Ñàíêò-Ïåòåðáóðãñêèé ãîñóäàðñòâåííûé óíèâåðñèòåò
Ìåõàíèêà è ìàòåìàòè÷åñêîå ìîäåëèðîâàíèå
Òåîðåòè÷åñêàÿ ìåõàíèêà
Íèêèòèí Äàíèë Þðüåâè÷
Ýëåêòðîìàãíèòíûå àñïåêòû äèíàìèêè âðàùàòåëüíîãî äâèæåíèÿ
ýêðàíèðîâàííîãî èñêóññòâåííîãî ñïóòíèêà Çåìëè îòíîñèòåëüíî
öåíòðà ìàññ
Áàêàëàâðñêàÿ ðàáîòà
Íàó÷íûé ðóêîâîäèòåëü:
ïðîôåññîð, ä.ô.-ì.í. Òèõîíîâ Àëåêñåé Àëåêñàíäðîâè÷
Ðåöåíçåíò:
ïðîôåññîð, ä.ô.-ì.í. Àëåêñàíäðîâ Àëåêñàíäð Þðüåâè÷
Ñàíêò-Ïåòåðáóðã
2016
SAINT-PETERSBURG STATE UNIVERSITY
Mechanics and mathematical modeling
Theoretical Mechanics
Nikitin Danil Yurievich
Electromagnetic aspects in attitude dynamics of a shielded Earth
articial satellite with respect to the centre of masses
Bachelor's Thesis
Scientic supervisor:
Professor, Dr.Sci.(Phys.-Math.) A.A. Tikhonov
Reviewer:
Professor, Dr.Sci.(Phys.-Math.) A.Yu. Aleksandrov
Saint-Petersburg
2016
Îãëàâëåíèå
Ñòðàíèöà
Ââåäåíèå
4
1. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ è îáîçíà÷åíèÿ
7
2. Âû÷èñëåíèå êîìïîíåíò òåíçîðà çàðÿäà
10
3. Ðàñ÷¼ò ìîìåíòà ñèë Ëîðåíöà
13
4. Ïåðâûé èíòåãðàë äâèæåíèÿ ÈÑÇ â ñëó÷àå
êðóãîâîé ýêâàòîðèàëüíîé îðáèòû
17
5. Ïðÿìîå ïîëîæåíèå ðàâíîâåñèÿ ÈÑÇ è åãî óñòîé÷èâîñòü
19
6. Ñòàöèîíàðíûå âðàùåíèÿ ÈÑÇ è èõ óñòîé÷èâîñòü
23
Çàêëþ÷åíèå
30
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
31
3
Ââåäåíèå
Çàïóñê ïåðâûõ èñêóñòâåííûõ ñïóòíèêîâ Çåìëè (ÈÑÇ) îçíàìåíîâàë
ñîáîé áóðíîå ðàçâèòèå êîñìîäèíàìèêè è âîçíèêíîâåíèå â ñâÿçè ñ ýòèì
íîâûõ íàïðàâëåíèé â íàóêå è òåõíèêå, â ÷àñòíîñòè, âîçíèêëè çàäà÷è, òåñíî
ñâÿçàííûå ñ çàäà÷åé ìåõàíèêè î âðàùåíèè òâ¼ðäîãî òåëà îòíîñèòåëüíî
òî÷êè. Îäíîé èç òàêèõ çàäà÷ ÿâëÿåòñÿ óïðàâëåíèå óãëîâûì äâèæåíèåì
ÈÑÇ, ò.å. âðàùàòåëüíûì äâèæåíèåì ÈÑÇ îòíîñèòåëüíî öåíòðà ìàññ.
Äàííàÿ çàäà÷à è ïî ñåé äåíü ÿâëÿåòñÿ âàæíîé è àêòóàëüíîé ïðîáëåìîé
êîñìîäèíàìèêè. Ïðè ðåøåíèè ýòîé çàäà÷è èññëåäîâàòåëü íåèçáåæíî
ñòàëêèâàåòñÿ ñ íåîáõîäèìîñòüþ ðàññìîòðåíèÿ è ó÷¼òà ðàçíîãî ðîäà ñèë
è ìîìåíòîâ, äåéñòâóþùèõ íà ÈÑÇ. Ðåøåíèþ äàííîé çàäà÷è ïîñâÿùåíî
ìíîæåñòâî ðàáîò îòå÷åñòâåííûõ è çàðóáåæíûõ àâòîðîâ, òàêèõ êàê Â.Â.
Áåëåöêèé, Ì.Þ. Îâ÷èííèêîâ, Â.È. Ïîïîâ, Â.À. Ñàðû÷åâ, À.À. Òèõîíîâ,
À.À. Õåíòîâ, J.V. Breakwell, T.R. Kane, R. Pringle Jr. è ìíîãèõ äðóãèõ
èññëåäîâàòåëåé.
Èñêóññòâåííûå ñïóòíèêè Çåìëè øèðîêî èñïîëüçóþòñÿ äëÿ íàó÷íûõ
èññëåäîâàíèé è ïðèêëàäíûõ çàäà÷ (âîåííûå ñïóòíèêè, ìåòåîðîëîãè÷åñêèå
ñïóòíèêè, íàâèãàöèîííûå ñïóòíèêè, ñïóòíèêè ñâÿçè è ò.ä.). Äëÿ óñïåøíîãî
âûïîëíåíèÿ ïîñòàâëåííûõ ïåðåä ÈÑÇ çàäà÷, îäíó èç êëþ÷åâûõ ðîëåé
èãðàåò ñèñòåìà îðèåíòàöèè è ñòàáèëèçàöèè ÈÑÇ. Â íàñòîÿùåå âðåìÿ
ñèñòåìû îðèåíòàöèè è ñòàáèëèçàöèè ÈÑÇ ìîæíî ðàçäåëèòü íà òðè
îñíîâíûå ãðóïïû: ïàññèâíûå, àêòèâíûå è êîìáèíèðîâàííûå [7].
Àêòèâíàÿ ñèñòåìà îðèåíòàöèè è ñòàáèëèçàöèè ýòî ñèñòåìà,
òðåáóþùàÿ íà áîðòó ÈÑÇ èñòî÷íèêà ýíåðãèè, êîòîðàÿ ðàñõîäóåòñÿ
íà ñîçäàíèå óïðàâëÿþùèõ ìîìåíòîâ, à òàêæå ðàçëè÷íûõ àêòèâíûõ
óñòðîéñòâ äëÿ ñîçäàíèÿ ýòèõ ìîìåíòîâ. Îñíîâíûìè ïðåèìóùåñòâàìè
àêòèâíûõ ñèñòåì óïðàâëåíèÿ ÿâëÿþòñÿ âûñîêàÿ òî÷íîñòü îðèåíòàöèè,
âîçìîæíîñòü ñîçäàâàòü áîëüøèå ïî âåëè÷èíå óïðàâëÿþùèå ìîìåíòû,
4
âûñîêîå áûñòðîäåéñòâèå.
Íåäîñòàòêàìè äàííûõ ñèñòåì íåñîìíåííî
ÿâëÿþòñÿ âûñîêàÿ ñòîèìîñòü, ñëîæíîñòü, îãðàíè÷åííûé ñðîê ñëóæáû,
íèçêàÿ íàä¼æíîñòü.
Ïàññèâíàÿ ñèñòåìà îðèåíòàöèè è ñòàáèëèçàöèè ýòî ñèñòåìà,
îñóùåñòâëÿþùàÿ óïðàâëåíèå ïóòåì âçàèìîäåéñòâèÿ ñ îêðóæàþùåé
ñðåäîé ÈÑÇ (ãðàâèòàöèîííîå ïîëå, ìàãíèòíîå ïîëå, ñîëíå÷íîå äàâëåíèå,
àýðîäèíàìè÷åñêîå ñîïðîòèâëåíèå), èëè æå çà ñ÷¼ò ñâîéñòâà ñâîáîäíî
âðàùàþùåãîñÿ òâåðäîãî òåëà ñîõðàíÿòü íåïîäâèæíîé â èíåðöèàëüíîì
ïðîñòðàíñòâå îñü âðàùåíèÿ. Îðèåíòàöèÿ è ñòàáèëèçàöèÿ îñóùåñòâëÿþòñÿ
áåç èñïîëüçîâàíèÿ àêòèâíûõ óïðàâëÿþùèõ óñòðîéñòâ, êðîìå òîãî,
äàííûé òèï óïðàâíåíèÿ íå òðåáóåò äëÿ ñâîåé ðàáîòû çàïàñåííûõ
èñòî÷íèêîâ ýíåðãèè, ÷òî íåñîìíåííî ÿâëÿåòñÿ îäíèì èç ãëàâíûõ
ïðåèìóùåñòâ ïàññèâíûõ ñèñòåì. Ê ïðåèìóùåñòâàì òàêæå ñëåäóåò îòíåñòè
âûñîêóþ íàäåæíîñòü, îòíîñèòåëüíóþ ïðîñòîòó êîíñòðóêöèè, ïðàêòè÷åñêè
íåîãðàíè÷åííûé ñðîê ñëóæáû, ñðàâíèòåëüíî ìàëóþ ñòîèìîñòü, ÷òî
ÿâëÿåòñÿ íåìàëîâàæíûì ôàêòîðîì â íàñòîÿùåå âðåìÿ. Îñíîâíûìè
íåäîñòàòêàìè ÿâëÿþòñÿ íèçêàÿ òî÷íîñòü, íèçêîå áûñòðîäåéñòâèå, ìàëûå
ïî âåëè÷èíå óïðàâëÿþùèå ìîìåíòû, âñëåäñòâèå ÷åãî âîçíèêàåò òðåáîâàíèå
òî÷íîãî ìàòåìàòè÷åñêîãî ìîäåëèðîâàíèÿ äâèæåíèÿ ÈÑÇ. Ñðåäè ïàññèâíûõ
ñèñòåì îðèåíòàöèè è ñòàáèëèçàöèè â íàñòîÿùåå âðåìÿ ïðåèìóùåñòâåííî
ðàñïðîñòðàíåíû ñèñòåìû, îñíîâàííûå íà èñïîëüçîâàíèè ãðàâèòàöèîííîãî
è ìàãíèòíîãî ïîëåé Çåìëè äëÿ ñîçäàíèÿ óïðàâëÿþùèõ ìîìåíòîâ. Â
äàííîé ðàáîòå áóäóò èñïîëüçîâàíû èìåííî òàêèå ñèñòåìû ñòàáèëèçàöèè
è îðèåíòàöèè.
