深遠(yuǎn)空連續(xù)推進(jìn)動(dòng)力與施圖林格解的解析
摘要:針對(duì)太陽(yáng)系遠(yuǎn)深距離的探測(cè)將是人類(lèi)下一階段深空探測(cè)活動(dòng)的主要目標(biāo)。這一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)依賴(lài)于探測(cè)器連續(xù)推進(jìn)動(dòng)力技術(shù)的突破。從描述連續(xù)常值推力下太空飛行的施圖林格解出發(fā),對(duì)其中反映的深遠(yuǎn)空飛行任務(wù)有效載荷比、任務(wù)時(shí)間、飛行距離等關(guān)鍵參數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)性能之間的關(guān)系進(jìn)行了深入分析。給出了在特定任務(wù)時(shí)長(zhǎng)、特定飛行距離要求下發(fā)動(dòng)機(jī)比沖、功率需要滿(mǎn)足的條件及其對(duì)有效載荷比、最終飛行速度等指標(biāo)的影響。此外,基于二體軌道動(dòng)力學(xué)對(duì)太陽(yáng)系行星探測(cè)的大橢圓轉(zhuǎn)移軌道和轉(zhuǎn)移能量進(jìn)行了推導(dǎo),并對(duì)連續(xù)推力的太陽(yáng)帆任務(wù)方案涉及的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)做了理論性的計(jì)算。這些結(jié)論是對(duì)深空探測(cè)連續(xù)推力方案基礎(chǔ)理論的歸納,可以為我國(guó)未來(lái)開(kāi)展深遠(yuǎn)空探測(cè)活動(dòng)提供重要的啟發(fā)和指導(dǎo)。
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