Вращающийся спутник
Cтраница 1
 |
Кольцеобразный демпфер прецессии. [1] |
Вращающийся спутник находится в изменяющемся магнитном поле, вследствие чего на поверхности аппарата возбуждается переменное электрическое поле. Это явление в свою очередь вызывает циркуляцию вихревых токов, которые порождают собственное магнитное поле. Крутящий момент, возникающий от взаимодействия собственного и внешнего магнитных полей, очень мало влияет на ориентацию оси вращения. Однако его действие приводит к экспоненциальному уменьшению скорости вращения. Кроме того, если космический аппарат содержит магнитные материалы, то наблюдается также замедление скорости вращения, обусловленное магнитным гистерезисом. [2]
Свободно вращающийся спутник может при отсутствии внешних сил совершать коническое расходящееся прецессионное ( или колебательное) движение, которое в конечном итоге переходит в движение кувыркания. При определенных условиях возможен также и обратный процесс - демпфирование прецессионного движения, имевшего место в начальный момент. В любом случае на спутнике должно быть предусмотрено демпфирующее устройство, гасящее прецессионное коническое движение, если он устойчив, и предотвращающее возрастание прецессионного движения, если спутник неустойчив. [3]
Свободный вращающийся спутник может при отсутствии внешних сил совершать коническое расходящееся колебательное движение, которое в конечном итоге переходит в движение кувыркания. При определенных условиях возможен также и обратный процесс - демпфирование прецессионного движения, имевшего место в начальный момент. В любом из этих случаев на спутнике должно быть предусмотрено демпфирующее устройство. [4]
Свободно вращающийся спутник может при отсутствии внешних сил совершать коническое расходящееся прецессионное ( или колебательное) движение, которое в конечном итоге переходит в движение кувыркания. При соответствующих условиях возможен также и обратный процесс - демпфирование прецессионного движения, имевшего место в начальный момент. [5]
Свободное движение вращающегося спутника относительно его центра тяжести определяется начальными условиями. Для придания спутнику устойчивости по отношению к воздействию внешнего момента ему в процессе выведения на орбиту сообщается достаточно большая угловая скорость относительно заранее выбранной оси. Из-за неточностей при запуске, а также из-за несимметричности сил отделения от последней ступени ракеты-носителя спутнику сообщаются также небольшие составляющие угловой скорости относительно других осей, что вызывает появление конического прецессионного движения. Прецессия может привести к непостоянным флюктуациям сигналов, передаваемых со спутника, или нарушать стабильное сканирование установленных на нем камер. Поэтому необходимо обеспечить постоянное вращение спутника вокруг выбранной оси без колебаний или по крайней мере предотвратить возрастание начальных отклонений. [6]
При запуске пассивных вращающихся спутников возможно появление конического прецессионного движения, что может привести к непостоянным флюктуациям сигналов, передаваемых со спутника, или нарушить стабильное сканирование фотокамер, установленных на нем. Поэтому при отсутствии системы предварительного успокоения с помощью пассивных демпферов необходимо обеспечить постоянное вращение спутника относительно заданной оси без колебаний или хотя бы предотвратить возрастание начальных отклонений. [7]
При запуске пассивных вращающихся спутников возможно появление конического прецессионного движения, что может привести к непостоянным флуктуациям сигналов, передаваемых со спутника, или нарушить стабильное сканирование фотокамер, установленных на нем. Поэтому при отсутствии системы предварительного успокоения с помощью пассивных демпферов необходимо обеспечить постоянное вращение спутника относительно заданной оси без колебаний или хотя бы предотвратить возрастание начальных отклонений. [8]
Кинетический момент Н вращающегося спутника равен где о) - угловая скорость собственного вращения спутника. Время действия момента М ограничено. [9]
В данной главе рассматривается вращающийся спутник как объект управления, имеющий на борту специальную систему ориентации, которая периодически включается с целью приведения оси вращения в заданное положение. [10]
Задача прогнозирования возмущенного движения вращающегося спутника, особенно при одновременном учете более чем одного возмущающего фактора, является в общем случае довольно сложной, что видно также на примере анализа, проведенного в разд. Однако в рассматриваемой постановке, когда требуется прогнозировать уход оси вращения непосредственно от заданного направления ориентации, введение допущения о малости величины ошибки ориентации периодически корректируемого спутника позволяет существенно упростить задачу. [11]
Известно, что у вращающегося спутника, если он закручен относительно оси наибольшего момента инерции и если ось вращения перпендикулярна плоскости орбиты, за счет гироскопического эффекта имеется стабилизация по курсу и крену, но отсутствует стабилизация по тангажу. Следовательно, способ стабилизации вращением и гравитационный способ стабилизации имеют присущие им в отдельности недостатки, которые можно устранить, если создать комбинированную систему, объединяющую эти два способа стабилизации. [12]
Известно, что возмущенное движение вращающегося спутника разлагается на вековое движение, длиннопериодические колебания с частотами, кратными частоте его орбитального движения, и короткопериодичес-кое движение, в основном вызываемое возмущающими моментами, пос. [13]
Этой аппроксимацией часто пользуются для предварительного анализа вращающихся спутников. [14]
Эта сила и является весом точки во вращающемся спутнике ( ср. [15]
Страницы: 1 2