Berechnung von Bremsmanövern zur Rückführung von Raumtransportern aus dem operationellen Orbit (PDF)

Inhaltsangabe:Einleitung:
Übersicht:
Der Schwerpunkt dieser Arbeit beschäftigte sich mit der Bedeutung des Schubes für den Wiedereintritt. Hierzu wurden mit Hilfe des Wiedereintrittsprogramms GENTRY eingehende Untersuchungen gemacht.
Zunächst wurde untersucht, welchen Einfluß die Richtung des Schubvektors auf den Wiedereintritt hat. Hierbei stellte sich heraus, daß der bahntangential gegebene Schub am wirtschaftlichsten ist.
Weiterhin ist überprüft worden, welche Auswirkung die Betrachtung des Schubes als Impulsschubgebung hat. Diese Betrachtungsweise erwies sich als sehr vereinfacht, zumal die benötigte Schubdauer beim kontinuierlich gegebenen Schub im Vergleich zur Abstiegszeit relativ groß waren. Außerdem ist der Geschwindigkeitsinkrementbedarf für die Einhaltung der Wiedereintrittsbedingungen bei einer Impulsbetrachtung geringer.
Für eine vorgegebene Bahn sollte das erforderliche Geschwindigkeitsinkrement für gegebene Wiedereintrittsrelativkoordinaten bestimmt werden. Dazu wurde eine Programmroutine entwickelt, die durch Rückrechnung von dem Eintrittszustand in 120 km bis hinauf zur Ausgangsbahn, unter Berücksichtigung der Gravitationsstörungen, bei Erreichen der Ausgangsbahn die Geschwindigkeitsdifferenz beider Bahnen ermittelte.
Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeit war, einen Zusammenhang zwischen Ausgangsbahn und Landeort herzustellen. Hierzu wurde das Programm DEORBIT entwickelt, welches zu einem Wiedereintrittsort die erforderliche Epoche und die Schubdauer ermittelte. Mit der Vorgabe der Epoche und Schubdauer für eine Betrachtung der Abstiegsbahn als Keplerbahn, wurden dann die Störungen einer realistischen Bahn eingearbeitet. Die Abschätzung des Wiedereintrittsortes für einen Landeort wurde empirisch ermittelt, wobei die sehr komplexen Zusammenhänge zwischen Seitenreichweite, Längsreichweite, Inklination und Lage der Ausgangsbahn nur grob berücksichtigt werden konnten. Die entstandenen Fehler konnten allerdings durch Änderung des Hängewinkels reduziert werden.
Als letztes sollte geklärt werden, inwieweit die mit DEORBIT berechnete Epoche variiert werden kann, um den Landeort noch zu erreichen. Durch den Westversatz und anschließender Hängewinkeländerung und durch Variation des Hängewinkels selbst sowie Änderung des Abstiegszeitpunktes können Zeitverzögerungen im Rahmen von 15 min und 3 Tagen ausgeglichen werden.
Einleitung:
Da die Prioritäten innerhalb der Forschung in Deutschland und damit auch in Europa anders gestaffelt [...]