5 / 17
Исследование пространственных «обходных» перелетов на орбиту…
Инженерный журнал: наука и инновации
# 2
2016 5
В исследованиях российских и зарубежных ученых, как правило,
рассматривается компланарная задача [3] либо наклонение начальной
орбиты не задано [2]. При исследовании траекторий полета от Луны к
Земле с гравитационным освобождением от лунного притяжения [4]
конечным параметром является высота условного перигея орбиты;
наклонение также не задано.
Необходимо определить, возможен ли захват движущегося по
обходной траектории КА Луной при старте с российских космодромов.
В принципе гравитационный маневр у Луны позволяет изменить как
энергию, так и наклонение орбиты. Требуется определить, можно ли
обеспечить с его помощью конечные условия, необходимые для
«обходного» перелета на ОИСЛ.
Для решения данного вопроса был проведен численный анализ
задачи определения «обходных» траекторий перелета на орбиту
искусственного спутника Луны при старте с космодромов, располо-
женных на территории Российской Федерации, в том числе с
использованием гравитационного маневра у Луны для изменения
наклонения и энергии орбиты.
Исходные данные для расчетов схемы полета.
Начальной
орбитой ИСЗ является околокруговая низкая опорная орбита высотой
200 км и наклонением 51,67°. Конечная орбита ИСЛ — околокруговая
полярная, высотой 100 км. Долгота восходящего узла ОИСЛ опре-
деляется в ходе решения задачи.
Рассматриваются следующие схемы полета:
схема полета с использованием гравитационного маневра у Луны;
схема полета без использования гравитационного маневра.
Схема полета с использованием гравитационного маневра у Луны
предполагает следующие этапы:
1)
отлет от Земли;
2)
гравитационный маневр у Луны с целью увеличения радиуса
апогея;
3)
полет за пределами орбиты Луны, увеличение радиуса перигея
КА под воздействием гравитации Солнца;
4)
подлет к Луне, гравитационный захват;
5)
торможение у Луны, выход на целевую ОИСЛ.
Схема полета без использования гравитационного маневра состоит
из таких этапов:
1)
отлет от Земли:
2)
полет за пределами орбиты Луны, увеличение радиуса перигея
КА под воздействием Солнца;
3)
подлет к Луне, гравитационный захват;
4)
торможение у Луны, выход на целевую ОИСЛ.
Выбор схемы полета осуществляется по критерию максимизации
конечной массы для конкретной даты старта (реализация траектории