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Attitude dynamics of spinning rockets in space with internal mass motion.

机译：具有内部质量运动的太空中旋转火箭的姿态动力学。

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摘要

Models of spinning rockets in space with internal mass motion are developed and analyzed. Three of the models use simple combinations of particle masses and springs to represent the internal mass motion. Two more models use fluid mechanical representations. One fluid model uses inviscid fluid assumptions and has no damping in the resulting equations, while the other includes viscous effects. The research is motivated by nutation instabilities observed in a class of orbit transfer vehicles. It is hypothesized that the instability mechanism relies on the motion of liquid inside the vehicle.A linear stability analysis is used to evaluate each model. Sets of model parameters which permit instabilities are identified. While all models can exhibit instabilities, it was not possible to confirm an instability for parameters consistent with the flight data. Two of the particle models reproduce some aspects of the data.Additional findings include the identification of an equivalent particle representation for one of the fluid models. The equations governing the third particle model closely resemble those of the fluid models. Also, a degenerate case of the viscous fluid model provides a new approach for representing a class of spacecraft nutation dampers.
机译：开发并分析了具有内部质量运动的太空中旋转火箭的模型。其中三个模型使用粒子质量和弹簧的简单组合来表示内部质量运动。另外两个模型使用流体力学表示。一种流体模型使用无粘性流体假设，并且在所得方程式中没有阻尼，而另一种流体模型则包含粘性效应。该研究的动机是在一类轨道转移飞行器中观察到的章动不稳定性。假设不稳定性机制取决于车辆内部液体的运动。使用线性稳定性分析来评估每个模型。确定允许不稳定的模型参数集。尽管所有模型都可能表现出不稳定性，但无法确认与飞行数据一致的参数的不稳定性。其中两个粒子模型再现了数据的某些方面。其他发现包括为其中一个流体模型识别了等效的粒子表示形式。控制第三种粒子模型的方程与流体模型的方程非常相似。同样，黏性流体模型的退化案例提供了一种代表一类航天器章动阻尼器的新方法。

著录项

  • 作者

    Staunton, Brian Douglas.;

  • 作者单位

    University of California, Los Angeles.;

  • 授予单位 University of California, Los Angeles.;
  • 学科 Engineering Aerospace.Engineering Mechanical.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 1993
  • 页码 193 p.
  • 总页数 193
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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