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Optimal Intermediate-Thrust Arcs in a Gravitational Field

  • Derek F. Lawden
Conference paper

Abstract

Optimal Intermediate-Thrust Arcs in a Gravitational Field. An earlier general theory of optimal rocket trajectories is extended to allow for the possibility that powered arcs, over which the motor thrust is not a maximum, may be included in the trajectory. The spiral form taken by such arcs in the field due to a single centre of inverse square law attraction is examined in detail and the question of whether a transfer between two Keplerian orbits via such a spiral can ever be more economical than a two-impulse transfer is considered but not finally resolved.

Keywords

Optimal Trajectory KEPLERian Orbit Rocket Velocity Maximum Thrust Propellant Expenditure 
These keywords were added by machine and not by the authors. This process is experimental and the keywords may be updated as the learning algorithm improves.

Zusammenfassung

Optimale Bahnen mit Zwischenschub im Gravitationsfeld. Eine frühere allgemeine Theorie über optimale Raketenbahnen wird auf den Fall erweitert, daß auch Bahnstücke, entlang denen der Schub kein Maximum ist, in die Bahn einbezogen werden. Die Spiralform der hier auftretenden Bahnen wird genauer untersucht und es wird die Frage behandelt, ob eine solche Bahn als Übergang zwischen zwei Kepler-Ellipsen günstiger sein kann als ein Zwei-Impuls-Übergang.

Résumé

Arcs optima correspondant à des poussées intermédiaires dans un champ de gravitation. Une précédente théorie générale des trajectoires optimales est étendue pour permettre d’inclure, dans la trajectoire, des arcs propulsés par une poussée qui n’a plus sa valeur maximale. La forme en spirale prise par de tels arcs, dans un champ dû à un centre unique d’attraction inversement proportionnel au carré de la distance, est examinée en détail, et la question de savoir si un transfert entre deux orbites Keplériennes par une telle spirale peut être parfois plus économique qu’un transfert classique au moyen de deux impulsions est considérée, mais non finalement résolute.

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Copyright information

© Springer-Verlag Wien 1962

Authors and Affiliations

  • Derek F. Lawden
    • 1
  1. 1.University of CanterburyChristchurchNew Zealand

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