Президиум РАНКосмические исследования Cosmic Research

  • ISSN (Print) 0023-4206
  • ISSN (Online) 3034-5502

ОРБИТАЛЬНАЯ ГАНТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОЙ ДЛИНЫ: ДИНАМИКА И УПРАВЛЕНИЕ

Код статьи
S30345502S0023420625050064-1
DOI
10.7868/S3034550225050064
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Том/ Выпуск
Том 63 / Номер выпуска 5
Страницы
531-540
Аннотация
Рассматривается плоское орбитальное движение гантелеобразного тела переменной длины в центральном поле притяжения. Считается, что масса гантели сосредоточена в ее концевых точках. В рамках так называемого спутникового приближения предполагается, что центр масс гантели движется по невозмущаемой эллиптической кеплеровской орбите. Найдены законы изменения длины гантели, позволяющие реализовать определенные классы ее движений вокруг центра масс. С помощью отображения Пуанкаре за период численно исследуются особенности хаотической динамики.
Ключевые слова
Дата публикации
04.01.2026
Год выхода
2026
Всего подписок
0
Всего просмотров
24

Библиография

  1. 1. Roberson R.E. Torques on a Satellite Vehicle from Internal Moving Parts // J. Applied Mechanics. 1958. V. 25. Iss. 2. P. 196—200.
  2. 2. Roberson R.E. Torques on a Satellite Vehicle from Internal Moving Parts (Supplement) // J. Applied Mechanics. 1958. V. 25. Iss. 2. P. 287—288.
  3. 3. Roberson R.E. Comments on the incorporation of man into the attitude dynamics of spacecraft // J. Astronautical Sciences. 1963. V. 10. Iss. 1. P. 27—28.
  4. 4. Thomson W.T., Fung Y.C. Instability of spinning space stations due to crew motion // AIAA Journal. 1965. V. 3. Iss. 6. P. 1082—1087.
  5. 5. Harding C.F. Manned vehicles as solids with translating particles: I // J. Spacecraft and Rockets. 1965. V. 2. Iss. 3. P. 465—467.
  6. 6. Poli C.R. Effect of man’s motion on the attitude of a satellite // J. Spacecraft and Rockets. 1967. V. 4. Iss. 1. P. 15—20.
  7. 7. Bainum P.M. The dynamics of spin stabilized spacecraft with movable appendages, part 2. Final Report NASA-CR-148815. Washington, D.C.: Howard University, School of Engineering, Department of Mechanical Engineering, 1976.
  8. 8. Rochon B.V., Scheer S.A. Crew Activity & Motion Effects on the Space Station. Report NAS 9-15800. Marshall Space Flight Center Huntsville, Alabama, 1986.
  9. 9. Amir R.A., Newman D.J. Research into the effects of astronaut motion on the spacecraft: a review // Acta Astronautica. 2000. V. 47. Iss. 12. P. 859—869.
  10. 10. Bainum P.M., Sellappan R. The use of a movable telescoping end mass system for the time-optimal control of spinning spacecraft // Acta Astronautica. 1978. V. 5. Iss. 10. P. 781—795.
  11. 11. Полянская И.П. Колебания спутника с компенсирующими устройствами на эллиптической орбите // Космические исследования. 1982. T. 20. Вып. 5. C. 674—681.
  12. 12. Edwards T.L. A movable mass control system to detumble a disabled space vehicle. Astronautics Research Report No. 73-5. The Pensylvania State University. Department of Aerospace Engineering, 1973.
  13. 13. Kunchv B.G., Kaplan M.H. Optimal space station detumbling by internal mass motion // Automatica. 1976. V. 12. Iss. 5. P. 417—425.
  14. 14. Schiehlen W. Über die Lagerstabilisierung künstlicher Satelliten auf elliptischen Bahnen. Diss. Dokt.-Ing., Technische Hochschule Stuttgart, Stuttgart. 1966. 148 S.
  15. 15. Schiehlen W. Über den Drallstat für Satelliten mit im Innern bewegten Massen // Z. angew. Math. Mech. 1966. Bd. 46. Sonderheft. S. T132-T134.
  16. 16. Schiehlen W., Kolbe O. Gravitationsstabilisierung von Satelliten auf elliptischen Bahnen // Archive of Applied Mechanics (Ingenieur-Archiv). 1969. V. 38. P. 389—399.
  17. 17. Haeussermann W. An attitude control system for space vehicles // ARS Journal. 1959. V. 29. Iss. 3. P. 203—207.
  18. 18. Merrick V.K. Some Control Problems Associated with Earth-oriented Satellites. NASA Technical Note D-1771. 1963.
  19. 19. Acuano B.C., Besacacioli C.I. Гравитационная стабилизация спутника с помощью подвижной массы // Прикладная математика и механика. 2012. T. 76. Вып. 4. C. 563–573. (Aslanov, V.S., Bezglasnyi, S.P. Gravitational stabilization of a satellite using a movable mass // J. Applied Mathematics and Mechanics. 2012. V. 76. Iss. 4. P. 405–412
  20. 20. Ahn Y.T. Attitude Dynamics and Control of a Spacecraft Using Shifting Mass Distribution. Dissertation in Aerospace Engineering. The Pennsylvania State University. College of Engineering. 2012.
  21. 21. Mapkea A.I.T. О динамике спутника, несущего подвижную относительно него точечную массу // Изв. РАН. МТТ. 2015. № 6. С. 3–16. (= Markeev, A.P. Dynamics of a satellite carrying a point mass moving about it // Mechanics of Solids. 2015. V. 50. P. 603–614.
