Última actualización: 04/06/2018


Curso Académico: 2018/2019

Vehículos espaciales y dinámica orbital
(14169)
Titulación: Grado en Ingeniería Aeroespacial (251)


Coordinador/a: MERINO MARTINEZ, MARIO

Departamento asignado a la asignatura: Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial

Tipo: Obligatoria
Créditos: 6.0 ECTS

Curso:
Cuatrimestre:




Competencias que adquiere el estudiante y resultados del aprendizaje.Más información en este enlace
Capacidad de formular y resolver problemas de mecánica orbital, utilizar estos conocimientos para realizar diseños preliminares de misiones espaciales, y evaluar las capacidades de distintos vehículos y sistemas espaciales. Competencias: CG9, CG10, CB2, CB5, CECRA13.
Descripción de contenidos: Programa
1. Problema de los dos cuerpos Ecuaciones del movimiento Leyes de conservación Cónicas y elementos orbitales 2. Ecuación de Kepler Formulación para casos elíptico, parabólico, hiperbólico Resolución numérica 3. Maniobras orbitales Fundamentos de trigonometría esférica Transferencias de Hohmann, bielíptica, cambio de plano, phasing, electric orbit raising 4. Determinación preliminar de órbita Problema de Gibbs y problema de Gauss Problema de Lambert. Diagramas tipo porkchop 5. Perturbaciones Método especial de perturbaciones Método general de perturbaciones Resistencia aerodinámica, radiación solar, 3er cuerpo Geopotencial y armónicos esféricos 6. Trayectorias interplanetarias Método de patched conics Método de B-Plane targeting 7. Movimiento relativo y rendezvous Ecuaciones de Clohessy-Wiltshire 8. Problema de los tres cuerpos restringido Formulación y adimensionalización. Ecuación de la energía de Jacobi Puntos de libración de Lagrange Estabilidad y trayectorias en torno a los puntos de Lagrange 9. Vehículos espaciales: dinámica de actitud Cuaterniones y dinámica de actitud del cuerpo libre Gradiente de gravedad 10. Introducción a las misiones espaciales y los vehículos espaciales Órbitas de aplicación y tipos de misiones Subsistemas de abordo
Actividades formativas, metodología a utilizar y régimen de tutorías
La metodología docente incluirá: - Clases magistrales, donde se presentarán los conocimientos que los alumnos deben adquirir. Para facilitar su desarrollo los alumnos recibirán las notas de clase y tendrán textos básicos de referencia que les facilite seguir las clases y desarrollar el trabajo posterior (45% de carga crediticia por asignatura). - Clases de ejercicios y problemas, en las que se desarrollen y discutan los problemas que se proponen a los alumnos. Una parte de los mismos serán resueltos por parte del alumno, lo que le servirá de autoevaluación y para adquirir las capacidades necesarias (45% de carga crediticia por asignatura). - Prácticas en laboratorio de informática, donde el alumno verifique de forma práctica los conceptos y resultados teóricos vistos en clase, y resuelva ejercicios y problemas con códigos numéricos que desarrollará personalmente (10% de carga crediticia por asignatura). - Tanto las clases de problemas como las prácticas de laboratorio se llevarán a cabo en grupos de tamaño reducido, lo que permitirá una atención más personalizada al alumno.
Sistema de evaluación
  • Peso porcentual del Examen Final 60
  • Peso porcentual del resto de la evaluación 40
Bibliografía básica
  • Hanspeter Schaub and John L. Junkins. Analytical mechanics of space systems. AIAA. 2003
Bibliografía complementaria
  • Howard D. CurtisHoward D. Curtis. Orbital mechanics for engineering students. Butterworth-HeinemannButterworth-Heinemann. 2013
  • Peter Fortescue, Graham Swinerd, John Stark. Spacecraft systems engineering. John Wiley and Sons. 2011

El programa de la asignatura y la planificación semanal podrían sufrir alguna variación por causa de fuerza mayor debidamente justificada o por eventos académicos comunicados con antelación.