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霍曼轉移軌道

霍曼轉移軌道(英文名稱:Hohmann Transfer Orbit),是一種變換航天器軌道的方法,途中只需兩次發動機點火推進,相對地節省燃料。此種軌道操縱名稱來自德國物理學家瓦爾特·霍曼,他于1925年出版了相關著作。

中文名稱霍曼轉移軌道英文名稱Hohmann Transfer Orbit
又名郝曼轉移軌道提出者瓦爾特·霍曼
原理充分利用星體的引力

軌道轉移過程

霍曼轉移軌道示意圖

圖:霍曼轉移軌道示意圖

上圖為將航天器從低軌道(1)送往較高軌道(3)的霍曼轉移軌道。航天器在原先軌道(1)上瞬間加速后,進入一個橢圓形的轉移軌道(2)。航天器由此橢圓軌道的近拱點開始,抵達遠拱點后再瞬間加速,進入另一個圓軌道(3),此即為目標軌道。要注意的是,三個軌道的軌道半長軸是越來越大,因此兩次引擎推進皆是加速,總能量增加而進入較高(半長軸較大)的軌道。

反過來,霍曼轉移軌道亦可將太空船送往較低的軌道,不過是兩次減速而非加速。

霍曼轉移軌道的兩次加速假設是瞬間完成,但實際上加速要花時間,因此需要額外的燃料來補償。使用高推力引擎所需額外燃料較小,低推力引擎則還要以控制推進時間、逐漸提高軌道來逼近霍曼轉移軌道。因此實際上ΔV會比假設情況更大且花更多時間。

原理

霍曼轉移軌道充分的利用了星體引力產生的能量,所以這種轉移所用到的能量最小。利用這一軌道航天器可以實現從低軌道到高軌道的轉移,或從高軌道到低軌道的轉移。(這里的高軌道、低軌道不特指某一高度的軌道)

霍曼轉移軌道
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最新更新:2015-07-21 11:33
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