再次强调,这不是停靠港
旋转天钩越长、转速越快
性能越好
但这也会显著增加系绳的应力
离心力随长度增加而增大
但系绳的一个关键优势是可以设计成锥形
中间更粗、末端更细
以减少应力
锥形设计能将强度集中在最需要的地方
让系绳超过材料常规断裂长度
例如,中间段支撑更多重量
下方分段承受的重量逐渐减小
想象一根绕地球运行的旋转天钩
长度2000公里
中点位于海平面以上1500公里处
这意味着其底端在最低点摆动时
仅距地面50公里
整个旋转天钩每106分钟绕轨一圈
轨道速度为16400英里/小时
7.33公里/秒
由于地球在下方自转
旋转天钩每114分钟经过地面同一地点
为简化计算,假设沿赤道做圆轨道
为与发射操作同步
我们希望旋转天钩的转速是轨道周期的倍数
至少是一半
因为它有两个末端
可以服务多个发射场
例如,它可以每11.4分钟完成一圈旋转
每圈轨道可下降10次
或者转速更慢
比如每114分钟一圈
以匹配经过头顶的时间
大多数情况下,如果发射频率不高
较慢的转速就足够
例如,每1145分钟(9小时18分钟)旋转一圈
可能比较合理
但每25圈轨道旋转一次
即隔天一次
可能太慢而不实用
对这类任务而言
更短、转速更快的旋转天钩效果更好
对于旋转天钩
我们讨论的旋转周期快于轨道周期
除了辅助航天器之外
旋转天钩还有其他可能的应用
可能适合更慢的转速
举例来说,14分钟旋转一圈的旋转天钩
末端速度为915米/秒
2500英里/小时
末端加速度仅为0.085G
意味着系绳与任何附着的有效载荷
所承受的重量仅比正常情况高8.5%