發(fā)布時間：2024-12-18 23:30

　　天地往返飛行器是一種氣動輔助軌道轉(zhuǎn)移飛行器。在執(zhí)行空間軌道轉(zhuǎn)移任務(wù)時,利用氣動力輔助通過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動能力,滿足長時間在軌執(zhí)行多任務(wù)的作戰(zhàn)要求。本文針對氣動滑行變軌方式,設(shè)計了共平面和異平面的任務(wù)剖面。通過軌跡優(yōu)化的手段,分析氣動特性參數(shù)對于變軌性能以及軌跡參數(shù)等的影響,為飛行器的氣動外形設(shè)計提出合理建議。本文基于直接配點法,設(shè)計了自動網(wǎng)格細化算法,結(jié)合序列二次規(guī)劃法求解最優(yōu)軌跡問題。針對共平面和異平面分別建立飛行器的氣動輔助段動力學(xué)模型。設(shè)計多組總體參數(shù),分析氣動參數(shù)對軌跡優(yōu)化性能的影響。通過仿真結(jié)果表明在給定的駐點熱流峰值和法向過載的約束條件下,選取的飛行器各項總體參數(shù)在較大的范圍內(nèi)均可實現(xiàn)典型工況的氣動滑行變軌任務(wù),所需的速度增量(燃料消耗)對各項參數(shù)的變化并不敏感。結(jié)合實際需求,提出氣動外形設(shè)計的建議:對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行對比,證明氣動輔助相較于傳統(tǒng)的脈沖變軌方式能大幅度的節(jié)省燃料、增加有效...

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

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本文編號：4017295