Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...

Статьи Чертежи Таблицы О сайте Реклама
При движении искусственного космического тела по орбите вокруг Земли и особенно вокруг Солнца на это движение может существенно влиять сила светового давления солнечного излучения. Моменты силы светового давления могут существенно влиять на движение спутника относительно центра масс.

ПОИСК



Уравнения движения спутника относительно центра масс в ограниченной задаче. Интеграл типа Якоби Устойчивое положение относительного равновесия

из "Движение искусственного спутника относительно центра масс "

При движении искусственного космического тела по орбите вокруг Земли и особенно вокруг Солнца на это движение может существенно влиять сила светового давления солнечного излучения. Моменты силы светового давления могут существенно влиять на движение спутника относительно центра масс. [c.52]
Следуя работам А. А. Карымова [41, 42], выведем интегральные выражения для сил и моментов, вызываемых воздействием светового потока на поверхность спутника. [c.52]
Здесь 52 — площадь проекции освещенной части поверхности на плоскость, перпендикулярную к потоку 08 — радиус-вектор центра тяжести области относительно проекции центра масс спутника на ту же плоскость, содержащую область 52. Величины Р и Ж приходится определять прямым интегрированием для конкретных тел. Некоторые результаты такого вычисления приводятся в [41]. [c.54]
Здесь вг — единичный вектор по направлению радиуса-вектора орбиты (предполагается, что рассматривается спутник Солнца) k — единичный вектор по направлению оси симметрии спутника e.s — угол между этими направлениями, так что А 1 =sin e.s R — текущее расстояние от центра Солнца до центра масс спутника Rq—фиксированное значение R (например, в начальный момент) ас (es) —коэффициент момента сил светового давления 5 — площадь тени на плоскости, нормальной к потоку 2 о—расстояние от центра масс до центра давления. Размерность ас совпадает с размерностью М. Будем считать, что a = a ( oses) и будем аппроксимировать полиномами по степеням os е . Конкретные выражения с ( os es) будут рассмотрены при исследовании движения в главе 9 ). [c.55]
Отметим еще, что в работе [77] вводится в рассмотрение не только световое давление Солнца, но и давление, вызванное отраженным и собственным излучением Земли, и исследуется движение около центра масс под влиянием этих факторо . [c.55]
Эти характеристики соответствуют примерно спутникам типа 3-го советского спутника. [c.56]
Солнца, в зависимости от расстояния до Солнца (в астрономических единицах). [c.57]
Для спутника Солнца картина относительного влияния моментов будет несколько иной. По-видимому, моменты магнитных сил пренебрежимо малы, малы также и моменты гравитационных сил. Будут преобладать моменты сил светового давления, что хорошо видно на рис. 7, где сравниваются гравитационные и световые моменты для космического аппарата, движущегося по орбите вокруг Солнца. В рассматриваемом случае моменты сил светового давления на несколько порядков больше гравитационных. Даже для космических аппаратов, имеющих инерционные характеристики на 2%-3 порядка больше рассмотренных, сохраняется преобладающее влияние моментов сил светового давления. [c.57]
Если кинетическая энергия вращения спутника достаточно мала по сравнению с работой моментов внешних сил, то движение спутника будет носить либрационный характер спутник будет колебаться около некоторого положения устойчивого относительного равновесия. Выявление таких положений равновесия и исследование либрационного движения представляет особенный интерес для задачи стабилизации и ориентации космических аппаратов с помощью моментов внешних сил. [c.58]
Будем считать, что движение спутника относительно центра масс не влияет на орбиту, так что орбита является кеплеровой эллиптической орбитой. Это допущение справедливо ввиду малости размеров спутника по сравнению с размерами орбиты. Такая постановка задачи, которую назовем ограниченной, обычно применяется в классических задачах о прецессии Земли и либрации Луны [94]. [c.58]
Относительное равновесие, как видно из уравнений движения, действительно существует при этом матрица относительных направляющих косинусов (см. 1 главы I) вырождается в единичную. [c.60]
Компоненты угловой скорости спутника в относительном равновесии будут иметь значения р = г = 0, = со. В относительном равновесии спутник все время одной стороной смотрит на Землю. [c.60]
При таких значениях направляющих косинусов ось у совпадает с нормалью к плоскости орбиты, ось г совпадает с радиусом-вектором, ось х совпадает с касательной к круговой орбите спутника. [c.60]
Применим теорию Ляпунова к нахождению условий устойчивости этого частного решения. [c.60]
Четаева [74], И. Г. Малкина [55], Г. Н. Дубошина [33] и др. [c.61]
Аз и остальные выписанные величины характеризуют отклонения возмущенного движения от невозмущенного все они отличны от нуля. [c.61]
Здесь Но — новая постоянная. [c.61]
Проведенный анализ дает возможность сформулировать следующий результат для устойчивости относительного равновесия спутника на круговой орбите достаточно, чтобы по радиусу-вектору была направлена наибольшая ось эллипсоида инерции спутника, по нормали к плоскости орбиты — меньшая ось и, следовательно, по касательной к орбите — средняя ось (рис. 8). [c.62]
Условия (2.1.12) отвечают максимуму суммарной силовой функции ньютоновских и центробежных сил эти условия можно пояснить соображениями, изложенными в конце 1 главы 1. [c.62]


Вернуться к основной статье

© 2025 Mash-xxl.info Реклама на сайте