利用低升阻比航天器执行高层大气气动引力辅助机动
动力系统
2023-07-11 v1
摘要
引力辅助机动已应用于许多空间任务中，以在近距离飞越天体后改变航天器的日心速度矢量和轨道几何形状，节省推进剂消耗。可以利用额外力来改进机动，例如航天器-大气相互作用和/或推进系统产生的力；减少飞行时间和多次经过次级天体的需要。然而，这些应用需要关键子系统的改进，这是完成任务所必需的。本文对引力辅助的几种组合进行了分类，包括带推力和气动力的机动；介绍了这些变体的优点和局限性。分析了在高空实施低升阻比的气动引力辅助机动（带与不带推进）的效果。由于金星和火星在行星际任务中的相关性、探索兴趣以及对其大气的了解，对它们进行了机动仿真。低升阻比高空气动引力辅助机动显示金星转向角增加超过10{\deg}，火星超过2.5{\deg}。与引力辅助相比，机动使能量增益增加超过15%。从技术成熟度等级来看，当前空间技术开发水平使得短期内在高空应用气动引力辅助机动成为可能。
引用
@article{arxiv.2307.04277,
title = {Using low Lift-to-Drag spacecraft to perform upper atmospheric Aero-Gravity Assisted Maneuvers},
author = {Jhonathan O. Murcia Piñeros and Rodolpho Vilhena de Moraes and Antônio F. Bertachini de Almeida Prado},
journal= {arXiv preprint arXiv:2307.04277},
year = {2023}
}