Виртуальные гравитационные маневры при баллистическом проектировании межпланетных перелетов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Показано, что продолжение решения задачи межпланетного старта космического аппарата с точки низкой орбиты планеты отправления в обратном времени порождает траекторию, структурно совпадающую с траекторией космического аппарата, получающейся при выполнении виртуального гравитационного маневра около планеты отправления. Перицентры вспомогательного пучка пролетных гипербол и время их прохождения при этом незначительно отличаются от соответствующих параметров проектной отлетной орбиты при старте с указанной точки. Тем самым поиск траектории межпланетного перелета может быть отделен от необходимости учета краевых условий старта с промежуточной низкой предстартовой орбиты. Предстартовая орбита уточняется затем по результатам поиска траектории межпланетного перелета. Представлена структурно единообразная схема баллистического проектирования траекторий полета космического аппарата с применением многократных гравитационных маневров на основе учета эфемерид планет.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Ю. Ф. Голубев

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Email: alexgrush@rambler.ru
Россия, Москва

А. В. Грушевский

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: alexgrush@rambler.ru
Россия, Москва

А. Г. Тучин

Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН

Email: alexgrush@rambler.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Охоцимский Д.Е., Сихарулидзе Ю.Г. Основы механики космического полета. М.: Наука, 1990. 448 с. ISBN5-02-014090-2
  2. Боровин Г.К., Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В. и др. Баллистико-навигационное обеспечение полетов автоматических космических аппаратов к телам Солнечной системы / под ред. А.Г. Тучина. М., Химки: “НПО Лавочкина”, 2018. 336 с.
  3. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ RU2018619769. Программно-моделирующий комплекс для расчета схем межпланетных траекторий полета КА к планетам и телам Солнечной системы (включая полеты к Марсу и Луне) в интересах реализации проектов, планируемых в рамках ФКП-2025, и последующих программах / Лаврентьев В.Г, Тучин Д.А., Лавренов С.М., Корянов В.В., Романов С.В., Ярошевский В.С., Грушевский А.В.; правообладатель Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности “Роскосмос” – Заявл. № 2018617318 13.07.2018; дата регистр. 13.07.2018; опубл. 10.08.2018, Бюл. № 8.
  4. Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В., Тучин А.Г. Гравитационные маневры космического аппарата в системе Юпитера // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2014. № 3. С. 149–167.
  5. Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В. и др. Методика формирования больших наклонений орбит космических аппаратов с использованием гравитационных маневров // Доклады Академии наук. 2017. Т. 472. № 4. С. 403–406.
  6. Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В. и др. Формирование орбит космического аппарата с большим наклонением к эклиптике посредством многократных гравитационных маневров // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2017. № 2. С. 108–132.
  7. Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В. и др. Гравитационные маневры около Венеры для выхода на внеэклиптические положения. Резонансная асимптотическая скорость // Астрономический вестник. Исследования Солнечной системы. 2019. Т. 53. № 4. С. 256–264.
  8. Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В. и др. Баллистическое проектирование многоцелевых полетов к Венере // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2019. № 4. С. 154–174. https://doi.org/10.31857/S000233880003501-0
  9. Келдыш М.В., Власова З.П., Лидов М.Л. и др. Исследование траекторий облета Луны и анализ условий фотографирования и передачи информации / Келдыш М.В. Избранные труды. Ракетная техника и космонавтика. М.: Наука, 1988. С. 261–309.
  10. Прикладная небесная механика и управление движением. Сборник статей, посвященный 90-летию со дня рождения Д.Е. Охоцимского / сост. Т.М. Энеев, М.Ю. Овчинников, А.Р. Голиков. М.: Институт прикладной математики им. М.В. Келдыша РАН, 2010. 368 с.
  11. Энеев Т.М., Козлов Н.Н. Принцип виртуальных контактов. Метод расчета процесса аккумуляции планет для новой космогонической модели // Препринты ИПМ им. М.В. Келдыша РАН. 1979. № 78.
  12. Соболь И.М. Равномерно распределенные последовательности с дополнительным свойством равномерности // Ж. вычисл. матем. и матем. физ. 1976. Т. 16. № 5. С. 1332–1337.
  13. Тарасов Е.В. Космонавтика. Механика полета и баллистическое проектирование КЛА. М.: Машиностроение, 1977. 216 с.
  14. Yoder C.F. Astrometric and Geodetic Properties of Earth and the Solar Systems. American Geophysical Union, 1995. http://hdl.handle.net/2014/32032
  15. Голубев Ю.Ф., Грушевский А.В., Корянов В.В. и др. Обобщение формулы Резерфорда для синтеза цепочек гравитационных маневров // Доклады российской академии наук. Физика. 2021. Т. 501. № 1. С. 5–7.
  16. Суханов А.А. Астродинамика. М.: Институт космических исследований РАН, 2010. 202 с. ISSN2075-6836

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Импульсный переход КА на отлетную гиперболу (слева) и импульсный переход КА на восходящую ветвь виртуальной пролетной гиперболы гравитационного маневра в этой же точке (справа)

Скачать (28KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пример окна старта. Перелет Земля – Венера. 2025–2028 гг. Отлетная характеристическая скорость взята согласно работе [8]

Скачать (81KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Построение трубки виртуальных траекторий с формированием квази-гравитационных маневров (слева) и структура гравитационного рассеяния (справа)

Скачать (30KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Гравитационное рассеивание пучка виртуальных траекторий КА стартовой планеты (“Земля”) на диаграмме Тиссерана

Скачать (81KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025