gogasy (gogasy) wrote,
gogasy
gogasy

Category:

Эффект Джанибекова на Земле и на Луне

Эффект Джанибекова в картинке на Земле и Луне
АватаркаПользователь: gogasy (IP-адрес скрыт) *
Дата: 16, August, 2016 23:37

Качественно эффект Джанибекова можно проиллюстрировать с помощью следующей картинки с привлечением орбитальной скорости и использовании критического угла a.
Этот угол получен из оценки времени и расстояния пролёта кабины корабля и гайки в нём со скоростью 7900 м/сек (принято время до кувырка 4 сек, расстояние между кувырками 43 см)

гайка Джанибекова.JPG

Гайка вращается по часовой стрелке. Начальное положение крайнее правое.
При достижении критического угла между осью вращения гайки и касательной к траектории полёта кабины по орбите вокруг Земли 17 дуговых минут, появляются дополнительные силы Fопр, как разность между направлением центробежных сил и силой притяжения Земли, которые будучи приложенные к верхней и нижней частям гайки вызывают появление опрокидывающего момента в вертикальной плоскости.
Гайка начинает поворачиваться вокруг оси, перпендикулярной плоскости чертежа
В положении 2 заштрихованная грань гайки движется снизу вверх на нас (за счет первоначального вращения) и справа налево вверх (за счёт опрокидывающего момента).
В момент когда она лежит плашмя на траектории опрокидывающий момент пропадает, но гайка продолжает доворачиваться по инерции, но движение заштрихованной грани влево-вверх продолжается со скоростью первоначального вращения вокруг своей оси.
То есть визуально в этот момент происходит как бы смена направления внутреннего вращения на противоположное, хотя грани продолжают своё естественное движение.
Между 3 и 4 положением за счёт не перпендикулярности плоскости вращения гайки к направлению полёта направление Fцб не совпадает с направлением силы тяжести, за счёт чего появляется момент сил (между верхней и нижней частями гайки) который направлен против вращения гайки вокруг оси, перпендикулярной траектории полёта. Этот момент сил тормозит доворачивание гайки и симметричен Fопр.
За счёт этого тормозящего момента чуть позже положения 4 (когда заштрихованная грань находится в верхнем положении) доворот прекращается и гайка продолжает только вращаться вокруг основной оси
После завершения полуоборота заштрихованная грань оказывается в верхнем положении и после совмещения плоскости вращения с направлением силы тяжести опрокидывающий момент пропадает, а ось вращения становится касательной к дуге вращения спутника и стабилизируется до следующего отклонения на 17 минут дуги (кувырка).
То есть в момент кувырка направление оси вращения гайки корректируется в соответствие с искривлением дуги траектории.
Если ось вращения гайки будет перпендикулярна направлению полёта спутника (катится по орбите) то эффекта кувыркания не будет.

Этот подход позволяет оценить параметры эффекта Джанибекова на орбите спутника Луны.
Для орбиты на высоте 220 км от поверхности Луны радиус орбиты составляет 2000 км.
Приняв тот же критический угол для кувырка, получим время пролёта гайки 5,9 сек, а расстояние 63,3 см.
Subscribe
  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 1 comment