飞矛对空间运载火箭残骸的锚固捕获特性研究

摘要：

随着在轨废弃航天器的不断增多,飞矛捕获成为一种清除大型空间碎片的新式方法.首先通过分析典型废弃航天器的特征属性,选定了运载火箭末子级作为飞矛捕获的在轨演示目标.接着提出了一种一体式多层级倒刺结构的飞矛,通过飞矛撞击末子级靶板的有限元动力学仿真,研究了不同初速下飞矛的锚固效果.最后为模拟空间捕获场景,赋予了捕获目标不同的自旋速度,研究了飞矛对运动末子集靶板的锚固特性.结果表明飞矛的撞击固定末子级靶板的最佳锚固初速为70 m/s,并且在此速度下运动状态下的末子级靶板仍可被飞矛锚固捕获.可见飞矛在空间中捕获运载火箭残骸的方案是可行的,并且揭示出飞矛捕获方式对目标运动状态的不敏感性.

关键词：飞矛、锚固特性、末子级、空间捕获、有限元动力学仿真

所属期刊栏目：23

分类号：V476.5(航天器及其运载工具)

资助基金：国家自然科学基金;中央高校基本科研业务费专项;江苏省自然科学基金;中国博士后科学基金

在线出版日期：2023-10-13（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：11452-11458