Êîìáèíèðîâàííûå ñèñòåìû ñòðîÿò èç ýëåìåíòîâ ïàññèâíûõ è àêòèâíûõ
ñèñòåì, ïî âîçìîæíîñòè âáèðàÿ â ñåáÿ ëó÷øèå êà÷åñòâà òåõ è äðóãèõ è
óìåíüøàÿ âëèÿíèÿ èõ íåäîñòàòêîâ â îòäåëüíîñòè.  áîëüøèíñòâå ñëó÷àåâ
àêòèâíûå ýëåìåíòû èñïîëüçóþòñ ëèáî åäèíîæäû, ëèáî â îïðåäåëåííûå
îòðåçêè âðåìåíè, â îñòàëüíîå âðåìÿ êîìáèíèðîâàííûå è ïàññèâíûå
5
ñèñòåìû óïðàâëåíèÿ ÈÑÇ àíàëîãè÷íû.
Áëàãîäàðÿ íàêîïëåííûì çíàíèÿì ñòàëè âîçìîæíû çàïóñêè ÈÑÇ ñ
æèâûì îáúåêòîì íà áîðòó. Â íàøå âðåìÿ òàêèå ïðîåêòû óæå íå ðåäêîñòü,
â ñâÿçè ñ ÷åì îñòðî ñòîèò âîïðîñ î çàùèòå ÈÑÇ (â ÷àñòíîñòè æèâîãî
îáúåêòà íà áîðòó) îò êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ. Äëèòåëüíîå âîçäåéñòâèå
êîñìè÷åñêîé ðàäèàöèè ñïîñîáíî êðàéíå íåãàòèâíî îòðàçèòüñÿ íà çäîðîâüå
÷åëîâåêà (æèâîãî îáúåêòà). Äëÿ äàëüíåéøåãî ïðîäâèæåíèÿ ÷åëîâå÷åñòâà ê
èíûì ïëàíåòàì Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû ñëåäóåò ðàçðàáîòàòü íàä¼æíóþ çàùèòó
îò ïîäîáíûõ îïàñíîñòåé ó÷¼íûå èç ðàçíûõ óãîëêîâ íàøåé ïëàíåòû
óæå èùóò ñïîñîáû ðåøåíèÿ ýòîé ïðîáëåìû. Îäíèì èç ñïîñîáîâ ðåøåíèÿ
äàííîé ïðîáëåìû ÿâëÿåòñÿ ñîçäàíèå ñèñòåì ýëåêòðîñòàòè÷åñêîé çàùèòû
(ÝÑÇ), îñíîâàííîé íà èñïîëüçîâàíèè ýëåêòðîñòàòè÷åñêè çàðÿæåííîãî
ýêðàíà, ïîêðûâàþùåãî çàùèùàåìûé îáú¼ì, îáëàäàþùåãî îïðåäåë¼ííûì
ïîòåíöèàëîì îòíîñèòåëüíî îêðóæàþùåé åãî ñðåäû è îòêëîíÿþùåãî
ïàäàþùèå ïîòîêè çàðÿæåííûõ ÷àñòèö îò ñâîåé ïîâåðõíîñòè. Èíòåðåñíûå
ìîäåëè ÝÑÇ áûëè ïðåäëîæåíû è èññëåäîâàíû ñ òî÷êè çðåíèÿ çàùèòû ÈÑÇ
â ðàáîòàõ [11], [12], [13], [14].
Ïðè äâèæåíèè ÈÑÇ, ñíàáæ¼ííîãî ýêðàíîì ÝÑÇ, ïî îêîëîçåìíîé îðáèòå,
â ðåçóëüòàòå âçàèìîäåéñòâèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà ýêðàíà ñ ìàãíèòíûì
ïîëåì Çåìëè (ÌÏÇ) âîçíèêàþò äîïîëíèòåëüíî äåéñòâóþùèå íà ÈÑÇ ñèëû
Ëîðåíöà [6].  ñâÿçè ñ ýòèì âîçíèêàåò çàäà÷à, ïîñâÿù¼ííàÿ âëèÿíèþ
ãëàâíîãî ìîìåíòà ñèë Ëîðåíöà íà âðàùàòåëüíîå äâèæåíèå çàðÿæåííîãî
ÈÑÇ îòíîñèòåëüíî åãî öåíòðà ìàññ. Äàííàÿ çàäà÷à ïîëó÷èëà ñâî¼ ðàçâèòèå
â ðàáîòàõ Â.Â. Áåëåöêîãî, Ë.È. Êóçíåöîâà, À.À. Òèõîíîâà, Â. Ëóíåâà,
Ã.Â. Ëÿõîâêè, Í.Â. ×èêîâîé, Ê.Ã. Ïåòðîâà, Ê.À. Àíòèïîâà, À.À. Õåíòîâà,
D.K. Giri, M. Sinha, K.D. Kumar è ðÿäà äðóãèõ àâòîðîâ. Ïîëó÷åííûå
èìè ðåçóëüòàòû ïîçâîëèëè âçãëÿíóòü íà äàííóþ çàäà÷ó ñ òî÷êè çðåíèÿ
óïðàâëåíèÿ ÈÑÇ.  ÷àñòíîñòè áûëî ïîêàçàíî, ÷òî ëîðåíöåâû ñèëû ìîãóò
îêàçûâàòü ñòàáèëèçèðóþùåå âîçäåéñòâèå íà ÈÑÇ [2], [4], [5], [9].
6
1. Îñíîâíûå ïîíÿòèÿ è îáîçíà÷åíèÿ
Öåëüþ
äàííîé
èñïîëüçîâàíèÿ
ðàáîòû
ëîðåíöåâûõ
ÿâëÿåòñÿ
ñèë
äëÿ
èññëåäîâàíèå
ïàññèâíîé
è
âîçìîæíîñòè
ïîëóïàññèâíîé
ñòàáèëèçàöèè ÈÑÇ ñ ýêðàíàìè â âèäå òð¼õ òîðîâ. Ðàññìîòðèì òâ¼ðäîå
òåëî ñ ÝÑÇ. Îñíîâíûì ýëåìåíòîì ÝCÇ ÿâëÿåòñÿ ýëåêòðîñòàòè÷åñêè
çàðÿæåííûé ýêðàí, êîòîðûé ïðè äâèæåíèè ñèñòåìû â ÌÏÇ ñòàíîâèòñÿ
èñòî÷íèêîì ñèë Ëîðåíöà, äåéñòâóþùèõ íà ÈÑÇ. Çàðÿæåííûå òîðû
æ¼ñòêî ñîåäèíåíû ñ òâ¼ðäûì òåëîì ñòåðæíÿìè èç äèýëåêòðè÷åñêîãî
ìàòåðèàëà. Íà ïîâåðõíîñòè êàæäîãî òîðà íàõîäèòñÿ çàðÿä. Êàæäûé
òîð áóäåì õàðàêòåðèçîâàòü òðåìÿ âåëè÷èíàìè (Ri , ri , Qi ) i = 1, 2, 3, ãäå
Ri ðàññòîÿíèå îò öåíòðà îáðàçóþùåé îêðóæíîñòè äî îñè âðàùåíèÿ
i-ãî òîðà, ri ðàäèóñ îáðàçóþùåé îêðóæíîñòè i-ãî òîðà, Qi çàðÿä íà
ïîâåðõíîñòè i-ãî òîðà. Äàííàÿ ìîäåëü ÝÑÇ áûëà ïðåäëîæåíà â ðàáîòå
[14] è ïîêàçàíà ýôôåêòèâíîñòü äàííîé ìîäåëè ïðè çàùèòå ÈÑÇ îò
êîñìè÷åñêîãî èçëó÷åíèÿ.
 ðàáîòå ââîäÿòñÿ â ðàññìîòðåíèå ñëåäóþùèå ñèñòåìû êîîðäèíàò:
OÇ X∗ Y∗ Z∗ (Ðèñ.1) èíåðöèàëüíàÿ ñèñòåìà êîîðäèíàò ( îñü OÇ Z∗
íàïðàâëåíà ïî îñè ñîáñòâåííîãî âðàùåíèÿ Çåìëè, îñü OÇ X∗ íà òî÷êó
âåñåííåãî ðàâíîäåíñòâèÿ, íà÷àëî êîîðäèíàò OÇ ñîâïàäàåò ñ öåíòðîì Çåìëè,
à ïëîñêîñòü X∗ Y∗ ñîâïàäàåò ñ ïëîñêîñòüþ çåìíîãî ýêâàòîðà); Cξηζ (Ðèñ.2)
îðáèòàëüíàÿ ñèñòåìà êîîðäèíàò ñ íà÷àëîì â öåíòðå ìàññ ÈÑÇ ( îñü Cξ (ξ~0 )
íàïðàâëåíà ïî êàñàòåëüíîé ê îðáèòå â ñòîðîíó äâèæåíèÿ, îñü Cη (~
η0 ) ïî
~ öåíòðà
íîðìàëè ê ïëîñêîñòè îðáèòû, îñü Cζ (ζ~0 ) ïî ðàäèóñ-âåêòîðó R
ìàññ ÈÑÇ îòíîñèòåëüíî öåíòðà Çåìëè); Cxyz (Ðèñ.2) æåñòêî ñâÿçàííàÿ
ñ ÈÑÇ è ñ îñÿìè, íàïðàâëåííûìè âäîëü åãî ãëàâíûõ öåíòðàëüíûõ îñåé
èíåðöèè (îðòû ~i, ~j, ~k ).
