升阻

使用低升阻航天器执行高层大气航空重力辅助机动 Jhonathan O. Murcia Piñeros 1 , Rodolpho Vilhena de Mo

重力辅助机动已应用于许多太空任务，用于在接近天体后改变航天器太阳中心速度矢量和轨道几何形状，从而节省推进剂消耗。可以利用额外的力量来改进机动，例如航天器与大气相互作用和/或推进系统产生的力；减少飞行时间并减少多次绕过次级天体的需要。然而，这些应用需要改进关键子系统，而这些子系统对于完成任务必不可少。本文对重力辅助的几种组合进行了分类，包括使用推力和空气动力的机动；介绍了这些变化的优点和局限性。分析了在高海拔地区实施低升阻比对航空重力辅助机动的影响，包括有推进力和无推进力。由于金星和火星与行星际任务的相关性、对探索的兴趣以及对其大气的了解，因此模拟了这些机动。在高海拔地区，低升阻比的气动重力辅助机动使金星的转弯角度增加了 10° 以上，火星的转弯角度增加了 2.5°。与重力辅助相比，这种机动使能量增益增加了 15% 以上。从技术成熟度来看，目前的太空技术发展水平使得在短期内应用高海拔气动重力辅助机动成为可能。关键词天体动力学；航天器机动；大气；轨道传播；空气动力；行星际飞行；绕行。