kiszámolható mindenféle pályára, minden bolygóra és holdra. Ismerve a pályaárnyékidőt és a [[probe/hu|szonda]] vagy más űrjármű [[command module/hu|vezérlőegységének]] áramfelvételét, az áram alatt tartáshoz szükséges akkumulátormennyiség számítható.
 +
 +
{{Formula|math=B = \dot{E}T_d|where=
 +
* <math>B</math> az akkumulátor kapacitása [[electric charge/hu|elektromos egységben ({{mark|echu}})]]
 +
* <math>\dot{E}</math> az energiafelhasználás ({{mark|echu}}/másodperc)
 +
* <math>T_d</math> a pályaárnyékidő másodpercben}}
 +
 +
A pályaárnyékidő és a keringési idő ismeretében számolható az napelemekkel történő újratöltéshez rendelkezésre álló idő. Ennek segítségével a naptól való távolság függvényében megbecsülhető az újratöltéshez szükséges napelemek mennyisége. Mivel a napfényben töltött idő lényegesen hosszabb az árnyékban töltött időnél, emiatt általában a napelemek mennyisége nem szokott gondot okozni.
 +
 +
<span id="Examples"></span>
 +
== Példák ==
 +
<span id="Orbiting Kerbin with 100 km circular orbit"></span>
 +
=== A Kerbin körül 100 km magas körpályán ===
 +
 +
<big>''T<sub>d</sub> = 642 s (10 perc 42 másodperc)''</big>
 +
 +
0,05&nbsp;{{mark|echu}}/s energiát felhasználva az [[RC-001S Remote Guidance Unit/hu|RC-001S]] és 0,04&nbsp;{{mark|echu}}/s az [[Illuminator Mk1/hu|Illuminator Mk1]] ami összesen 0,09&nbsp;{{mark|echu}}/s:
 +
 +
<big>''B = &#278;<sub>d</sub> 0,09 {{mark|echu}}/s · 642 s = 57,8 {{mark|echu}}''</big>
 +
 +
Ez alapján legalább 57,8&nbsp;{{mark|echu}} elektromos tárolóképességgel rendelkező akkumulátorbázis szükséges hogy a Kerbin árnyékában ne merüljön le miközben 0,09&nbsp;{{mark|echu}} másodpecenként. Ez alapján egy ilyen szondának egy [[Z-100 Rechargeable Battery Pack/hu|Z-100]] típusú telep 100&nbsp;{{mark|echu}} kapacitással. Az RC-001S szintén 15&nbsp;{{mark|echu}} tárolhat, 42,8&nbsp;{{mark|echu}} is elég lehet, bár rendszerint hasznos a szondamagokban tárolt energiát vésztartaléknak használni.
 +
 +
<span id="Orbiting Jool with apoapsis 700 km and periapsis 200 km"></span>
 +
 +
=== A Jool körül keringve 700 km-es távolpont és 200 km-es közelponttal ===
 +
 +
<big>''T<sub>d</sub> = 2403 s (40 perc 3 másodperc)''</big>
 +
 +
És ismét 0,05 {{mark|echu}}/s-t fogyaszt [[RC-001S Remote Guidance Unit|RC-001S]] és most 0,16&nbsp;{{mark|echu}}/s a 4x [[Illuminator Mk1/hu|Illuminator Mk1]] ami összesen 0,21&nbsp;{{mark|echu}}/s:
 +
 +
<big>''B = &#278;<sub>d</sub> 0,21 {{mark|echu}}/s · 2403 s ≈ 505 {{mark|echu}}''</big>
 +
 +
Azaz legalább 505&nbsp;{{mark|echu}} töltésre van szükség, hogy az árnyék alatt ne merüljenek le a telepek 0,21&nbsp;{{mark|echu}}/s fogyasztás mellett.
 +
 +
<span id="Circular orbits around all planets and moons"></span>
 +
=== Körpályák a bolygók és a holdak körül ===
 +
A következő táblázat tartalmazza az árnyékidőket a [[planet/hu|bolygók]] és a [[moon/hu|holdak körül]]. A keringés körpályán történik az adott égitest sugarának 20%-ával megegyező szintmagasságon.
 +
 +
{| class="wikitable"
 +
! Égitest
 +
! colspan="2" | Árnyékidő
 +
! Keringési idő
 +
! Szintmagasság
 +
|-
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Moho}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Eve}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Gilly}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Kerbin}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Mun}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Minmus}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Duna}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Ike}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Dres}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Jool}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Laythe}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Vall}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Tylo}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Pol}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Bop}}
 +
{{:Orbit darkness time/Row|Eeloo}}
 +
|}
 +
 +
[[Category:Tutorials/hu]]