Âçàèìíóþ îðèåíòàöèþ îñåé ñèñòåì êîîðäèíàò Cξηζ è Cxyz îïèñûâàåò
ìàòðèöà íàïðàâëÿþùèõ êîñèíóñîâ:
7
α α α
1 2 3
A=
β1 β2 β3
γ1 γ2 γ3
òàê, ÷òî
ξ~0 = α1~i + α2~j + α3~k,
Ðèñ.
1:
Îðáèòàëüíàÿ
èíåðöèàëüíàÿ
~η0 = β1~i + β2~j + β3~k,
ζ~0 = γ1~i + γ2~j + γ3~k.
Ðèñ. 2: Îðáèòàëüíàÿ ñèñòåìà
è
êîîðäèíàò
ñèñòåìû
è
ãëàâíûå
öåíòðàëüíûå îñè èíåðöèè.
êîîðäèíàò.
Èíåðöèîííûå ñâîéñòâà ÈÑÇ õàðàêòåðèçóþòñÿ òåíçîðîì èíåðöèè
J=
= diag (A, B, C) â ñèñòåìå åãî ãëàâíûõ öåíòðàëüíûõ îñåé èíåðöèè
Cxyz . Ýëåêòðîñòàòè÷åñêèå ñâîéñòà ÈÑÇ áóäåì õàðàêòåðèçîâàòü òåíçîðîì
çàðÿäà Σ = diag (a1 , a2 , a3 ) [10] â ãëàâíûõ öåíòðàëüíûõ îñÿõ çàðÿäà
Ox01 x02 x03 ñ îðòàìè ~i01 ,~i02 ,~i03 . Íà÷àëî ñèñòåìû Ox01 x02 x03 âçÿòî â öåíòðå çàðÿäà,
îïðåäåëÿåìîì ñëåäóùèì ðàäèóñâåêòîðîì îòîñèòåëüíî öåíòðà ìàññ ÈÑÇ:
−→
CO = ρ~0 = x0~i + y0~j + z0~k = Q−1
Z
V
8
σ x01 , x02 , x03 ρ~ x01 , x02 , x03 dV.
Çäåñü ρ
~ ðàäèóñ-âåêòîð ýëåìåíòà dV îòíîñèòåëüíî öåíòðà ìàññ ÈÑÇ,
èíòåãðèðîâàíèå ïðîèçâîäèòñÿ ïî îáú¼ìó, â êîòîðîì ðàñïðåäåë¼í çàðÿä.
 ÷àñòíîñòè, çàðÿä ÈÑÇ ìîæåò áûòü ðàñïðåäåë¼í ïî íåêîòîðîé åãî
ïîâåðõíîñòè.  ýòîì ñëó÷àå èíòåãðèðîâàíèå ñëåäóåò ïðîèçâîäèòü ïî ýòîé
ïîâåðõíîñòè, ïîíèìàÿ ïîä σ ïîâåðõíîñòíóþ ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ
çàðÿäà. Ýëåìåíòû òåíçîðà Σ îïðåäåëÿþòñÿ ðàâåíñòâàìè:
Z
a1 =
Z
2
σx01 dV,
a2 =
V
Z
2
σx02 dV,
a3 =
V
2
σx03 dV.
(1)
V
Óäîáíîé äëÿ èñïîëüçîâàíèÿ ÿâëÿåòñÿ òàêæå ñèñòåìà êîîðäèíàò
Oq1 q2 q3 , îñè êîòîðîé Oq1 , Oq2 è Oq3 ïàðàëëåëüíû îñÿì Cx, Cy è
Cz ñîîòâåòñòâåííî. Îðèåíòàöèÿ îñåé Ox01 x02 x03 îòíîñèòåëüíî îñåé Oq1 q2 q3
îïðåäåëÿåòñÿ ìàòðèöåé íàïðàâëÿþùèé êîñèíóñîâ
α0
1
α20
A0:
α30
A0 =
β10 β20 β30
γ10 γ20 γ30
òàê, ÷òî
(q1 , q2 , q3 )T = A0 x01 , x02 , x03
T
.
Ñòàòè÷åñêèå ìîìåíòû çàðÿäà ïåðâîãî è âòîðîãî ïîðÿäêà â ñèñòåìå
êîîðäèíàò Oq1 q2 q3 òåíçîðíûå âåëè÷èíû Q(1) , Q(2) ñ ýëåìåíòàìè:
(1)
Qi
Z
=
σqi dV ,
V
(2)
Qij
Z
=
σqi qj dV,
i, j = 1, 2, 3.
V
 ñèëó âûáîðà ñèñòåìû êîîðäèíàò Oq1 q2 q3 èìåþò ìåñòî ðàâåíñòâà:
Q(1) = 0 ,
Q(2) = A0 ΣA0
T
9
q q q
11 12 13
= q21 q22 q23 .
q31 q32 q33
2. Âû÷èñëåíèå êîìïîíåíò òåíçîðà çàðÿäà
Ïîñ÷èòàåì a1 , a2 , a3 äëÿ òð¼õ òîðîâ, ðàññìàòðèâàåìûõ â äàííîé ðàáîòå.
Çàïèøåì óðàâíåíèå òîðà â ïàðàìåòðè÷åñêîì âèäå:
X = cos ϕ (R + r cos ψ) , ϕ ∈ [0, 2π)
Y = sin ϕ (R + r cos ψ) , ψ ∈ [−π, π)
Z = r sin ψ
(2)
Ðèñ. 3: Òîð, ñ îñüþ âðàùåíèÿ Z
Òîð, ïîêàçàííûé íà ðèñóíêå 3, ÿâëÿþùèéñÿ òåëîì âðàùåíèÿ ñ îñüþ
Z, áóäåì íàçûâàòü ïåðâûì è ïðè âû÷èñëåíèè a1 , a2 , a3 áóäåì îáîçíà÷àòü
èíäåêñîì i = 1, à äàëåå - àíàëîãè÷íî: òîð ñ îñüþ âðàùåíèÿ X, áóäåì
íàçûâàòü âòîðûì è îáîçíà÷àòü èíäåêñîì i = 2; òîð ñ îñüþ âðàùåíèÿ Y,
áóäåì íàçûâàòü òðåòüèì è îáîçíà÷àòü i = 3.
Äëÿ âû÷èñëåíèÿ a1 , a2 , a3 íàì ïîíàäîáèòñÿ ïëîòíîñòü ðàñïðåäåëåíèÿ
çàðÿäà íà ïîâåðõíîñòè òîðà. Âîñïîëüçóåìñÿ ôîðìóëîé äëÿ ïëîòíîñòè
ðàñïðåäåëåíèÿ
çàðÿäà
íà
ïîâåðõíîñòè
òð¼õìåðíûõ
äâóñâÿçíûõ
ïðîâîäíèêîâ ïðè óñëîâèè âçàèìíîé îðòîãîíàëüíîñòè âåëè÷èí
∂~
ρ
∂ψ
[3]:
10
∂~
ρ
∂ϕ
è
ãäå ρ
~ = ρ~(ϕ, ψ) âåêòîðíî-ïàðàìåòðè÷åñêîå óðàâíåíèå ïîâåðõíîñòè
çàðÿæåííîãî äâóñâÿçíîãî ïðîâîäíèêà, Q çàðÿä íà ïîâåðõíîñòè
çàðÿæåííîãî äâóñâÿçíîãî ïðîâîäíèêà.
 ñîîòâåñòâèè ñ (2), èìååì:
Òàêèì îáðàçîì, âûðàæåíèå äëÿ ïëîòíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ çàðÿäà íà
ïîâåðõíîñòè òîðà èìååò âèä:
σ=
Q
,
4π 2 r (R + r cos ψ)
(3)
ãäå R ðàññòîÿíèå îò öåíòðà îáðàçóþùåé îêðóæíîñòè äî îñè âðàùåíèÿ,
r ðàäèóñ îáðàçóþùåé îêðóæíîñòè. Íà ðèñ. 4 äàíà ýïþðà σ -ôóíêöèè
ïðîâîäÿùåãî çàðÿæåííîãî òîðà.
Ðèñ. 4: Ýïþðà ïëîòíîñòè ðàñïðåäåëåíèÿ ýëåêòðè÷åñêîãî çàðÿäà íà
ïîâåðõíîñòè òîðà.
Ïîñ÷èòàåì a1 , a2 , a3 â ñîîòâåñòâèè ñ ôîðìóëîé (1) è ñ ó÷¼òîì (3) äëÿ
êàæäîãî òîðà â îòäåëüíîñòè:
11
a11 =
Z2π Zπ
4π 2 r (R
Q
cos2 ϕ (R + r cos ψ)2 r (R + r cos ψ) dϕdψ =
+ r cos ψ)
0 −π
Q1
=
2
a21 =
Z2π Zπ
r12
2
R1 +
2
.
