Для поворота плоскости орбиты на 60 градусов (а широта Плесецка 63 градуса) нужен поперечный импульс, равный импульсу орбитального движения в точке поворота.
Соответственно, РН (или разгонный блок) должна обеспечивать прибавку характеристической скорости, равную орбитальной скорости в точке поворота.
Для низкой околоземной орбиты это 7,8 км/сек, что делает "неподъемным" вывод КА на экваториальную с космодромов, лежащих за пределами тропиков.
С ростом высоты апогея орбиты, орбитальная скорость в апогее уменьшается, и пропорционально уменьшается прибавка характеристической скорости,
нужная для поворота плоскости орбиты поперечным импульсом в апогее. Так, скорость на "суточной" круговой орбите (высота 36 тыс. км) равна 3,1 км/сек,
и для поворота такой орбиты на 60 град на первый взгляд нужно добавить эти 3,1 км/сек к характеристической скорости, нужной для вывода на наклонную
суточную круговую орбиту. Это 10,5 км/сек для вывода на промежуточную эллиптическую орбиту с апогеем 36 тыс. км и скоростью в апогее 1,6 км/сек,
и доразгон в апогее еще на 1,5 км/сек, - итого 12 км/сек без поворота и более 15 км/сек с поворотом, и все это без учета потерь на сопротивление воздуха
(несколько сотен м/с) и на торможение проекцией силы тяжести на траекторию разгона (порядка 1 км/с).
На самом деле для поворота плоскости высоких орбит поворачивают не высокую круговую орбиту,
а помежуточную эллиптическую, на которой скорость в апогее значительно меньше.
В частности, для такого поворота суточной круговой орбиты на те же 60 град нужна прибавка характеристической скорости
не 3,1 км/с, а лишь 1,6 км/с.
Тем не менее, даже такая прибавка скорости приводит к тому, что одна и та же РН может вывести на ГСО с экваториального космодрома
(а их немало) почти вдвое больший груз, чем из Байконура (широта 46 градусов ) и примерно в 2,5 раза больший груз, чем из Плесецка (широта 63 градуса).
Почти вся эта громадная разница в выводимом грузе обусловлена расходом энергии на поворот плоскости орбиты,
и лишь очень малая часть (порядка 10%) - эффектом от вращения Земли.
Bookmarks