Latest revision as of 20:22, 24 April 2015

Error creating thumbnail: /bin/bash: rsvg-convert: command not found
A pályaárnyék vázlata

A pályaárnyékidő [orbit darkness time] jelenti azt az időtartamot amit az adott űreszköz vagy egyéb test a körülkeringett égitest árnyékában marad. A pontos időtartam függ a keringési pálya és az égitest paramétereitől.

Ez az oldal bemutatja, hogy a legrosszabb esetben a milyen sokáig lesz sötétben a keringő űrjármű. Ez az ismeret hasznosítható mikor meg kell határozni, hogy mennyi akkumulátor szükséges egy járműnek, hogy folyamatosan el legyen látva árammal amíg a keringési pálya beárnyékolt részén tartózkodik.

Általános Eredmény

Ez a sötétben töltött leghosszabb idő kiszámításának az eredménye (az egységek másodpercekben vannak megadva):

Ahol a fél nagytengely, a fél kistengely, a fajlagos szögmomentum, az excentricitás, és a bolygó vagy hold sugara. Ezek a fogalmak számíthatóak a közelpont (apoapszis) (Ap), a távolpont (periapszis) (Pe) és az égitest ismeretében:

  • , az apoapszis az égitest közepétől számítva
  • , a periapszis az égitest közepétől számítva
  • , a fél nagytengely
  • , a fél kistengely
  • , az excentricitás
  • , az ellipszis nagytengelyére merőleges húr fele
  • , a gravitációs paraméter
  • , a fajlagos szögmomentum

A kiszámításukhoz szükséges legkevesebb ismert paraméter:

  • , az tervezett apoapszis az égitest felszínétől számítva
  • : az tervezett periapszis az égitest felszínétől számítva
  • : a körülkeringett égitest sugara (avagy egyenlítői sugár)
  • : az égitest tömege

Az égitest sugara és tömege a játékban a Követőállomás menüjében, a wikin pedig az adott égitest oldalán (pl. Mün) vagy a Kerbol Rendszer égitestjeinek táblázatából lehet kilesni. Az adott égitest oldalán a gravitációs paraméter közvetlenül is megtalálható így annak számolása, azaz a tömeg gravitációs állandóval való beszorzása, megtakarítható.

Mikor kilométert használsz a pályajelmezőknél a gravitációs paramétert el kell osztani 10003-nal. Például a Kerbin egyenlítői sugara 600 000 m vagy 600 km. A gravitációs paramétere 3,5316000×1012 m3/s2 vagy 3,5316000×103 km3/s2.

Az egyszerűsített képlet


A körpályának tekinthető keringési pályák esetén, azaz amikor a excentricitás () nagyon kicsi, azaz a közelpont és a távolpont magassága közel megegyezik, akkor ez az egyszerűbb képlet is jól használható:

Korlátok

Ez az egyenlet a stabil keringési pályán felül feltételezi, hogy a napsugarak párhuzamosan érkeznek a körülkeringett égitestre, ami nem igaz de a nap nagy távolsága miatt jól közelíti azt. Az egyenlet szintén nem számol azzal, hogy az árnyékolást a körülkeringett égitesten kívül egy másik égitest okozza, azaz a Laythe körül kering, de a Jool gátolja a napsugarakat. Ilyenkor hasznos a hold árnyékidejével is számolni.

Az egyenlet a leghosszabb időtartammal számol, ami nagyobb pályahajlásnál csak ciklikusan igaz - többnyire ennél rövidebb - viszont célszerű minden esetben a legrosszabb esetre tervezni.

Felhasználás

Kiszámolható tollal, papírral, zsebszámológéppel vagy táblázatkezelővel, illetve ezzel a számológép lappal, a pályaárnyékidő kiszámolható mindenféle pályára, minden bolygóra és holdra. Ismerve a pályaárnyékidőt és a szonda vagy más űrjármű vezérlőegységének áramfelvételét, az áram alatt tartáshoz szükséges akkumulátormennyiség számítható.

