宇航学报
宇航學報
우항학보
JOURNAL OF ASTRONAUTICS
2011年
5期
991-997
,共7页
姿态机动%充液航天器%柔性航天器%液体晃动
姿態機動%充液航天器%柔性航天器%液體晃動
자태궤동%충액항천기%유성항천기%액체황동
本文研究了带液体晃动和柔性附件的耦合航天器系统在液体燃料耗散和柔性附件扭转振动的作用下,经历从最小惯量轴到最大惯量轴姿态机动中的混沌动力学行为.将液体晃动等效为球摆模型并由此建立了带柔性附件充液航天器多体耦合系统动力学模型.首先推导出耦合系统动力学方程并采用Melnikov积分预测受扰系统稳定与不稳定流形是否横截相交,得到了参数形式表达的混沌运动解析判据,这对航天器的设计有重要的指导意义.研究发现,混沌的发生依赖于刚体形状,阻尼比,充液比和扭转振动频率.此外,在经过被动再定向姿态机动后,由于液体晃动的本质非线性特性,充液航天器最终将进行大章动角的周期极限环运动而非绕着最大惯量轴自旋.
本文研究瞭帶液體晃動和柔性附件的耦閤航天器繫統在液體燃料耗散和柔性附件扭轉振動的作用下,經歷從最小慣量軸到最大慣量軸姿態機動中的混沌動力學行為.將液體晃動等效為毬襬模型併由此建立瞭帶柔性附件充液航天器多體耦閤繫統動力學模型.首先推導齣耦閤繫統動力學方程併採用Melnikov積分預測受擾繫統穩定與不穩定流形是否橫截相交,得到瞭參數形式錶達的混沌運動解析判據,這對航天器的設計有重要的指導意義.研究髮現,混沌的髮生依賴于剛體形狀,阻尼比,充液比和扭轉振動頻率.此外,在經過被動再定嚮姿態機動後,由于液體晃動的本質非線性特性,充液航天器最終將進行大章動角的週期極限環運動而非繞著最大慣量軸自鏇.
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