Q2 r22
Q
2
2
r
sin
ψr
(R
+
r
cos
ψ)
dϕdψ
=
.
4π 2 r (R + r cos ψ)
2
0 −π
a31 =
Z2π Zπ
Q
sin2 ϕ (R + r cos ψ)2 r (R + r cos ψ) dϕdψ =
2
4π r (R + r cos ψ)
0 −π
Q3
=
2
r32
2
R3 +
2
.
Àíàëîãè÷íî ïîëó÷àåì a2 è a3 :
Q1
a12 =
2
r12
2
R1 +
2
Q1 r12
a13 =
,
2
,
Q2
a23 =
2
Q2
a22 =
2
r22
2
R2 +
2
2
r
R22 + 2 ,
2
,
Q3
a33 =
2
a32
Q3 r32
=
,
2
2
r
R32 + 3 .
2
Äëÿ âñåé ñèñòåìû èìååì:
Q1
a1 =
2
2
2
2
r
Q
r
Q
r
2
3
2
R12 + 1 +
+
R32 + 3 ,
2
2
2
2
Q1
a2 =
2
r12
2
R1 +
2
Q1 r12 Q2
a3 =
+
2
2
Q2
+
2
r22
2
R2 +
2
Q3 r32
,
+
2
r22
Q3
r32
2
2
R2 +
+
R3 +
.
2
2
2
12
3. Ðàñ÷¼ò ìîìåíòà ñèë Ëîðåíöà
~ C ìàãíèòíàÿ èíäóêöèÿ
Äàëåå èñïîëüçóþòñÿ ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ: B
ÌÏÇ; ω
~0
p~i + q~j + r~k óãëîâàÿ ñêîðîñòü ÈÑÇ îòíîñèòåëüíî
=
îðáèòàëüíîé ñèñòåìû êîîðäèíàò; ω
~ ∗ = ω∗~η0 óãëîâàÿ ñêîðîñòü îðáèòàëüíîé
ñèñòåìû êîîðäèíàò îòíîñèòåëüíî èíåðöèàëüíîé ñèñòåìû êîîðäèíàò; ω
~Ç =
ωÇ
sin i cos u ξ~0 + cos i ~η0 + sin i sin u ζ~0
= (ωÇ1 , ωÇ2 , ωÇ3 )T (ãäå i óãîë
íàêëîíåíèÿ îðáèòû, u àðãóìåíò øèðîòû) óãëîâàÿ ñêîðîñòü âðàùåíèÿ
Çåìëè âîêðóã ñâîåé îñè; DC òåíçîð 2-ãî ðàíãà ñ êîìïîíåíòàìè
Dij i, j = 1, 2, 3, íàçûâàåìûé ãðàäèåíòîì âåêòîðíîãî ïîëÿ, ïîÿâëÿþùèéñÿ
âñëåäñòâèè íåîäíîðîäíîñòè ÌÏÇ; ~
υC ñêîðîñòü öåíòðà ìàññ òåëà
îòíîñèòåëüíî ÌÏÇ, â îðáèòàëüíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò èìåþùàÿ ñëåäóþùèé
âèä:
−1
~υC = p∗ (1 + e cos ν)
q
2
−3
µp∗ (1 + e cos ν) − ωÇ cos i ξ~0 +
υ
q
cξ
~
+ p∗ (1 + e cos ν)−1 ωÇ sin i cos u~η0 + p∗ e µp−3
∗ sin ν ζ0 = υcη ,
υcζ
ãäå p∗ ôîêàëüíûé ïàðàìåòð îðáèòû, e ýêñöåíòðèñèòåò îðáèòû, ν
èñòèííàÿ àíîìàëèÿ, µ ãðàâèòàöèîííàÿ ïîñòîÿííàÿ Çåìëè.
−
→
 ïðèíÿòûõ îáîçíà÷åíèÿõ âûðàæåíèå äëÿ ãëàâíîãî ìîìåíòà M Ë ñèë
Ëîðåíöà îòíîñèòåëüíî öåíòðà ìàññ ÈÑÇ, â ñëó÷àå ñîâïàäåíèÿ öåíòðà
çàðÿäà è öåíòðà ìàññ ÈÑÇ, èìååò âèä [10]:
−
→
0
(2) T ~
MË = ω
~ × Q A BC +
+
A DC A · · Q
T
(2)
A ω~ ∗ − A ω~ Ç × Q A
T
T
(2)
T
AT ~υC − AT DC A Q(2)AT ~υC .
13
~
BC +
(4)
Îïåðàöèþ ·· íàçîâ¼ì äâîéíûì ñêàëÿðíûì ïðîèçâåäåíèåì. Äëÿ òåíçîðîâ
âòîðîãî ðàíãà äàííàÿ îïåðàöèÿ îïðåäåëÿåòñÿ ñëåäóþùèì îáðàçîì:
A · ·B =
XX
i1
Ai2 i1 Bi1 i2 .
i2
−
→
 ïðîåêöèÿõ íà îñè ãëàâíûõ öåíòðàëüíûõ îñåé èíåðöèè âûðàæåíèå M Ë
ïðèîáðåòàåò âèä:
MËx =
3
X
[αi (q3i BCξ q − q2i BCξ r) + βi (q3i BCη q − q2i BCη r) + γi (q3i BCζ q−
i=1
(2)
BCξ G31
(2)
BCη G32
(2)
BCζ G33
(1)
−q2i BCζ r)] + (ω∗ − ωÇ2 )
+
+
− ωÇ1 BCξ G31 +
(3)
(3)
(3)
(1)
(1)
+BCη G32 + BCζ G33 − ωÇ3 BCξ G31 + BCη G32 + BCζ G33 + υcξ (D22 m1 +
+ D33 m2 + D12 m3 + D13 m4 + D23 m5 ) + υcη (D11 m3 + D33 m6 + D12 m1 +
+D13 m7 + D23 m8 ) + υcζ (D11 m4 + D22 m8 + D12 m9 + D13 m2 + D23 m6 )
MËy =
3
X
[αi (q1i BCξ r − q3i BCξ p) + βi (q1i BCη r − q3i BCη p) + γi (q1i BCζ r−
i=1
(2)
BCξ G11
(2)
BCη G12
(2)
BCζ G13
(1)
−q3i BCζ p)] + (ω∗ − ωÇ2 )
+
+
− ωÇ1 BCξ G11 +
(1)
(1)
(3)
(3)
(3)
+BCη G12 + BCζ G13 − ωÇ3 BCξ G11 + BCη G12 + BCζ G13 + υcξ (D22 n1 +
+D33 n2 + D12 n3 + D13 n4 + D23 n5 ) + υcη (D11 n3 + D33 n6 + D12 n1 +
+D13 n7 + D23 n8 ) + υcζ (+D11 n4 + D22 n8 + D12 n9 + D13 n2 + D23 n6 )
MËz =
3
X
[αi (q2i BCξ p − q1i BCξ q) + βi (q2i BCη p − q1i BCη q) + γi (q2i BCζ p−
i=1
(2)
BCξ G21
(2)
BCη G22
(2)
BCζ G23
(1)
−q1i BCζ q)] + (ω∗ − ωÇ2 )
+
+
− ωÇ1 BCξ G21 +
(1)
(1)
(3)
(3)
(3)
+ BCη G22 + BCζ G23 − ωÇ3 BCξ G21 + BCη G22 + BCζ G23 + υcξ (D22 k1 +
+D33 k2 + D12 k3 + D13 k4 + D23 k5 ) + υcη (D11 k3 + D33 k6 + D12 k1 +
+D13 k7 + D23 k8 ) + υcζ (D11 k4 + D22 k8 + D12 k9 + D13 k2 + D23 k6 )
ãäå ââåäåíû ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ:
14
(k)
Gij =
3
P
s=1
qis Ajs Ak i−1 −
3
P
qi−1 l Ajl Aki ,
i, j, k = 1, 2, 3.
