大型航天器無控再入氣動(dòng)穩(wěn)定性分析
關(guān)鍵詞：艙外部件 配平點(diǎn) 氣動(dòng)穩(wěn)定性 受控再入 無控隕落
摘要：大型航天器在軌運(yùn)行壽命終止后,為避免墜落在人口稠密地區(qū)造成事故,一般通過控制其主動(dòng)離軌再入,使其墜落在南太平洋航天器墳場區(qū)域。再入大氣層過程中受氣動(dòng)作用影響劇烈,航天器氣動(dòng)穩(wěn)定性對(duì)再入姿態(tài)及姿態(tài)保持有直接影響,從而影響到再入軌道。為分析質(zhì)心位置、航天器艙外部件等對(duì)航天器氣動(dòng)穩(wěn)定性的影響,文章利用快速氣動(dòng)力方法,獲得了航天器在不同工況下的氣動(dòng)力矩特性,進(jìn)而分析其氣動(dòng)穩(wěn)定性。對(duì)于給定質(zhì)心位置的航天器,隨著艙外部件不斷解體,從單配平點(diǎn)轉(zhuǎn)變?yōu)槎嗯淦近c(diǎn)。而對(duì)于不同質(zhì)心位置,質(zhì)心位置接近端面時(shí)僅存在單配平點(diǎn),位于中部則可能出現(xiàn)多配平點(diǎn)。因此,對(duì)于需要再入的大型航天器,其質(zhì)心位置及艙外部件在設(shè)計(jì)階段就應(yīng)考慮其對(duì)再入氣動(dòng)穩(wěn)定性的影響,始終保持在單配平點(diǎn)工況,以降低再入過程姿態(tài)、軌道控制技術(shù)難度。
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