Wie wird die Spinstabilität in Raumfahrzeugen genutzt?

Ich verstehe das Grundkonzept insofern, als dass der Kreiseleffekt genutzt wird und der starre Körper eine Anfangsdrehung um eine Achse mit maximalem Massenträgheitsmoment (MMOI) erhält.

Kann jedoch jemand dieses Konzept verdeutlichen, vielleicht mit einigen Beispielen?

Was möchtest du wissen? Wie funktionieren spinstabilisierte Raumfahrzeuge oder irgendetwas anderes? Wie bereits erwähnt, muss die Frage genauer beantwortet werden.
Hallo Hirschjäger. Danke für die Antwort. Ja, wie es in Raumfahrzeugen verwendet wird. Nur Details über die Physik davon.
Ich würde empfehlen, Wertz JR Spacecraft Attitude Determination and Control in Ihrer Bibliothek zu überprüfen.
Ja, ich habe gehört, dass dieses Buch ziemlich klar ist. Vielen Dank. Ich werde es mir ansehen. :)
@TopGun Clear ist der falsche Begriff. Es ist die Bibel auf diesem Gebiet ;-)

Antworten (1)

Du fragst nach Beispielen ...

Das Stabilisieren eines Raumfahrzeugs oder einer Rakete mit einer Drehung ist eine ziemlich einfache Möglichkeit, ihre Flugbahn gerade zu halten, während sie sich im Motorflug befindet. Sie brauchen keine kardanischen Raketentriebwerke und können ohne Schubdüsen oder aktive Steuerflächen arbeiten.

Ein typisches Beispiel in Sachen Raketen sind Höhenforschungsraketen . Innerhalb der ersten Sekunden nach dem Start werden sie (durch feste Steuerflächen) auf einige Umdrehungen pro Sekunde hochgeschleudert und behalten daher ihre vorher festgelegte Flugbahn während des Motorflugs bei. Wenn der Motor ausgebrannt ist, können Sie sie mit Jo-Jos entspinnen, wenn Sie möchten. Es gibt keinen besseren Weg, dies zu zeigen als mit einem Video: http://www.youtube.com/watch?v=5nlVcRtBTLQ (Jo-Jos werden bei 1:50 verwendet).

Einige Raumsonden werden auf ähnliche Weise stabilisiert. Das folgende Video ist eine Computeranimation der Flüge der MER zum Mars: http://www.youtube.com/watch?v=XRCIzZHpFtY Die verschiedenen Stufen der Delta II selbst werden mit kardanischen Raketentriebwerken und Kreiseln stabilisiert. Bei 1:18 können Sie jedoch sehen, wie die letzte „Stufe“ zum Einsetzen auf einer Flugbahn in Richtung Mars hochgefahren wird, bevor sie gezündet wird. Sobald der Motor bei 1:37 gestoppt hat, können Sie die Jo-Jos sehen.

Das Schöne an der Spin-Stabilisierung ist, dass sie recht einfache Designs erlaubt. Sie können viele bewegliche Teile, Gewicht und Komplexität einsparen. Wenn Sie Ihre Orientierung nicht ändern müssen, während die Motoren laufen, ist es ein perfektes Konzept.

Das war eine wirklich interessante Lektüre und es war besonders aufregend, das Konzept in Aktion zu sehen. Über den Jo-Jo-Despin-Mechanismus; So wie ich es verstehe, nehmen die Gewichte am Ende (die 'Jo-Jo's') einen gewissen Drehimpuls des starren sich drehenden Körpers auf, der ihn am Drehen hindert. Aber werden diese Gewichte dann abgeworfen?
@TopGun Ja, das ist das übliche Verfahren. Beachten Sie, dass die „Körper“ nie ganz aufhören sich zu drehen, wenn Sie Jo-Jos verwenden. Das Abwerfen ist also eine weitere Maßnahme zur mechanischen Vereinfachung des Problems, wenn man danach mit Gyros oder Thrustern arbeiten will.
Beachten Sie, dass sich das Beispiel der Höhenforschungsrakete eher um ihre Achse mit minimaler als maximaler Trägheit dreht. Abgesehen von der Mathematik und den Definitionen dessen, was Stabilität eigentlich ist, bedeutet dies, dass sie nur unter bestimmten Bedingungen stabil ist. Wenn es flexible Modi oder flüssiges Treibmittel hätte, könnte dies durchaus ausreichen, um es divergent, dh nicht stabil, zu machen.
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