类X-37B飞行器气动力辅助异面变轨性能研究

摘要：

X-37B是美国波音公司制造的一种可重复使用无人升力体飞行器,其具体任务一直备受关注和猜测.X-37B轨道试验飞行器曾多次进行轨道面内和面外机动.外界猜测X-37B可能降低轨道高度,进入有稀薄大气的高度,利用气动力大幅度横跨轨道飞行.文章分析了气动力辅助异面变轨的过程,其中在大气层内飞行段通过调整倾侧角实现侧向机动,从而改变轨道倾角.利用计算流体动力学软件计算其在高马赫数值下的气动力,为大气层内飞行动力学模型提供输入,推导气动力辅助异面变轨特征速度和推进剂消耗量的计算方法.针对不同再入角进行气动力辅助异面变轨仿真,计算轨道倾角改变量、特征速度和推进剂消耗量,并与冲量变轨比较.结果表明:类X-37B飞行器气动力辅助变轨在理论上具备一定改变轨道倾角的能力,但比冲量变轨消耗更多推进剂,变轨过程所需时间较长,相比于冲量变轨难度增大,工程实施可行性值得商榷.

关键词：轨道机动、气动力辅助异面变轨、轨道倾角改变、推进剂消耗、航天返回、X-37B

所属期刊栏目：38

分类号：V211(基础理论及试验)

资助基金：青年自然科学基金61403028

在线出版日期：2017-09-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：36-46