载人登月飞行方案研究.pdf

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1、上海航天AER0SPACESHANGHAI第29卷2012年第5期文章编号：1006—1630(2012)05—0014—06载人登月飞行方案研究彭祺擘，李桢，李海阳(国防科学技术大学航天与材料工程学院，湖南长沙410073)摘要：根据载人登月任务有无地球轨道和月球轨道交会对接，将登月途径分为地球轨道交会一月球轨道交会、地球轨道交会一直接返回、地球轨道不交会一月球轨道交会，以及地球轨道不交会一月球轨道不交会四类，并对各自可能的演变登月方式进行了分析。对栽人登月的质量规模及运载火箭需求进行了分析，讨论并比较了一次发射、基于环月轨道交会组装和基于近地轨道交会组装方案的时间窗口和登月方

2、案，并给出了建议。研究可为我国载人登月任务方案选取提供参考。关键词：载人登月；交会对接；运载火箭；发射窗口中图分类号：V476．3文献标志码：AAnalysisonMannedLunarMissionFlightModePENGQi—bo，LIZhen，LIHai—yang(Collegeo4：-AerospaceandMaterialEngineering，NationalUniversityofDefenseTechnology，Changsha410073，Hunan，China)Abstract：Accordingtodifferentlocationofrendezvo

3、usnodeswithorwithouttheearthorbitorlunarorbit，thelunarroutewasdividedint0fourbaselinelunarmissionmodesinthispaper。whichwereearthorbitrendezvous(E0R)一lunarorbitrendezvous(L0R)，E0R—directreturn，LOR，anddirect—direct．Thevariousapproachesforeachmodewereanalyzed．Themassofmannedlunarmissionandthereq

4、uirementof1aunchvehiclewerediscussed．Thelaunchwindowsandmissionschemesoftheone—launch。tWO—launchandassembledinlunarorbitorearthorbitwerestudied．Thesuggestionswereputforward．ThestudywasusefultotheschemedeterminationofChina’Smannedlunarmission．Keywords：Mannedlunarmission；Rendezvousanddock；Launc

5、hvehicle；Launchwindow0引言以前就开始了载人登月研究，提出了多种登月方案，载人登月飞行方案设计是载人登月工程研究的最终选定了一次发射、返回时月球轨道交会的飞行基础，研究飞行方案，合理地规划登月模块组成、规方案[2]。在其他登月计划研究的初期，也进行了类模和总体方案，可明确对火箭的运载能力、发射次数似的方案分析与选择。如美国取消的星座计划采用等任务需求。飞行方案对降低载人登月工程的研发两次发射、基于近地轨道组装的飞行方案；欧洲的难度、缩短研究周期，提高工程可靠性和节省研制经Aurora计划提出了多次发射，基于近地轨道和环月费有重要作用[】]。轨道组装的飞行方案]

6、。随着我国载人航天任务2O世纪6O年代，阿波罗计划的圆满成功实现及嫦娥工程的顺利实施，国内对符合我国特色的载了人类登月的梦想。实际上，美国宇航局在1959年人登月模式进行了大量研究。文献[1]根据火箭发射次数将载人登月归纳为七种飞行模式，基于国外收稿日期：2010—08—29；修回日期：2010—1卜O8登月方案初步估计了各种模式的质量规模和可靠基金项目：中国载人航天工程办公室载人登月概念研究项目性；文献[5、6]分析了现有的登月模式对运载火箭的(0004)作者简介：彭祺擘(1982一)，男，博士生，主要研究方向为航天系需求，但未考虑其他因素。本文对载人登月方案进统任务分析与仿真

7、。行了研究。第29卷2O12年第5期彭祺擘，等：载人登月飞行方案研究1载人登月飞行方案分类难点是运载能力的约束，重型火箭研发成为关键。根据登月飞行器交会对接的不同空间位置，载1．1．2基于环月轨道组装的登月人登月飞行可选择在地球轨道交会对接、月球附近该方案采用数枚运载火箭分别将登月飞行器的交会对接或不交会模式。其中：地球轨道交会可选各部分送入环月轨道，在环月轨道上完成交会组装。择在近地低轨(LEO)交会、近地高轨交会或近地大航天员从载人飞船进入登月飞船，通过月面下降级倾角空间站轨