Bei Reaktionsrädern ist es üblich, Aktuatoren wie Triebwerke und Magnetantriebe zu verwenden, um die Sättigung der Reaktionsräder aufgrund von säkularen/nichtzyklischen Störungen zu berücksichtigen. Diese Störungen sind jedoch eine Folge von Raumfahrzeugeigenschaften wie Masse, Fläche, Lage usw. So ist es unter bestimmten Bedingungen möglich, dass die Reaktionsräder nicht in die Sättigung kommen (dh niemals die maximale Drehimpulsspeicherkapazität erreichen) und zur Freisetzung entdreht werden können den Drehimpuls, den sie durch diese Störungen aufgebaut haben. Und dem Drehmoment, das durch das Abbremsen der Räder (zur Freigabe des Drehimpulses) auf das Raumfahrzeug einwirkt, und den Lage- und Winkelgeschwindigkeitsänderungen (die aus dem Drehmoment resultieren) kann durch das typische Steuermanöver der Beschleunigung entgegengewirkt werden, Ausrollen und Abbremsen der Reaktionsräder.
Was würde ich gerne wissen, ob das richtig verstanden wurde oder ob ich etwas übersehen habe? Und gab es auch Missionen, die nur mit Reaktionsrädern an Bord geflogen sind, ohne andere Aktuatoren zum Ablassen des Schwungs?
Die kurze Antwort: Ja, es gibt bestimmte Bedingungen, die eine Entsättigung von Reaktionsrädern ohne ein sekundäres Lageregelungssystem (wie Triebwerke oder Magnetorquers) ermöglichen würden, aber diese Bedingungen sind ziemlich spezifisch.
Bedingung 1: Sie müssen das Raumschiff nicht die ganze Zeit in einer bestimmten Fluglage halten . Es mag Zeiten geben, in denen Sie es in einer präzisen, spezifizierten Lage haben möchten, für die Telekommunikation oder um wissenschaftliche Beobachtungen usw. zu machen, aber es gibt auch bedeutende Zeitspannen, in denen die Lage des Raumfahrzeugs anders sein kann, vielleicht sehr unterschiedlich. Dieser Arbeitszyklus wird wahrscheinlich sehr ungefähr 50% betragen, könnte aber 30-70 oder sogar 20-80 betragen.
Bedingung 2: Es gibt etwas, was das Raumfahrzeug tun kann, das das störende Nettodrehmoment umkehrt . Dies könnte eine Einstellungsänderung sein (die natürlich ein vorübergehendes Hoch- und Runterdrehen der Räder beinhalten würde), eine Änderung der Geometrie, wie z Verschieben eines anderen Arrays, so dass es der Sonne zugewandt ist; Drehen einer Gelenkradarantenne; usw. Es ist wirklich selten, dass ein Raumfahrzeug die Drehmomentrichtung genau umkehren kann, indem es einfach Gelenkkomponenten ändert, so dass normalerweise eine gewisse Änderung der Fluglage des gesamten Raumfahrzeugs erforderlich ist.
Es ist darauf zu achten, dass alle nicht vernachlässigbaren Quellen von Störmomenten berücksichtigt werden. Zusätzlich zum Sonnenlichtdruck können Sie asymmetrischen Strahlungsdruck von heißen Raumfahrzeugteilen, magnetische Drehmomente von planetaren oder interplanetaren Magnetfeldern, Leckagen von solchen Dingen wie Treibmitteln, sogar Ausgasen haben, um nur einige zu nennen.
äh
srikarad