Orbitos inklinacijos keitimas

Šiam straipsniui ar jo daliai trūksta išnašų į patikimus šaltinius. Jūs galite padėti Vikipedijai pridėdami tinkamas išnašas su šaltiniais.

Orbitos inklinacijos keitimas – orbitinis manevras, kurio metu yra pakeičiamas tam tikra orbita skrendančio kūno orbitos posvyrio kampas. Taip pat taip apibūdinamas ir orbitos plokštumos posvyrio pokytis, kai ši yra pasvirusi. Norint atlikti tokį manevrą reikia pakeisti kūno judėjimo greitį orbitos mazguose, t. y. ten kur pagrindinės orbitos plokštuma kertasi su šio kūno orbitos plokštuma.

Efektyvumas

Norint pakeisti inklinaciją reikia kiek galima labiau pakeisti kūno judėjimo greitį, todėl kosmoso misijų organizatoriai primygtinai stengiasi to išvengti, kad būtų galima sutaupytų kiek įmanoma daugiau kuro. Inklinacijos keitimo galima išvengti ar bent šio pakeitimo dydį sumažinti, jei erdvėlaivis bus paleidžiamas iškart norima inklinacija, ar kiek galima jai artimesne.

Didžiausias inklinacijos pakeitimo efektyvumas yra pasiekiamas tada, kai erdvėlaivis yra apoapsyje (dar vadinamame apogėjuje), kur orbitinis greitis $v\,$ yra mažiausias. Pvz.: kartais galima pakelti dirbtinį Žemės palydovą į aukštesnę orbitą, nei reikiama, tuomet pakeisti jo orbitos plokštumą ties apogėjum ir nuleisti palydovą į norimą aukštį, taip geriau išnaudojamas paleidimo greitis nei leidžiant palydovą iškart į norimą orbitos aukštį.

Norint atlikti tai, kas paminėta aukščiau pateiktame pavyzdyje, inklinacijos pakeitimą reikia atlikti apoapsyje, dėl ko pasikeičia periapsio argumentas. Tačiau taikant šį metodą aeronautikos misijų inžinieriams reikia atsižvelgti į tai, kad orbitos plokštumos inklinacijos keitimas šiuo atveju atliekamas tik išilgai apsidžių linijos.

Inklinacija tarp kitų orbitos elementų

Svarbi inklinacijos keitimo subtilybė yra ta, kad Keplerio orbitinė inklinacija yra apibrėžta kampu tarp ekliptinės šiaurės ir orbitos plokštumos vektoriaus normalės (dar vadinamos kampinio poslinkio vektorium). Tai reiškia, kad inklinacija visada teigiama ir yra susieta su kitais orbitos elementais, visų pirma su periapsio argumentu, kuris yra lanku sujungtas su kilimo mazgo ilguma. Iš to galime gauti dvi skirtingas orbitas su tuo pačiu posvyrio kampu.

Skaičiavimai

Gryname orbitos posvyrio kampo keitime, keičiamas yra tik orbitos posvyrio kampas, kai visos kitos orbitinės charakteristikos (spindulys, forma ir t. t.) lieka kokie buvo. ($\Delta {v_{i}}\,$) - greičio pokytis reikalingas posvyrio kampo ($\Delta {i}\,$) pakeitimui gali būti skaičiuojamas pagal formulę:

$\Delta {v_{i}}={2\sin({\frac {\Delta {i}}{2}}){\sqrt {1-e^{2}}}\cos(w+f) \over {na(1+e\cos(f))}}$

čia:

• $e\,$ yra ekscentricitetas
• $w\,$ yra perihelio argumentas
• $f\,$ yra tikroji anomalija
• $n\,$ yra vidutinis greitis
• $a\,$ yra didysis pusašis

Sudėtingesniems manevrams, kuriuose gali tekti keisti ir orbitos posvyrio kampą ir orbitos radiusą, greičio pokytis lygus pirminės orbitos ir norimos greičio vektorių skirtumui keitimo taške.

Taip pat skaitykite

• Orbitų elementai