LH2さんロングコーストGTOの解説

LH2 @LH2NHI

twitter.com/mn_all/status/…　 について、 「スーパーシンクロナス軌道を用いても、(1500m/sGTOだと、)SRB-Aを4基装着する最強の204型でも、打ち上げ能力が2トン強にまで下がってしまう。」 というのは若干間違いです。以下補足します。

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【連載】世界に追いつけるか 「高度化」H-IIAロケット、ここに誕生す 第2回 大荷物を部屋の中まで運び入れてくれるようなロケットに j.mp/1iMVpi7

2015-10-01 12:54:42

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H2Aユーザーズマニュアル h2a.mhi.co.jp/service/manual… … p53によると、 H2A204のLC-GTO能力は4820kg, SSGTO能力はha=80000kmのGTOで4500kg程度です pic.twitter.com/aZK3zzkExC

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では、この記事で言っている「H2A204で2tまで落ちるGTO」とは何かというと、以前考察しましたが、「ペリジドッグレッグGTO」だと思われます。 詳細はこちら、@H_Hirayama 先生にまとめていただいた記事をどうぞ。 togetter.com/li/569648?page…

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GTOのデルタVと、打ち上げ能力について以前考察した内容を再掲します。 まずは、通常のGTOの場合。28.5度の緯度にある種子島から面外制御を行わない場合、ΔVは1833m/sとなります。 twitter.com/LH2NHI/status/…

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これが、種子島やケープカナベラルから静止トランスファ軌道(GTO)へ衛星を打ち上げる場合の軌道。ロケットは赤色の軌道のところまでで、GTOに入るとすぐ分離される。 pic.twitter.com/5tGn7gxAh1

2013-09-28 10:42:51

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一方、赤道上から打ち上げた場合、ΔVは約1500m/sとなります。 この差異は、アポジキックで「ペリジ高度を上げる＋軌道傾斜角を変える」という操作が必要となるためです。 twitter.com/LH2NHI/status/…

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ではこれが、最初から軌道傾斜角ゼロ度のGTOだとどうか。ΔVが1467m/sになっています。アリアン発射基地、クールー宇宙センターはほぼ赤道直下にあるため、この軌道に投入することができて衛星は楽チンです。 pic.twitter.com/emINRHkJfo

2013-09-27 22:22:57

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ならば赤道に到達したところで軌道傾斜角0°のGTOに載せると… この場合もアポジキックだけすればよい衛星は1500m/sですが、ロケットのΔVがすごく増えています。(ペリジドッグレッグGTO と仮称しておきます) twitter.com/LH2NHI/status/…

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第2段第2回燃焼開始のタイミングでは、ロケットは7.7km/sで飛んでいるので遠地点での1.6km/sにくらべて速度のベクトルの矢が長く、ここで30°曲がるのはすごいロスになっています。

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曲がるのは、ゆっくりのとき＝地球から遠いとき。軌道面変更の鉄則から考えると、静止軌道より高いところまで飛ばせば、衛星が軌道面を変えるのに有利なことがわかります。

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というわけで、GTOのアポジを静止軌道よりも高くしたものが 「スーパーシンクロナスGTO」です。 アポジキックと静止軌道投入を合わせても、傾斜角変更のΔV削減の利得が大きくなっています。（本例はソルバにて最適化を行いました） pic.twitter.com/wUFioEYW7Z

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一方、ペリジを上げる代わりに、アポジキックを途中までロケットで肩代わりするのがロングコーストGTO=高度化です。 ロケットのΔVが最小になるよう最適化すると、自然とpe=3000km、ap=35786km 傾斜角20°になります。 twitter.com/LH2NHI/status/…

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さて、これとは別に、衛星のアポジキックの途中までをロケットが肩代わりしてもΔVは減らせます。これがロングコーストGTO=高度化　です。 pic.twitter.com/i6iCt1rKTl

2013-09-28 10:52:10

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では1500m/sGTO=2tまで能力が落ちるのはどのパターンなのか。 打ち上げ能力が落ちるというのは、ロケット側のΔVが大きいという事です。 色々なGTOを集計するとこうなります。 pic.twitter.com/2lC3n0zsVI

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これら1500m/sGTOに必要なΔVと、高度化発表時の資料を比較するとこのようになります。pic.twitter.com/jxdqQ1rGtL つまり、ここで比較されていたのはスーパーシンクロナスではなく ペリジドックレッグとロングコーストというわけです。

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