天地往返飛行器是一種氣動(dòng)輔助軌道轉(zhuǎn)移飛行器。在執(zhí)行空間軌道轉(zhuǎn)移任務(wù)時(shí),利用氣動(dòng)力輔助通過(guò)選擇最佳的變軌策略可節(jié)省大量燃料,有利于增加飛行器的空間機(jī)動(dòng)能力,滿足長(zhǎng)時(shí)間在軌執(zhí)行多任務(wù)的作戰(zhàn)要求。本文針對(duì)氣動(dòng)滑行變軌方式,設(shè)計(jì)了共平面和異平面的任務(wù)剖面。通過(guò)軌跡優(yōu)化的手段,分析氣動(dòng)特性參數(shù)對(duì)于變軌性能以及軌跡參數(shù)等的影響,為飛行器的氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)提出合理建議。本文基于直接配點(diǎn)法,設(shè)計(jì)了自動(dòng)網(wǎng)格細(xì)化算法,結(jié)合序列二次規(guī)劃法求解最優(yōu)軌跡問(wèn)題。針對(duì)共平面和異平面分別建立飛行器的氣動(dòng)輔助段動(dòng)力學(xué)模型。設(shè)計(jì)多組總體參數(shù),分析氣動(dòng)參數(shù)對(duì)軌跡優(yōu)化性能的影響。通過(guò)仿真結(jié)果表明在給定的駐點(diǎn)熱流峰值和法向過(guò)載的約束條件下,選取的飛行器各項(xiàng)總體參數(shù)在較大的范圍內(nèi)均可實(shí)現(xiàn)典型工況的氣動(dòng)滑行變軌任務(wù),所需的速度增量(燃料消耗)對(duì)各項(xiàng)參數(shù)的變化并不敏感。結(jié)合實(shí)際需求,提出氣動(dòng)外形設(shè)計(jì)的建議:對(duì)于共面變軌最有效的方法是減小飛行器的質(zhì)面比,并提高最大升力系數(shù);對(duì)于異面變軌最有效的方法是減小飛行器的質(zhì)面比以及增大最大升阻比、零升阻力系數(shù)。引入雙脈沖變軌方式進(jìn)行對(duì)比,證明氣動(dòng)輔助相較于傳統(tǒng)的脈沖變軌方式能大幅度的節(jié)省燃料、增加有效...

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

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圖1-2飛行試驗(yàn)中的X-40A行器在經(jīng)歷X-37A型的數(shù)次空中拋投試驗(yàn)后[7]，在X-37機(jī)試飛。X-37B學(xué)名“軌道測(cè)試飛行器”（OrbitalTestVe施了四次入軌飛行，而且均表現(xiàn)出色。2010年4月進(jìn)行

圖1-3美國(guó)的X-37日本在這一方面的研究規(guī)模和成果僅次于美國(guó)

圖1-3美國(guó)的X-37面的研究規(guī)模和成果僅次于美國(guó)。于1994年制定）的研究，其中HOPE-X飛行試驗(yàn)機(jī)的研制引人注證重復(fù)使用的飛行器再入的關(guān)鍵技術(shù)，以及研制出

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圖1-3美國(guó)的X-37研究規(guī)模和成果僅次于美國(guó)。于1994年研究，其中HOPE-X飛行試驗(yàn)機(jī)的研制引復(fù)使用的飛行器再入的關(guān)鍵技術(shù)，以及研器。到目前為止，已經(jīng)先后完成了四次飛行、軌道再入飛行以及兩個(gè)階段的高速飛

圖1-5中國(guó)的“神龍”歐空局在1998年啟動(dòng)了“未來(lái)運(yùn)載技術(shù)計(jì)劃”（FLTP），原計(jì)劃2015年投入使

圖1-5中國(guó)的“神龍”98年啟動(dòng)了“未來(lái)運(yùn)載技術(shù)計(jì)劃”（FLTP），原計(jì)劃2，至今只是制定了一系列計(jì)劃，由德國(guó)投資研制的。俄羅斯和印度在進(jìn)行方案研究和技術(shù)儲(chǔ)備，兩國(guó)都

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