HMN 霍曼直接转移

HMN（Hohmann Transfer）模块实现经典的霍曼双脉冲转移设计， 适用于共面圆轨道之间的最小能量转移。

霍曼转移是航天动力学中最基本的转移轨道，由两次推力脉冲组成： 第一次在出发轨道上加速进入椭圆转移轨道，第二次在目标轨道上加速完成插入。

理论背景

对于共面圆轨道间的转移，霍曼转移（两次脉冲）是最省燃料的方案。 总速度增量为：

\[\Delta v = \Delta v_1 + \Delta v_2\]

其中：

\[ \begin{align}\begin{aligned}\Delta v_1 = \sqrt{\frac{\mu}{r_1}} \left(\sqrt{\frac{2r_2}{r_1+r_2}} - 1\right)\\\Delta v_2 = \sqrt{\frac{\mu}{r_2}} \left(1 - \sqrt{\frac{2r_1}{r_1+r_2}}\right)\end{aligned}\end{align} \]

使用方式

from e2m2e.algorithm.transfer.hohmann import hohmann_delta_v, hohmann_tof

r_departure = 6778.0    # 出发轨道半径（km，如 LEO）
r_arrival = 42164.0     # 目标轨道半径（km，如 GEO）

dv1, dv2 = hohmann_delta_v(r_departure, r_arrival)
tof = hohmann_tof(r_departure, r_arrival)

print(f"Δv1: {dv1:.4f} km/s")
print(f"Δv2: {dv2:.4f} km/s")
print(f"总 Δv: {dv1 + dv2:.4f} km/s")
print(f"转移时间: {tof / 3600:.2f} 小时")

应用场景

• LEO → GEO 转移

• 任意共面圆轨道间的最小能量转移

• 作为复杂转移设计的初猜或基准