l=1
m1 = q22 β2 γ3 − q33 β3 γ2 + q12 β1 γ3 − q13 β1 γ2 + q23 (β3 γ3 − β2 γ2 ) ,
m2 = −q22 γ2 β3 + q33 γ3 β2 − q12 γ1 β3 + q13 γ1 β2 + q23 (γ2 β2 − γ3 β3 ) ,
m3 = q22 α2 γ3 − q33 α3 γ2 + q12 α1 γ3 − q13 α1 γ2 + q23 (α3 γ3 − α2 γ2 ) ,
m4 = −q22 α2 β3 + q33 α3 β2 − q12 α1 β3 + q13 α1 β2 + q23 (α2 β2 − α3 β3 ) ,
m5 = q22 (γ2 γ3 − β2 β3 ) + q33 (β3 β2 − γ3 γ2 ) + q12 (γ1 γ3 − β1 β3 ) +
+q13 (β1 β2 − γ1 γ2 ) + q23 γ32 − γ22 + β22 − β32 ,
m6 = q22 γ2 α3 − q33 γ3 α2 + q12 γ1 α3 − q13 γ1 α2 + q23 (γ3 α3 − γ2 α2 ) ,
m7 = q22 (α2 α3 − γ2 γ3 ) + q33 (α3 α2 − γ3 γ2 ) + q12 (α1 α3 − γ1 γ3 ) +
+q13 (γ1 γ2 − α1 α2 ) + q23 α32 − α22 + γ22 − γ32 ,
m8 = q22 β2 α3 − q33 β3 α2 + q12 β1 α3 − q13 β1 α2 − q23 (β3 α3 − β2 α2 ) ,
m9 = q22 (β2 β3 − α2 α3 ) + q33 (α3 α2 − β3 β2 ) + q12 (β1 β3 − α1 α3 ) +
+q13 (α1 α2 − β1 β2 ) + q23 β32 − β22 + α22 − α32 ,
n1 = −q11 β1 γ3 + q33 β3 γ1 − q12 β2 γ3 + q13 (β1 γ1 − β3 γ3 ) + q23 β2 γ1 ,
n2 = q11 γ1 β3 − q33 γ3 β1 + q12 γ2 β3 + q13 (γ3 β3 − γ1 β1 ) − q23 γ2 β1 ,
n3 = −q11 α1 γ3 + q33 α3 γ1 − q12 α2 γ3 + q13 (α1 γ1 − α3 γ3 ) + q23 α2 γ1 ,
n4 = q11 α1 β3 − q33 α3 β1 + q12 α2 β3 + q13 (α3 β3 − α1 β1 ) − q23 α2 β1 ,
n5 = q11 (β1 β3 − γ1 γ3 ) + q33 (γ3 γ1 − β3 β1 ) + q12 (β2 β3 − γ2 γ3 ) +
+q13 β32 − β12 + γ12 − γ32 + q23 (γ2 γ1 − β2 β1 ) ,
n6 = −q11 γ1 α3 + q33 γ3 α1 − q12 γ2 α3 + q13 (γ1 α1 − γ3 α3 ) + q23 γ2 α1 ,
n7 = q11 (γ1 γ3 − α1 α3 ) + q33 (α3 α1 − γ3 γ1 ) + q12 (γ2 γ3 − α2 α3 ) +
+q13 γ32 − γ12 + α12 − α32 + q23 (α2 α1 − γ2 γ1 ) ,
n8 = −q11 β1 α3 + q33 β3 α1 − q12 β2 α3 + q13 (β1 α1 − β3 α3 ) + q23 β2 α1 ,
n9 = q11 (α1 α3 − β1 β3 ) + q33 (β3 β1 − α3 α1 ) + q12 (α2 α3 − β2 β3 ) +
+q13 α32 − α12 + β12 − β32 + q23 (β2 β1 − α2 α1 ) ,
k1 = q11 β1 γ2 − q22 β2 γ1 + q12 (β2 γ2 − β1 γ1 ) + q13 β3 γ2 − q23 β3 γ1 ,
k2 = −q11 γ1 β2 + q22 γ2 β1 + q12 (γ1 β1 − γ2 β2 ) − q13 γ3 β2 + q23 γ3 β1 ,
k3 = q11 α1 γ2 − q22 α2 γ1 + q12 (α2 γ2 − α1 γ1 ) + q13 α3 γ2 − q23 α3 γ1 ,
15
k4 = −q11 α1 β2 + q22 α2 β1 + q12 (α1 β1 − α2 β2 ) − q13 α3 β2 + q23 α3 β1 ,
k5 = q11 (γ1 γ2 − β1 β2 ) + q22 (β2 β1 − γ2 γ1 ) + q12 β12 − β22 + γ22 − γ12 +
+q13 (γ3 γ2 − β3 β2 ) + q23 (β3 β1 − γ3 γ1 ) ,
k6 = q11 γ1 α2 − q22 γ2 α1 + q12 (γ2 α2 − γ1 α1 ) + q13 γ3 α2 − q23 γ3 α1 ,
k7 = q11 (α1 α2 − γ1 γ2 ) + q22 (γ2 γ1 − α2 α1 ) + q12 γ12 − γ22 + α22 − α12 +
+q13 (α3 α2 − γ3 γ2 ) + q23 (γ3 γ1 − α3 α1 ) ,
k8 = −q11 β1 α2 + q22 β2 α1 + q12 (β1 α1 − β2 α2 ) − q13 β3 α2 + q23 β3 α1 ,
k9 = q11 (β1 β2 − α1 α2 ) + q22 (α2 α1 − β2 β1 ) + q12 α12 − α22 + β22 − β12 +
+q13 (β3 β2 − α3 α2 ) + q23 (α3 α1 − β3 β1 ) .
16
4. Ïåðâûé èíòåãðàë äâèæåíèÿ ÈÑÇ â ñëó÷àå êðóãîâîé
ýêâàòîðèàëüíîé îðáèòû.
Ðàññìîòðèì ÈÑÇ, öåíòð ìàññ êîòîðîãî äâèæåòñÿ ïî êðóãîâîé
îêîëîçåìíîé ýêâàòîðèàëüíîé îðáèòå.  êà÷åñòâå ðàñ÷¼òíîé ìîäåëè ÌÏÇ
ïðèíèìàåòñÿ ìîäåëü ïðÿìîãî äèïîëÿ. Òàêèì îáðàçîì, èìååì ñëåäóþùåå:
Êðóãîâàÿ îðáèòà: e = 0; ω∗ =
q
µ
p3∗
= ω0 ; p∗ = R.
Ýêâàòîðèàëüíàÿ îðáèòà: óãîë i = 0;
ωÇ1 = ωÇ3 = 0; ωÇ2 = ωÇ .
3
Ïðÿìîé äèïîëü: B1 = B3 = 0, B2 = −g10 RRÇ ; D11 = D12 = D13 = D22 =
3
0
= D33 = 0, D23 = 3gR1 RRÇ .
Êðîìå òîãî, áóäåì ðàññìàòðèâàòü âçàèìíóþ îðèåíòàöèþ ýëëèïñîèäà
çàðÿäà è ýëëèïñîèäà èíåðöèè, ïðè êîòîðîì èõ ãëàâíûå îñè êîëëèíåàðíû.
Ïîñêîëüêó öåíòðû çàðÿäà è öåíòðû ìàññ ÈÑÇ ñîâïàäàþò, òî è ãëàâíûå îñè
ñîâïàäàþò. À çíà÷èò: q11 = a1 , q22 = a2 , q33 = a3 ;
qij = 0 ïðè i 6= j.
Âûðàæåíèå äëÿ ~
υC , ñ ó÷¼òîì ââåä¼ííûõ âûøå ïðåäïîëîæåíèé,
ïðèíèìàåò âèä:
~υC = R(ω0 − ωÇ )ξ~0 .
Ñ ó÷¼òîì ââåä¼íûõ âûøå ïðåäïîëîæåíèé, âûðàæåíèå äëÿ ìîìåíòà ñèë
Ëîðåíöà â ïðîåêöèÿõ íà îñè ãëàâíûõ öåíòðàëüíûé îñåé èíåðöèè, ïðèìåò
âèä:
MËx = g10
MËy =
g10
RÇ
R
3
RÇ
R
3
[a2 β2 r − a3 β3 q + (ω0 − ωÇ ) (a2 − a3 ) (3γ2 γ3 − 2β2 β3 )] ,
[a3 β3 p − a1 β1 r + (ω0 − ωÇ ) (a3 − a1 ) (3γ3 γ1 − 2β3 β1 )] ,
17
MËz = g10
RÇ
R
3
[a1 β1 q − a2 β2 p + (ω0 − ωÇ ) (a1 − a2 ) (3γ1 γ2 − 2β1 β2 )] .
Çíà÷åíèå Mà â ïðîåêöèÿõ íà îñè x, y, z èìååò âèä [1]:
MÃx =
3µ
(C−B)γ2 γ3 ,
R3
MÃy =
3µ
(A−C)γ3 γ1 ,
R3
MÃz =
3µ
(B−A)γ1 γ2 .
R3
Ïîäñòàâëÿÿ âûðàæåíèÿ äëÿ ïðîåêöèé MË è Mà â ïðàâûå ÷àñòè
äèíàìè÷åñêèõ óðàâíåíèé Ýéëåðà, ïîëó÷èì äèôôåðåíöèàëüíûå óðàâíåíèÿ
âðàùàòåëüíîãî âîêðóã öåíòðà ìàññ äâèæåíèÿ ÈÑÇ ïîä äåéñòâèåì
ëîðåíöåâûõ è ãðàâèòàöèîííûõ ñèë:
Aω̇x + (C − B) ωy ωz = MËx + MÃx
B ω̇y + (A − C) ωz ωx = MËy + MÃy
C ω̇z + (B − A) ωx ωy = MËz + MÃz
(5)
Óðàâíåíèÿ (5) ñîâìåñòíî ñ êèíåìàòè÷åñêèìè óðàâíåíèÿìè Ïóàññîíà
α˙1 + ωy α3 − ωz α2 = −ω0 γ1 , β˙1 + ωy β3 − ωz β2 = 0, γ˙1 + ωy γ3 − ωz γ2 = ω0 α1
α˙2 + ωz α1 − ωx α3 = −ω0 γ2 , β˙2 + ωz β1 − ωx β3 = 0, γ˙2 + ωz γ1 − ωx γ3 = ω0 α2
α˙3 + ωx α2 − ωy α1 = −ω0 γ3 , β˙3 + ωx β2 − ωy β1 = 0, γ˙3 + ωx γ2 − ωy γ1 = ω0 α3
îáðàçóþò çàìêíóòóþ äèôôåðåíöèàëüíóþ ñèñòåìó, äîïóñêàþùóþ ïåðâûé
èíòåãðàë:
Ap2 + Bq 2 + Cr2 − ω02 Aβ12 + Bβ22 + Cβ32 + 3ω02 Aγ12 + Bγ22 + Cγ32 +
3
RÇ
(ωÇ − ω0 ) 3a1 γ12 + 3a2 γ22 + 3a3 γ32 − 2a1 β12 − 2a2 β22 − 2a3 β32 = const
+g10
R
18
5. Ïðÿìîå ïîëîæåíèå ðàâíîâåñèÿ ÈÑÇ è åãî
óñòîé÷èâîñòü.