  22. 22. Hwang J. Attitude Stabilization of Spacecraft Using Moving Masses. Master thesis in Aerospace Engineering. The University of Texas at Arlington. 2016.
  23. 23. Virgili-Llop J., Polat H.C., Romano M. Using shifting masses to reject aerodynamic perturbations and to maintain a stable attitude in very Low Earth Orbit // Advances in the Astronautical Sciences. 2016. V. 158. P. 2129–2148.
  24. 24. Chest S., Gong Q., Romano M. Aerodynamic three-axis attitude stabilization of a spacecraft by center-of-mass shifting // J. Guidance, Control, and Dynamics. 2017. V. 40. Iss. 7. P. 1613–1626.
  25. 25. Virgili-Llop J., Polat H.C., Romano M. Attitude stabilization of spacecraft in very low earth orbit by center-of-mass shifting // Frontiers in Robotics and AI. 2019. V. 6. Art.ID 7.
  26. 26. Ezeuwudi B.B. Очерки о движении космических тел. М.: Наука, 1977. 430 с. (= Beletsky V.V. Essays on the motion of celestial bodies. Basel: Birkhaüser Basel, 2001.)
  27. 27. Kholostova O.V. Nonlinear Stability Analysis of Relative Equilibria of a Solid Carrying a Movable Point Mass in the Central Gravitational Field // Rus. J. Nonlin. Dyn. 2019. V. 15. Iss. 4. P. 505–512.
  28. 28. Xue Zhong, Jie Zhao, Kaiping Yu et al. Relative Equilibrium and Stability of a Three-body Tethered Satellite in an Elliptical Orbit // Research Square. 2022.
  29. 29. Burov A.A., Kosenko I.I., Nikonov V.I. Spacecraft with Periodic Mass Redistribution: Regular and Chaotic Behaviour // Rus. J. Nonlin. Dyn. 2022. V. 18. Iss. 4. P. 639–649.
  30. 30. Burov A.A., Nikonov V.I. On the nonlinear Meissner equation // International J. Non-Linear Mechanics. 2019. V. 110. P. 26–32.
  31. 31. Burov A.A., Nikonov V.I. On the motion of the pendulum in an alternating, sawtooth force field // International J. Bifurcation and Chaos in Applied Sciences and Engineering. 2020. V. 30. Iss. 9. Art. ID 2050135.
  32. 32. Eypoa A.A. О колебаниях вибрирующей гантели на эллиптической орбите // Доклады Академии наук. 2011. T. 437, № 2. C. 186–189. (= Burov A.A. Oscillations of a vibrating dumbbell on an elliptic orbit // Doklady Physics. 2011. V. 56. Iss. 3. P. 182–185.)
  33. 33. Ezeuwudi B.B. О либрации спутника // Искусственные спутники Земли. 1959. Вып. 3. C. 13–31.
  34. 34. Ezeuwudi B.B. Движение искусственного спутника относительно центра масс. М.: Наука, 1965. (= Beletskii V.V. Motion of an artificial satellite about its center of mass. Jerusalem: Israel program for scientific translations. 1966. 261 p.)
  35. 35. Демидович Б.П. Сборник задач и упражнений по математическому анализу. М.: Из-во МГУ, 1997. 624 с. (= Demidovich B.P. Collection of problems and exercises in mathematical analysis. Moscow: Moscow State University, 1997. 624 p. (in Russian).
  36. 36. Eypoa A.A., Kozenko H.H. О существовании и устойчивости орбитально равномерных вращений вибрирующей гантели на эллиптической орбите // Доклады Академии наук. 2013. T. 451, № 2. C. 164–167. (= Burov A.A., Kosenko I.I. The existence and stability of “orbitally uniform” rotations of a vibrating dumbbell on an elliptic orbit // Doklady Physics. 2013. V. 58. Iss. 7. P. 305–308.)
  37. 37. dos Santos D.P.S. Stability solutions of a dumbbell-like system in an elliptical orbit // J. Physics Conference Series. 2015. V. 641. Art.ID 12004.
  38. 38. dos Santos D.P.S., Formiga J.K.S. Analysis of stability for uniform rotations of a dumbbell system in an elliptic orbit // International J. Advanced Engineering Research and Science (IJAERS). 2021. V. 8. Iss. 2. P. 97–105.
  39. 39. Kozono B.B. Интегрируемость и неинтегрируемость в гампилоновой механике // Успехи математических наук. 1983. T. 38. Вып. 1(229). C. 3–67. (Kozlov V.V. Integrability and non-integrability in Hamiltonian mechanics // Russian Mathematical Surveys. 1983. V. 38. Iss. 1. P. 1–76.)
  40. 40. Beletsky V.V. Regulare und chaotische Bewegung starrer Körper. B.G. Teubner Verlag, 1995.
  41. 41. Eypoa A.A., Kozenko H.H. О плоских колебаниях гантели переменной длины в центральном поле ньютоновского притяжения. Точная постановка // cб. Современные проблемы математики и механики. Сер. Математика, механика. 2013. Вып. 2. М.: Издательство попечительского совета механиков-математического факультета МГУ. Том 7. C. 11–21.
  42. 42. Burov A.A., Kosenko I.I. Planar oscillations of a dumbbell of a variable length in a central field of Newtonian attraction. Exact approach // International J. Non-Linear Mechanics. 2015. V. 72. P. 1–5.
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека