ESTUDO SOBRE MANOBRAS DE FASE
O estudo das manobras orbitais é necessário para a realização de missões espaciais, seja ela destinada ao espaço profundo ou simplesmente para colocar um objeto em órbita ao redor da Terra. Este trabalho, se dedica a estudar as manobras de fase a partir da análise das condições ótimas em termos de consumo de combustível para cada situação considerada. Para isso, foi realizado um levantamento de diversos tipos de transferências orbitais, como por exemplo, Hohnman; bielíptica; mudança de plano; não coaxiais, e estas foram aplicadas na realização de manobras de fase. Utilizou-se a ferramenta computacional MATLAB para determinar as situações ótimas de cada caso. Dentre os principais resultados, pode-se destacar: i) foi demonstrado que a transferência orbital partindo do perigeu ou do apogeu da órbita sempre é mais econômica; ii) foram determinadas as razões de raios que fornecem os mínimos e máximos do incremento de velocidade necessário quando se considera uma manobra orbital entre duas órbitas com diferentes valores de excentricidades; iii) foi avaliado como a excentricidade influencia no consumo de combustível; e iv) foram obtidas expressões analíticas gerais para manobras específicas em função da excentricidade, razão dos raios e anomalia verdadeira. Os resultados destes estudos podem contribuir para a tomada de decisão em missões espaciais reais onde se pretende consumir o mínimo de combustível.
ESTUDO SOBRE MANOBRAS DE FASE
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DOI: 10.22533/at.ed.1782125116
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Palavras-chave: Manobra orbital, transferência de orbita, incremento de velocidade.
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Keywords: Orbital maneuver, Orbit transfer, Velocity increment
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Abstract:
The study of orbital maneuvers is necessary to perform space missions aimed at deep space or simply to place an object in orbit around the Earth. This work is dedicated to the study of phasing maneuvers based on the analysis of the optimum conditions in terms of fuel consumption for each situation considered. For this, a survey of different types of orbital transfers was carried out, such as Hohnman, Bielliptic transfer, Plane change maneuvers, Apse line rotation, and these were applied in the performance of phasing maneuvers. The computational tool MATLAB was used to determine the optimal situations for each case. Among the main results, the following can be highlighted: i) it was demonstrated that the orbital transfer from the perigee or the apogee of the orbit is always more economical; ii) the radius ratios that provide the minimum and maximum speed increment necessary when considering an orbital maneuver between two orbits with different values of eccentricities were determined; iii) it was evaluated how eccentricity influences fuel consumption; and iv) general analytical expressions were obtained for specific maneuvers as a function of eccentricity, radius ratio, and true anomaly. The results of these studies can contribute to decision-making in real space missions where it is intended to consume the least amount of fuel.
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Número de páginas: 16
- Claudia Celeste Celestino de Paula Santos
- GABRIEL HOMERO BARROS VIEIRA
