Эволюция вращений симметричного гиростата в гравитационном поле и сопротивляющейся среде

Abstract

Исследуется быстрое вращательное движение относительно центра масс динамически симметричного спутника со сферической полостью, заполненной жидкостью большой вязкости, под действием моментов сил гравитации и сопротивления среды. Орбитальные дви-жения с произвольным эксцентриситетом считаются заданными. Анализируется система, полученная после усреднения по движению Эйлера–Пуансо и применения модифицированного метода усреднения. Проведено аналитическое исследование и численный анализ. Установлен эффект убывания модуля кинетического момента спутника. Определена ориентация вектора кинетического момента в орбитальной системе координат.

Дослiджується швидкий обертальний рух вiдносно центра мас динамiчно симетричного супутника зi сферичною порожниною, заповненою рiдиною великої в‘язкостi, пiд дiєю моментiв сил гравiтацiї та опору середовища. Орбiтальнi рухи з довiльним ексцентриситетом вважаються заданими. Аналiзується система, що отримана пiсля усереднення за рухом Ейлера–Пуансо та застосування модифiкованого методу усереднення. Проведено аналiтичне дослiдження i чисельний аналiз. Встановлено ефект спадання модуля кiнетичного моментусупутника. Визначеноорiєнтацiювекторакiнетичного моментув орбiтальнiй системi координат.

Rapid rotational motion of a dynamically symmetric satellite about a center of mass under the action of gravitational torque and the external resistance torque is studied. The satellite has a cavity filled with high-viscosity fluid. Orbital motions with an arbitrary eccentricity are supposed to be specified. The system, obtained after averaging over the Euler–Poinsot motion and applying the modified averaging method, is analyzed. The analytical study and numerical analysis are performed. It is discovereg that the modulus of the angular momentum decreases. The orientation of the angular momentum vector in the orbital frame of reference is determined.