Моменты сил аэродинамических светового давления

Рис. 4. к вычислению моментов сил аэродинамических и светового давления. [c.42]

Результаты исследований [3] диссипативных моментов аэродинамических Ма, геомагнитных Ме гравитационных и сил светового давления М, (рис. 1.7) дают основание к проведению их качественной оценки. На высотах fe=200—400 км превалируют [c.11]

Моделирование показало, что при указанных значениях параметров, характеризующих степень асимметрии масс, и в предположении, что внешние моменты отсутствуют, качество движения спутника будет удовлетворять требованиям об определенном ограничении углов у и А0 . Однако если учесть момент сил притяжения, аэродинамический момент и момент сил светового давления, то моделирование приведет к оценкам переменных у и А0 и ухода оси собственного вращения, более близким к действительности. Кроме того, асимметрия распределения масс заметно ухудшает качество системы демпфирования. [c.76]

Рассмотрим влияние начальных условий углового движения, которые реализуются при входе тела в атмосферу, на характер его движения относительно центра масс при спуске. Будем считать, что начальные условия задаются в разреженных слоях атмосферы, где влиянием аэродинамических моментов можно пренебречь. Будем также считать, что кинетическая энергия вращения тела существенно больше работы возмущающих сил, обусловленных влиянием светового давления Солнца, гравитационного и магнитного полей планеты. Рассмотрим случай, когда тело динамически осесимметрично. Тогда его вращательное движение представляет собой регулярную прецессию, при которой продольная ось, проходящая через центр масс, описывает круговой конус относительно неизменного в пространстве направления вектора кинетического момента Qq. Угол полураствора этого конуса обозначим через 2, угол между осью конуса — вектором кинетического момента, и вектором скорости центра масс тела через (р, а угол прецессии, отсчитываемый в плоскости, перпендикулярной оси прецессии, через 993 (рис. 1.7). Последний следует отличать от угла прецессии 7 , который характеризует прецессию тела относительно вектора поступательной скорости при движении в атмосфере. [c.43]

В классической небесной механике теория движения небесных тел около центра масс развивалась применительно к конкретным телам (Луна, Земля) [94], что позволило сделать ряд упрощений, отсутствующих в общем случае при этом рассматривалось в основном влияние гравитационных моментов. Сложность задачи о вращательном движении искусственных космических объектов обусловливается произвольностью формы и распределения масс объекта, произвольностью начальных данных, многочисленностью факторов, влияющих на движение. Кроме гравитационных моментов следует учитывать еще аэродинамические и электромагнитные моменты, диссипативные эффекты, связанные с трением оболочки спутника об атмосферу и взаимодействием металлической оболочки с магнитным полем Земли влияние эволюции орбиты спутника, влияние моментов сил светового давления на космический объект, движущийся по межпланетной орбите, и т. д. Отметим также, [c.10]

В предлагаемой работе, содержащей одиннадцать глав и два приложения, изучаются эффекты вращательного движения искусственных космических объектов и рассмотрены некоторые смежные задачи. Глава 1 посвящена в основном анализу моментов сил, действующих на спутник. Рассмотрены гравитационные моменты как в центральном ньютоновском поле сил, так и, согласно 63], при отклонении поля от центрального. Моменты аэродинамических сил давления и трения выводятся при определенных упрощающих предположениях упрощения введены и при рассмотрении моментов от взаимодействия магнитного поля спутника с магнитным полем Земли предлагаются аппроксимирующие выражения для диссипативных моментов сил, вызываемых вихревыми токами в металлической оболочке спутника. Следуя [41], рассматриваются и аппроксимируются моменты сил светового давления. [c.11]

Анализ влияния моментов сил светового давления на спутник Солнца показывает, что эти моменты оказывают определенное стабилизирующее воздействие на закрученный спутник вектор кинетического момента отслеживает в орбитальной системе координат некоторое направление, тем более близкое к радиусу-вектору, чем больше величина момента сил светового давления. В орбитальной системе вектор кинетического момента описывает замкнутую коническую поверхность. В этой же главе дается анализ совместного влияния основных возмущающих факторов основной части аэродинамических и магнитных возмущений, гравитационных возмущений, эволюции орбиты. [c.15]

Формулы для симметричного спутника. Для осесимметричной поверхности тела момент сил светового давления будет зависеть, очевидно, только от положения оси симметрии спутника в пространстве, так как поворот вокруг оси симметрии ничего не меняет. Тем не менее точное вычисление моментов сил светового давления сопряжено с такими же трудностями, как и вычисление моментов аэродинамических сил. При этом нельзя отдать предпочтения какому-либо одному характеру отражения квантов света от поверхности тела, так как этот характер определяется свойствами поверхности тела. Поэтому для исследования движения удобно взять разумные аппроксимирующие формулы, подобные аппроксимирующим формулам момента аэродинамических сил. Из (1.5.4) для тел вращения можно получить [13, 42] [c.54]

Проведем оценку величин моментов различных сил, действующих на спутник [96]. Будем оценивать максимальные значения моментов гравитационных Mg, аэродинамических Ма, магнитных Мя, сил светового давления Мс для спутника Земли, имеющего следующие характеристики коэффициент аэродинамического момента [c.55]

Стабилизация I A световым давлением солнечных луней во многом схожа с аэродинамической стабилизацией, так как здесь тоже имеет место аналогичная зависимость управляющих моментов от величины эффективной поверхности стабилизатора и взаимного расположения центра масс и центра давления аппарата. По рравнению с влиянием аэродинамических, магнитных и гравитационных сил влияние светового давления на небольших высотах совершенно ничтожно. Однако с ростом высоты орбиты КА все упомянутые моменты резко уменьшаются по величине, а моменты от светового давления остаются практически постоянными. Для высокоорбитальных искусственных спутников и межпланетных КА на высотах более 2500 км момент сил светового давления является доминирующим моментом и увеличивается по мере приближенвд аппарата к Солнцу. [c.44]

Рис. 6. Моменты сил, действующих на спутник Земли, в зависимости от высоты Н орбиты — гравитационный момент Ма — аэродинамический момент — момент магнитных сил Мс — момент сил светового давления — момент от воздействия микрометеоритов.

Результаты расчета представлены на рис. 6. Мы видим, что до высот над поверхностью Земли 200—300 км преобладают аэродинамические моменты, на высотах, больших 500 км, преобладают гравитационные моменты. Магнитные моменты везде сравнимы с гравитацион ными. Следует отметить, что величина магнитного момента может быть гораздо больше (на два-три порядка) при наличии на спутнике сильных постоянных магнитов, сильных токовых систем и т. п. Моменты сил светового давления на один-два порядка меньше гравитационных на рассмотренном диапазоне высот (до 3000 км), однако уже при Л>700 км эти моменты сравнимы с аэродинамическими или их превосходят. Оказывается, что [c.56]

Стабилизация и либрационное движение спутника под действием моментов сил негравитационной природы. Аэродинамические силы могут либо возмуш,ать гравитационную стабилизацию либо способствовать ей. Принципиальный интерес представляет и чисто аэродинамическая стабилизация по вектору скорости центра масс спутника. Моменты сил светового давления могут стабилизировать спутник относительно направления на Солнце, а моменты магнитных сил — относительно вектора магнитной напряженности магнитного поля Земли. Представляет также интерес вопрос о магнитных возмуш,ениях гравитационной стабилизации, о совместном влиянии моментов сил светового давления и гравитационных и т. д. Исследованием либрационного движения под действием моментов сил негравитационной природы занимались О. В. Гурко и Л. И. Слабкий (1963), А. А. Карымов (1962, 1964), В. А. Сарычев (1964), В. В. Белецкий (1965), А. А. Хентов (1967) и др. [c.291]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...