Ðàññìîòðèì ñëó÷àé, êîãäà A = B = C (ò.å. Mà = 0). Ïîëîæèì β22 =
= 1 − β12 − β32 , γ32 = 1 − γ12 − γ22 . Òîãäà ïåðâûé èíòåãðàë ïðèîáðåòàåò
ñëåäóþùèé âèä:
g10
2
2
2
p +q +r + −
A
RÇ
R
3
(ω0 − ωÇ ) 2β12 (a2 − a1 ) + 2β32 (a2 − a3 ) +
+3γ12 (a1 − a3 ) + 3γ22 (a2 − a3 ) = const
Íàçîâ¼ì ïðÿìûì ïîëîæåíèåì ðàâíîâåñèÿ (ÏÏÐ) ÈÑÇ â îðáèòàëüíîé
ñèñòåìå êîîðäèíàò òàêîå åãî ïîëîæåíèå, ïðè êîòîðîì îñè x01 , x02 , x03
îðèåíòèðîâàíû ïî îñÿì ξ, η, ζ , à îñè x, y, z ñîâïàäàþò ñ îñÿìè ξ, η, ζ . Äëÿ
ÏÏÐ èìååì: p = q = r = 0 , α1 = 1 , β2 = 1 , γ3 = 1. Òàêèì îáðàçîì,
ïîä äåéñòâèåì ëèøü Ëîðåíöåâûõ ñèë èìååì ïðÿìîå ïîëîæåíèå ðàâíîâåñèÿ,
êîòîðîå ïî òåîðåìå Ëÿïóíîâà áóäåò óñòîé÷èâûì, åñëè:
a2 > a1 > a3 .
(6)
Ïîäñòàâèâ âûðàæåíèÿ äëÿ a1 , a2 , a3 â (6) ïîëó÷àåì:
Q1 R12 −
Q1 R2 −
1
r12
2
r12
2
+ Q2
R22
+ Q3
R32
−
r22
2
−
r32
2
> Q1
R12
> Q2
R22
−
r12
2
−
r22
2
+ Q3
R32
+ Q3
R32
−
r32
2
−
r32
2
îòêóäà ñëåäóåò :
2
2
2
r
r
r
Q1 R12 − 1 > Q2 R22 − 2 > Q3 R32 − 3 .
2
2
2
Ðàññìîòðèì ñëó÷àé, êîãäà A 6= B 6= C . Ïðîäåëûâàÿ àíàëîãè÷íûå
îïåðöàöèè, ÷òî è â ñëó÷àå Mà = 0, ïîëó÷àåì ñëåäóþùåå âûðàæåíèå äëÿ
ïåðâîãî èíòåãðàëà:
19
RÇ 3
Ap + Bq + Cr +
(ω0 − ωÇ ) 2β12 (a2 − a1 ) + 2β32 + 3γ22 ·
R
· (a2 − a3 ) + 3γ12 (a1 − a3 ) + ω02 β12 (B − A) + β32 + 3γ22 (B − C) +
+3γ12 (A − C) = const
2
2
2
Äîñòàòî÷íûì
−g10
óñëîâèåì
óñòîé÷èâîñòè
â
äàííîì
ñëó÷àå
áóäåò
âûïîëíåíèå ñèñòåìû íåðàâåíñòâ:
R 3
2
0
Ç
ω
(B
−
A)
+
2
−g
(ω0 − ωÇ ) (a2 − a1 ) > 0
0
1
R
ω 2 (B − C) + 2 −g 0 RÇ 3 (ω0 − ωÇ ) (a2 − a3 ) > 0
0
1
R
RÇ 3
0
2
(A
−
C)
+
−g
ω
(ω0 − ωÇ ) (a1 − a3 ) > 0
1
0
R
ω 2 (B − A) + −g 0 RÇ 3 (ω0 − ωÇ ) (a2 − a3 ) > 0
0
1
R
Äëÿ óïðîùåíèÿ àíàëèçà ïîëó÷åííûõ íåðàâåíñòâ, ââåä¼ì îáîçíà÷åíèå:
C
a2
a3
−g10 a1 (ω0 − ωÇ )
B
, b3 =
,c=
δ = , ε = , b2 =
C
A
a1
a1
Aω02
RÇ
R
3
.
Òîãäà ñèñòåìà ïðèìåò ñëåäóþùèé âèä:
b2 > 1 + 1 − δ ; b3 < 1 + 1 − ε
2c
c
δ
−ε
δ
−
ε
b3 < b2 +
; b3 < b2 +
2c
c
 äàííîé ðàáîòå ïðåäïîëàãàåòñÿ, ÷òî ïàðàìåòðû âõîäÿùèå â âûðàæåíèå
äëÿ c òàêèå, ÷òî âûïîëíÿåòñÿ íåðàâåíñòâî c < 1. Îáëàñòü óñòîé÷èâîñòè, â
çàâèñèìîñòè îò ïàðàìåòðîâ δ è ε, ïðåäñòàâëåíà íà ðèñóíêàõ 5-16.
20
Ðèñ. 5: Ñëó÷àé ε < 1 + c,
Ðèñ. 6: Ñëó÷àé ε < 1 + c,
δ > 1 + 2c .
1 + c < δ < 1 + 2c .
Ðèñ. 7: Ñëó÷àé 1 + c < ε < δ ,
Ðèñ. 8: Ñëó÷àé 1 + c < ε < δ ,
δ < 1 + 2c .
δ > 1 + 2c .
Ðèñ. 9: Ñëó÷àé ε = δ ,
Ðèñ. 10: Ñëó÷àé ε = δ ,
δ > 1 + 2c .
1 + c < δ < 1 + 2c .
21
Ðèñ. 11: Ñëó÷àé ε = δ ,
Ðèñ. 12: Ñëó÷àé ε = δ ,
1<δ <1+c .
δ<1.
Ðèñ. 13: Ñëó÷àé δ < ε ,
Ðèñ. 14: Ñëó÷àé δ < ε,
1 + 2c < δ .
1 + c < δ < 1 + 2c.
Ðèñ. 15: Ñëó÷àé δ < 1 + c ,
Ðèñ. 16: Ñëó÷àé δ < ε,
1 + c < ε.
ε < 1 + c.
22
6. Ñòàöèîíàðíûå âðàùåíèÿ ÈÑÇ è èõ óñòîé÷èâîñòü.
Íåïîñðåäñòâåííîé ïðîâåðêîé óáåæäàåìñÿ â òîì, ÷òî óðàâíåíèÿ Ýéëåðà
(5) ñîâìåñòíî ñ êèíåìàòè÷åñêèìè óðàâíåíèÿìè Ïóàññîíà äîïóñêàþò
ñòàöèîíàðíûå ðåæèìû âðàùåíèÿ ÈÑÇ ñëåäóþùåãî òèïà:
1)Âðàùåíèå ÈÑÇ âîêðóã ìåñòíîé âåðòèêàëè: p = q = 0, r = r0 , γ3 = 1,
ω0 R 3 C
ðåàëèçóåòñÿ ïðè A = B (MÃz = 0), a1 = a2 = 0 3 ;
g1 RÇ
2)Âðàùåíèå ÈÑÇ âîêðóã íîðìàëè ê ïëîñêîñòè îðáèòû: p = r = 0,
q = q0 , β2 = 1, ðåàëèçóåòñÿ ïðè A = C (MÃy = 0), a1 = a3 ;
3)Âðàùåíèå ÈÑÇ âîêðóã òðàíñâåðñàëè ê îðáèòå: q = r = 0, p = p0 ,
α1 = 1, ðåàëèçóåòñÿ ïðè B = C (MÃx = 0), a2 = a3 =
ω0 R 3 A
;
g10 RÇ3
Ðàññìîòðèì ïåðâûé ðåæèì ñòàöèîíàðíîãî âðàùåíèÿ è èññëåäóåì åãî
íà óñòîé÷èâîñòü. Òàê êàê γ3 = 1, òî ìàòðèöà íàïðàâëÿþùèõ êîñèíóñîâ
A,
îïèñûâàþùàÿ âçàèìíóþ îðèåíòàöèþ îðáèòàëüíîé ñèñòåìû êîîðäèíàò
(Cξηζ ) è ãëàâíûõ öåíòðàëüíûõ îñåé èíåðöèè (Cxyz ), áóäåò èìåòü
ñëåäóþùèé âèä:
α α 0
1 2
A=
β1 β2 0 .
0 0 1
Ðàññìîòðèì âûðàæåíèå V
= V1 + λr2 , ãäå V1 ïåðâûé èíòåãðàë,
ïîëó÷åííûé â ãëàâå 4:
V = Ap2 + Bq 2 + Cr2 − ω02 Aβ12 + Bβ22 + Cβ32 + 3ω02 Aγ12 + Bγ22 + Cγ32 +
3
RÇ
+g10
(ωÇ − ω0 ) 3a1 γ12 + 3a2 γ22 + 3a3 γ32 − 2a1 β12 − 2a2 β22 − 2a3 β32 +
R
+λr2 = const.
23
Âîçüì¼ì λ = −C è âîñïîëüçóåìñÿ ñîîòíîøåíèÿìè β12 + β22 + β32 = 1,
γ12 + γ22 + γ32 = 1. Ïðèíèìàÿ âî âíèìàíèå, ÷òî A = B, a1 = a2 , ïîëó÷èì:
V = A p2 + q
2
+3 γ22 + γ12
+ β32 ω02 (A − C) + 2g10
ω02 (A − C) + g10
RÇ
R
RÇ
R
!
3
(ωÇ − ω0 ) (a1 − a3 )
+
!
3
(ωÇ − ω0 ) (a1 − a3 )
= const.
Âîçüì¼ì â êà÷åñòâå ôóíêöèè Ëÿïóíîâà âûðàæåíèå V è ïîëó÷èì
äîñòàòî÷íîå óñëîâèå óñòîé÷èâîñòè ïî ïåðåìåííûì p, q, γ1 , γ2 , β3 :
3
RÇ
(ωÇ − ω0 ) (a1 − a3 ) > 0
ω02 (A − C) + 2g10
R
3
RÇ
2
0
(ωÇ − ω0 ) (a1 − a3 ) > 0
ω0 (A − C) + g1
R
Åñëè èçâåñòíî êàêîé èìååò çíàê âûðàæåíèå A − C , òî ìîæíî èç äâóõ
íåðàâåíñòâ îñòàâèòü îäíî, à èìåííî: åñëè A − C < 0, òî äîñòàòî÷íî
ðàññìîòðåòü ïåðâîå íåðàâåíñòâî, åñëè A − C > 0, òî âòîðîå íåðàâåíñòâî,
åñëè æå A = C , òî ìû ìîæåì ðàññìàòðèâàòü ëþáîå èç äâóõ íåðàâåíñòâ. Â
îáùåì ñëó÷àå, ïîäñòàâèâ â ñèñòåìó âûðàæåíèå äëÿ a1 , äîñòàòî÷íîå óñëîâèå
óñòîé÷èâîñòè ïî ïåðåìåííûì p, q, γ1 , γ2 , β3 ïðèìåò âèä:
a3 <
3
ω0
R
(ω0 (A − 3C) + 2ωÇ C)
0
2g1 (ωÇ − ω0 ) RÇ
3
ω0
R
(ω0 (A − 2C) + ωÇ C)
a3 < 0
g1 (ωÇ − ω0 ) RÇ
(7)
Ââåä¼ì ñëåäóþùèå îáîçíà÷åíèÿ:
Aω0
k1 = 0
2g1 (ωÇ − ω0 )
R
RÇ
3
(2ωÇ − 3ω0 ) ,
24
Aω02
b1 = 0
2g1 (ωÇ − ω0 )
R
RÇ
3
Aω0
k2 = 0
g1 (ωÇ − ω0 )
R
RÇ
3
(ωÇ − 2ω0 ) ,
Aω02
b2 = 0
g1 (ωÇ − ω0 )
R
RÇ
3
Ñ ó÷¼òîì ââåä¼íûõ îáîçíà÷åíèé, ñèñòåìà (7) ïðèìåò âèä:
a3 < k1 ε + b1
a3 < k2 ε + b2
B
C
. Ò.ê. δ =
= 1, òî 0 < ε 6 2. Îáëàñòü
A
A
óñòîé÷èâîñòè ïî ïåðåìåííûì p, q, γ1 , γ2 , β3 ïðåäñòàâëåíà íà ðèñóíêå 17.
ãäå êàê è â 5 ãëàâå ε =
Ðèñ. 17: Îáëàñòü óñòîé÷èâîñòè â ïåðâîì ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå âðàùåíèÿ.
Ïåðåéä¼ì ê ðàññìîòðåíèþ âòîðîãî ðåæèìà ñòàöèîíàðíîãî âðàùåíèÿ.
Èç óñëîâèÿ β2 = 1 ñëåäóåò, ÷òî ìàòðèöà íàïðàâëÿþùèõ êîñèíóñîâ A èìååò
ñëåäóþùèé âèä:
α 0 α3
1
A=0 1 0
.
γ1 0 γ3
Ïîäñòàâèì A = C , a1 = a3 âî âòîðîå óðàâíåíèå ñèñòåìû (5), ïîëó÷èì
âûðàæåíèå:
25
B ω̇y = g10
RÇ
R
3
a1 (β3 p − β1 r) .
Âîñïîëüçîâàâøèñü ñîîòíîøåíèåì β̇2 + ωz β1 − ωx β3 = 0, ãäå ωx = p + ω0 β1 ,
ωy = q + ω0 β2 , ïîëó÷àåì:
B ω̇y = g10
RÇ
R
3
a1 β̇2 ,
îòêóäà íàõîäèì ïåðâûé èíòåãðàë:
V2 = Bωy − g10
RÇ
R
3
a1 β2 = const.
Ïîäñòàâèâ â ïåðâûé èíòåãðàë ωy = q + ω0 β2 , ïîëó÷èì:
V2 = Bq + β2 Bω0 −
RÇ
R
3
!
g10 a1
= const
Ðàññìîòðèì âûðàæåíèå V = V1 + λV22 :
V = Ap2 + Bq 2 + Cr2 − ω02 Aβ12 + Bβ22 + Cβ32 + 3ω02 Aγ12 + Bγ22 + Cγ32 +
3
RÇ
+g10
(ωÇ − ω0 ) 3a1 γ12 + 3a2 γ22 + 3a3 γ32 − 2a1 β12 − 2a2 β22 − 2a3 β32 +
R
!!2
3
RÇ
+λ Bq + β2 Bω0 −
g10 a1
= const.
R
Äëÿ ïîëó÷åíèå êâàäðàòè÷íîé ôîðìû âîçüì¼ì λ = −
ïîòðåáóåì âûïîëíåíèå ðàâåíòñâà a1 =
1
, à òàêæå
B
ω0 R 3 B
. Òàêèì îáðàçîì, èìååì:
g10 RÇ3
RÇ
R
3
3
!
ω0 R B
+
g10 RÇ3
3
!
3
RÇ
ω0 R B
+ β12 + β32 ω02 (B − A) + 2g10
(ωÇ − ω0 ) a2 − 0 3
= const.
R
g1 RÇ
V = A p2 + r2 + 3γ22 ω02 (B − A) + g10
26
(ωÇ − ω0 ) a2 −
Âîçüì¼ì âûðàæåíèå V â êà÷åñòâå ôóíêöèè Ëÿïóíîâà è ïîëó÷èì
äîñòàòî÷íîå óñëîâèå óñòîé÷èâîñòè ïî ïåðåìåííûì p, r, β1 , β3 , γ2 :
3
3
R
ω
R
B
Ç
0
>0
(ωÇ − ω0 ) a2 − 0 3
ω02 (B − A) + 2g10
R
g1 RÇ
3
RÇ
ω0 R 3 B
2
0
>0
(ωÇ − ω0 ) a2 − 0 3
ω0 (B − A) + g1
R
g1 RÇ
Àíàëîãè÷íî
ïåðâîìó
ñëó÷àþ
ìû
ìîæåì
îñòàâèòü
ëèøü
îäíî
íåðàâåíñòâî, íî äëÿ ýòîãî íàì ïîòðåáóåòñÿ çíàòü çíàê âûðàæåíèÿ B − A:
åñëè B − A < 0, òî äîñòàòî÷íî ðàññìîòðåòü ïåðâîå íåðàâåíñòâî, åñëè
B − A > 0, òî âòîðîå íåðàâåíñòâî, åñëè A = B , òî íåðàâåíñòâà ñîâïàäàþò.
 îáùåì ñëó÷àå, èìååì:
3
ω
R
0
a
>
(ω0 (A − 3B) + 2ωÇ B)
2
2g10 (ωÇ − ω0 ) RÇ
3
ω0
R
a2 > 0
(ω0 (A − 2B) + ωÇ B)
g
(ω
−
ω
)
R
Ç
0
Ç
1
ω0 R 3 B
a1 = a3 = 0 3
g1 RÇ
(8)
Ñ ó÷¼òîì ââåä¼ííûõ âûøå îáîçíà÷åíèé, ñèñòåìà (8) ïðèìåò âèä:
a2 > k1 δ + b1
a2 > k2 δ + b2
ω0 R 3 B
a1 = a3 = 0 3
g1 RÇ
Îáëàñòü óñòîé÷èâîñòè ïî ïåðåìåííûì p, r, β1 , β3 , γ2 ïðåäñòàâëåíà íà
ðèñóíêå 18.
Èññëåäóåì òðåòèé ñëó÷àé. Ìàòðèöà íàïðàâëÿþùèõ êîñèíóñîâ â ñëó÷àå
α1 = 1 èìååò âèä:
27
Ðèñ. 18: Îáëàñòü óñòîé÷èâîñòè âî âòîðîì ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå âðàùåíèÿ.
1 0 0
A = 0 β2 β3
0 γ2 γ3
 êà÷åñòâå ôóíêöèè Ëÿïóíîâà ïðèìåì âûðàæåíèå V = V1 + λp2 , ãäå
âîçüì¼ì λ = −A, ïîëó÷èì:
V = B q2 + r
2
+ β12 ω02 (B − A) + 2g10
+3γ12 ω02 (A − B) + g10
RÇ
R
3
RÇ
R
!
3
(ωÇ − ω0 ) (a2 − a1 )
+
!
(ωÇ − ω0 ) (a1 − a2 )
= const.
Äîñòàòî÷íîå óñëîâèå óñòîé÷èâîñòè ïî ïåðåìåííûì q, r, β1 , γ1 ïðèìåò
âèä:
3
RÇ
(ωÇ − ω0 ) (a2 − a1 ) > 0
ω02 (B − A) + 2g10
R
3
RÇ
2
0
(ωÇ − ω0 ) (a1 − a2 ) > 0
ω0 (A − B) + g1
R
Çàìåòèì, ÷òî äëÿ óñòîé÷èâîñòè äàííîãî ðåæèìà íóæíî äîïîëíèòåëüíî
ïîòðåáîâàòü, ÷òîáû B > A. Ïîäñòàâèì â ñèñòåìó âûðàæåíèå äëÿ a2 :
28
3
ω
R
0
a1 < 0
(ω0 (B − 3A) + 2ωÇ A)
2g
(ω
−
ω
)
R
Ç
0
Ç
1
3
ω0
R
a
>
(ω0 (B − 2A) + ωÇ A)
1
g10 (ωÇ − ω0 ) RÇ
B > A
Ñ ó÷¼òîì ââåä¼ííûõ âûøå îáîçíà÷åíèé:
a1 < b1 δ + k1
a1 > b2 δ + k2
B > A
Òàê êàê B > A, òî δ > 1. Îáëàñòü óñòîé÷èâîñòè ïî ïåðåìåííûì
q, r, β1 , γ1 ïðåäñòàâëåíà íà ðèñóíêå 19.
Ðèñ. 19: Îáëàñòü óñòîé÷èâîñòè â òðåòüåì ñòàöèîíàðíîì ðåæèìå âðàùåíèÿ.
29
Çàêëþ÷åíèå
Íà îñíîâå èçâåñòíîãî òåõíè÷åñêîãî ðåøåíèÿ ïîñòàâëåíà çàäà÷à
èçó÷åíèÿ äèíàìèêè âðàùàòåëüíîãî äâèæåíèÿ ÈÑÇ ñ ñèñòåìîé òðåõ
çàðÿæåííûõ ýêðàíîâ, ïðåäñòàâëÿþùèõ ñîáîé òîðîèäàëüíûå ïîâåðõíîñòè.
Íàéäåíà
ïëîòíîñòü
Âû÷èñëåíû
ðàñïðåäåëåíèÿ
êîìïîíåíòû
òåíçîðà,
çàðÿäà
íà
ïîâåðõíîñòè
õàðàêòåðèçóþùåãî
òîðà.
ðàñïðåäåëåíèå
çàðÿäîâ ñèñòåìû òðåõ çàðÿæåííûõ òîðîèäàëüíûõ ýêðàíîâ. Äëÿ ñëó÷àÿ
êðóãîâîé îêîëîçåìíîé îðáèòû ÈÑÇ è äèïîëüíîé àïïðîêñèìàöèè ÌÏÇ
ïîëó÷åíî âûðàæåíèå äëÿ ìîìåíòà ñèë Ëîðåíöà, äåéñòâóþùèõ íà ÈÑÇ ñ
ñèñòåìîé ýêðàíîâ â ìàãíèòíîì ïîëå Çåìëè. Ïîñòðîåíà ìàòåìàòè÷åñêàÿ
ìîäåëü, îïèñûâàþùàÿ äèíàìèêó âðàùàòåëüíîãî äâèæåíèÿ ÈÑÇ â ÌÏÇ
è ïîñòðîåí åå ïåðâûé èíòåãðàë. Íàéäåíû âîçìîæíûå ïðÿìûå ïîëîæåíèÿ
ðàâíîâåñèÿ ÈÑÇ â îðáèòàëüíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò. Ïîëó÷åíû äîñòàòî÷íûå
óñëîâèÿ óñòîé÷èâîñòè ÏÏÐ ñ èñïîëüçîâàíèåì ïîñòðîåííîãî ïåðâîãî
èíòåãðàëà ñ ó÷¼òîì âëèÿíèÿ ãðàâèòàöèîííîãî ìîìåíòà è â ïðåäïîëîæåíèè
îá åãî îòñóòñòâèè. Ïîñòðîåíà îáëàñòü óñòîé÷èâîñòè äëÿ ÏÏÐ ñ ó÷¼òîì
ãðàâèòàöèîííîãî ìîìåíòà ïðè ðàçëè÷íûõ ïàðàìåòðàõ ñèñòåìû. Íàéäåíû
ñòàöèîíàðíûå ðåæèìû âðàùåíèÿ ÈÑÇ â îðáèòàëüíîé ñèñòåìå êîîðäèíàò.
Ïîëó÷åíû äîñòàòî÷íûå óñëîâèÿ óñòîé÷èâîñòè íàéäåííûõ ñòàöèîíàðíûõ
ðåæèìîâ âðàùåíèÿ ÈÑÇ.
Ïîëó÷åííûå ðåçóëüòàòû ìîãóò áûòü èñïîëüçîâàíû èññëåäîâàòåëÿìè
â îáëàñòè êîñìîäèíàìèêè, à òàêæå èíæåíåðàìè, êîòîðûå çàíèìàþòñÿ
ñîçäàíèåì ÝÑÇ, äëÿ ïîäáîðà òðåáóåìûõ ïàðàìåòðîâ ïðè ñîçäàíèè ñèñòåìû
ÝÑÇ, ÷òîáû ÝÑÇ âûïîëíÿëà íå òîëüêî ñâîþ ãëàâíóþ çàäà÷ó ïî çàùèòå
ÈÑÇ, íî è ïîìîãàëà â îñóùåñòâëåíèè ïàññèâíîãî è ïîëóïàññèâíîãî
óïðàâëåíèÿ ÈÑÇ. Êðîìå òîãî, äàííàÿ ðàáîòà ìîæåò ïîìî÷ü èíæåíåðàì
è èññëåäîâàòåëÿì â ïîíèìàíèè ñòåïåíè âëèÿíèÿ ïàðàìåòðîâ ñèñòåìû íà
äâèæåíèå ÈÑÇ.
30
Ñïèñîê ëèòåðàòóðû
[1]
Áåëåöêèé
Äâèæåíèå èñêóññòâåííîãî ñïóòíèêà îòíîñèòåëüíî
Â.Â.
öåíòðà ìàññ, Ìîñêâà, 1965
[2]
Áåëåöêèé Â.Â., Õåíòîâ À.À.
Âðàùàòåëüíîå äâèæåíèå íàìàãíè÷åííîãî
ñïóòíèêà, Ìîñêâà, 1985.
[3]
Äðóæêèí Ë.À.
Çàäà÷è òåîðèè ïîëÿ, Ìîñêâà, 1964.
[4]
Êóçíåöîâ Ë.È., Òèõîíîâ À.À.
Ê âîïðîñó î âëèÿíèè ýëåêòðè÷åñêîãî
çàðÿäà íà âðàùàòåëüíîå äâèæåíèå ñïóòíèêà Çåìëè // Âåñòí. Ëåíèíãð.
óí-òà.I. 1985. Âûï.II.
[5]
Êóçíåöîâ Ë.È., ×èêîâà Í.Â.
Î ïðÿìûõ ïîëîæåíèÿõ ðàâíîâåñèÿ, èõ
óñòîé÷èâîñòü è êîëåáàíèÿõ ñïóòíèêà ñ ýëåêòðîñòàòè÷åñêîé çàùèòîé //
Êîëåáàíèÿ è óñòîé÷èâîñòü ìåõàíè÷åñêèõ ñèñòåì. Ë., 1981.
[6]
Ëàíäàó Ë.Ä., Ëèôøèö Å.Ì.
[7]
Ïîïîâ.
Â.È.
Òåîðèÿ ïîëÿ, Ìîñêâà, 1973.
Ñèñòåìû îðèåíòàöèè è ñòàáèëèçàöèè êîñìè÷åñêèõ
àïïàðàòîâ, Ìîñêâà, 1986.
[8]
Ñàðû÷åâ
Â.À.,
Ãóòíèê
Ñ.À.
Èññëåäîâàíèå
óñòîé÷èâîñòè
ïîëîæåíèé ðàâíîâåñèÿ ñïóòíèêà ïîä äåéñòâèåì ãðàâèòàöèîííîãî
è àýðîäèíàìè÷åñêîãî ìîìåíòîâ. Îáùèé ñëó÷àé, Ìîñêâà, 2015.
[9]
Òèõîíîâ
À.À.
Î âëèÿíèè íåîäíîðîäíîñòè ãåîìàãíèòíîãî ïîëÿ íà
äèíàìèêó ýêðàíèðîâàííîãî ñïóòíèêà // Âåñòí. Ëåíèíãð. óí-òà. Ñåð.I.
1987. Âûï.2.
[10]
Òèõîíîâ À.À., Ïåòðîâ Ê.Ã.
Ìîìåíò ñèë Ëîðåíöà, äåéñòâóþùèõ íà
çàðÿæåííûé ñïóòíèê â ìàãíèòíîì ïîëå Çåìëè, Âåñòíèê ÑÏáÃÓ, 1999.
31
[11]
Joseph G. Smith, Jr., Trent Smith, Martha Williams, Robert Youngquist,
Wendell Mendell
Potential Polymeric Sphere Construction Materials for a
Spacecraft Electrostatic Shield, 2006
[12]
P. Spillantini, M. Casolino, M. Durante, R. Mueller-Mellin, G. Reitz,
L. Rossi, V. Shurshakov, M. Sorbi
Shielding from cosmic radiation for
interplanetary missions: Active and passive methods, ScienceDirect, 2005.
[13]
Ram K. Tripathi, John W. Wilson, Robert C. Youngquist
Electrostatic
space radiation shielding, ScienceDirect, 2006.
[14]
Ravindra P. Joshi, Hao Qiu, Ram K. Tripathi
Conguration studies for
active eletrostatic space radiation shielding, Acta Astronautica, 2012.
32
Отзывы:
Авторизуйтесь, чтобы оставить отзыв