АНАЛИЗ ТРЕХИМПУЛЬСНОГО ПЕРЕХОДА КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА НА ОРБИТУ ИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА ЛУНЫ

© Е.С.Гордиенко, В.В.Ивашкин
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2015 г.

В работе делается сравнительный анализ одноимпульсного и трехимпульсного переходов космического аппарата (КА) на орбиту искусственного спутника Луны (ИСЛ). Целью исследования является выявление возможности уменьшения затрат характеристической ско-рости для осуществления этого перехода.

Анализ трехимпульсного перехода проведен в два этапа. На первом этапе для указанных двух схем перелета определяются необходимые энергетические затраты для перехода с подлетной гиперболической орбиты, соответствующей прямому перелету от Земли к Луне, на околокруговую неэкваториальную орбиту ИСЛ в импульсном прибли-жении, в рамках модели центрального гравитационного поля Луны, в пределах сферы действия Луны. При этом рассмотрен перелет КА на орбиту спутника Луны радиусом r0=6000 км, наклонением i0=60–90. Анализ показал, что использование трехимпульсной схемы перелета позволяет заметно уменьшить энергетические затраты для данного перехода. На втором этапе анализируются характеристики перехода на орбиту ИСЛ радиусом r0 и наклонением i0 при учете возмущений от гравитационных полей Земли и Солнца, от гармоник гравитационного поля Луны, а также от конечности тяги. В этом случае методика по-строения траектории перелета сводится к решению краевой задачи, причем импульсы, полученные на первом этапе, используются в каче-стве начального приближения на втором этапе, при учете возмущений.

Делаются выводы о преимуществах и недостатках каждого из данных вариантов перехода на орбиту искусственного спутника Луны. Выигрыш в затратах характеристической скорости в случае трехимпульсного перелета по сравнению с одноимпульсным составляет несколько десятков метров в секунду.