Ahol:
  • az akkumulátor kapacitása elektromos egységben (⚡)
  • az energiafelhasználás (⚡/másodperc)
  • a pályaárnyékidő másodpercben

A pályaárnyékidő és a keringési idő ismeretében számolható az napelemekkel történő újratöltéshez rendelkezésre álló idő. Ennek segítségével a naptól való távolság függvényében megbecsülhető az újratöltéshez szükséges napelemek mennyisége. Mivel a napfényben töltött idő lényegesen hosszabb az árnyékban töltött időnél, emiatt általában a napelemek mennyisége nem szokott gondot okozni.

Példák

A Kerbin körül 100 km magas körpályán

Td = 642 s (10 perc 42 másodperc)

0,05 ⚡/s energiát felhasználva az RC-001S és 0,04 ⚡/s az Illuminator Mk1 ami összesen 0,09 ⚡/s:

B = Ėd 0,09 ⚡/s · 642 s = 57,8 ⚡

Ez alapján legalább 57,8 ⚡ elektromos tárolóképességgel rendelkező akkumulátorbázis szükséges hogy a Kerbin árnyékában ne merüljön le miközben 0,09 ⚡ másodpecenként. Ez alapján egy ilyen szondának egy Z-100 típusú telep 100 ⚡ kapacitással. Az RC-001S szintén 15 ⚡ tárolhat, 42,8 ⚡ is elég lehet, bár rendszerint hasznos a szondamagokban tárolt energiát vésztartaléknak használni.

A Jool körül keringve 700 km-es távolpont és 200 km-es közelponttal

Td = 2403 s (40 perc 3 másodperc)

És ismét 0,05 ⚡/s-t fogyaszt RC-001S és most 0,16 ⚡/s a 4x Illuminator Mk1 ami összesen 0,21 ⚡/s:

B = Ėd 0,21 ⚡/s · 2403 s ≈ 505 ⚡

Azaz legalább 505 ⚡ töltésre van szükség, hogy az árnyék alatt ne merüljenek le a telepek 0,21 ⚡/s fogyasztás mellett.

Körpályák a bolygók és a holdak körül

A következő táblázat tartalmazza az árnyékidőket a bolygók és a holdak körül. A keringés körpályán történik az adott égitest sugarának 20%-ával megegyező szintmagasságon.

Égitest Árnyékidő Keringési idő Szintmagasság
TinyMoho.png Moho 788 s 13 perc 8.4 s 41 perc 54.3 s 50 000 m
TinyEve.png Eve 531 s 8 perc 50.6 s 28 perc 12.2 s 140 000 m
TinyGilly.png Gilly 1 333 s 22 perc 13.3 s 1 óra 10 perc 52.1 s 2 600 m
TinyKerbin.png Kerbin 641 s 10 perc 40.5 s 34 perc 2.6 s 120 000 m
TinyMun.png Mün (Mun) 908 s 15 perc 7.6 s 48 perc 14.5 s 40 000 m
TinyMinmus.png Minmus 906 s 15 perc 5.8 s 48 perc 8.7 s 12 000 m
TinyDuna.png Duna 854 s 14 perc 14 s 45 perc 23.5 s 64 000 m
TinyIke.png Ike 891 s 14 perc 50.9 s 47 perc 21.1 s 26 000 m
TinyDres.png Dres 906 s 15 perc 5.8 s 48 perc 8.7 s 27 600 m
TinyJool.png Jool 2 265 s 37 perc 44.6 s 2 óra 0 perc 21.8 s 1 200 000 m
TinyLaythe.png Laythe 654 s 10 perc 53.7 s 34 perc 44.8 s 100 000 m
TinyVall.png Vall 934 s 15 perc 34.3 s 49 perc 39.5 s 60 000 m
TinyTylo.png Tylo 716 s 11 perc 56.1 s 38 perc 3.7 s 120 000 m
TinyPol.png Pol 890 s 14 perc 49.8 s 47 perc 17.6 s 8 800 m
TinyBop.png Bop 861 s 14 perc 20.7 s 45 perc 44.7 s 13 000 m
TinyEeloo.png Eeloo 914 s 15 perc 13.7 s 48 perc 33.8 s 42 000 m