Гонка космических лифтов завершится в 2010 году

[ДмитрийК]

Надо отдать должное, задача нетривиальная и результаты получаются неожиданные. Формулы быстро становятся кучерявыми а бытовая интуиция только мешает. И упрощать задачу тоже нельзя.

Так например вопрос Старого смысла не имеет. Невозможно размотать трос а потом его мгновенно его остановить без отбора энергии _в рамках принятой модели_ поскольку тогда возникает бесконечное ускорение. Либо останавливаем не сразу а постепенно, тогда энергия выделяется в тормозах, либо считаем что трос  упругий, тогда энергия запасается в тросе (а потом как спружинит да как даст под ж---у:)) либо и то и другое. Аналитически рассчитывать это глухо (представьте себе поведение маятника на пружине), одна надежда, что какая-нибудь добрая душа заколотит все это в спредшит.

[Старый]

Так например вопрос Старого смысла не имеет. Невозможно размотать трос а потом его мгновенно его остановить без отбора энергии _в рамках принятой модели_ поскольку тогда возникает бесконечное ускорение. Либо останавливаем не сразу а постепенно, тогда энергия выделяется в тормозах, либо считаем что трос  упругий, тогда энергия запасается в тросе (а потом как спружинит да как даст под ж---у:)) либо и то и другое.  

Ничего подобного. Корабль отходит от станции по более низкой орбите незначительно отличающейся по высоте. (например на 1 мм) Скорость расхождения незначительна. Когда корабль отходит на всю длинну троса трос натягивается, пружинит и тормозит корабль. "Рывок", его энергия, ускорение, изменение скорости и пр. незначительны и могут быть сколь угодно (пренебрежимо) малы. По краней мере энергия передающаяся между кораблём и станцией или накапливающаяся в тросе могут быть сколь угодно малыми и составлять незначительную (пренебрежимо малую) часть той энергии что выделяется при последующем опускании корабля на 20, 200 и т.д. километрв. Так что ею можно пренебречь. Так что "рывком" в момент натяжения троса пренебрегаем. В дальнейшем для ясности считаем трос невесомым жёстким стержнем. Вот так примерно.

[Игорь Суслов]

это и дает эффект гравитационной стабилизации и 'маятника'.

Кстати, есть ли методики оценки периода затухания колебаний и наступления гравитационной стабилизации для ТРОСОВЫХ СИСТЕМ? Как и за какое время стабилизируется "гантелевидный" ИСЗ "нормальных" (десятки метров) размеров - вроде ясно. Нет ли подводных камней при стабилизации тросовых систем?

Вот, например, если "помочь" качелям, не сделают ли они "полного" оборота? Не поменять ли местами Прогресс и МКС, и сколько нужно затратить топлива на такую операцию?

[Игорь Суслов]

Аналитически рассчитывать это глухо (представьте себе поведение маятника на пружине), одна надежда, что какая-нибудь добрая душа заколотит все это в спредшит.

Со спредшитом могут быть проблемы с дискретизацией по времени численных методов при решении уравнений процесса вращения связки.
Дело в том, что некоторое время назад на Авиабазе был поднят вопрос о запуске ИСЗ без СУ и УВТ, только на аэродинамической стабилизации. Я, помнится, взялся за это... и быстро обломался Не хватало строк в Экселе, чтобы достичь желаемой точности даже на небольшом промежутке времени, дифуравнения .....как  бы это пограмотнее выразится?... "раскачивались", т.е. решение не было устойчивым при малых изменениях начальных условий... а ракета, в свою очередь (аэродинамически устойччивая), вместо стабилизации - раскачивалась, доводя углы атаки до ПИ
Надеюсь, с тросовыми системами будет попроще...

[ДмитрийК]

Кстати, есть ли методики оценки периода затухания колебаний и наступления гравитационной стабилизации для ТРОСОВЫХ СИСТЕМ? Как и за какое время стабилизируется "гантелевидный" ИСЗ "нормальных" (десятки метров) размеров - вроде ясно.

А с чего они вообще будут затухать? Демпфировать надо, от этого все и будет зависеть.То же самое и со спутниками. Про какой-то из них читал что для этого там выдвигается телескопическая штанга соединенная со спутником не жестко а через упругий демпфер с вязким трением.

"Рывок", его энергия, ускорение, изменение скорости и пр. незначительны и могут быть сколь угодно (пренебрежимо) малы.

Ладно, уговорили.

[hcube]

При начальной остановке Прогресс будет иметь ту же энергию, что имел около станции. Но это долго не продлится ;-). Малейшая разница по высоте - и он сорвется в колебание - либо вверх либо вниз. А вот тогда у него энергия изменится, да еще как ;-)

[Старый]

А с чего они вообще будут затухать? Демпфировать надо, от этого все и будет зависеть.То же самое и со спутниками. Про какой-то из них читал что для этого там выдвигается телескопическая штанга соединенная со спутником не жестко а через упругий демпфер с вязким трением.

Я конечно хрен его знаю, но может это всётаки для гашения начальных возмущений? Если спутник после отделения от РН вращается, то надо же его както остановить? Надо же энергию вращательного движения полученную от системы разделения както перевести в тепло? Спутники имеющие вытянутую форму насколько я слышал сами собой ориентируются длинной осью по вектору гравитационного поля, если только конечно система ориентации не мешает им это делать.
 А в нашем случае колебания может вобще не возникнут? С чего им возникать то? Уравнения движения кто-нибудь видел? Тут ведь аналогия с маятником не проходит, у маятника подвес жёстко закреплён, а тут нифига. Не, я не утверждаю, я только спрашиваю.

[X]

Я спутники с грав стабилизацией делал. Демпферы должны гасить колебания возникающие после развёртывания этой системы. И их всегда ставят - жидкостные, электромагнитные. Кстати - при этом спутник никуда не падает.

[hcube]

Тут есть эффект маятника, пусть небольшой. Представьте себе гантелю длиной 200 км. Верхний шарик весит на 6% меньше нижнего. В результате получаем маятник с ЦМ сдвинутым на 3% длины гантели от центра. В случае соотношения весов шариков 1:20 ЦМ будет сдвинут еще больше - на все 6%. А это 12 км, между прочим ;-))

[Бродяга]

Да нет, ничего сложного-то нету.
 Формулы как формулы, это мы тупые и ленивые - забыли всё после школы/института.

 Я расписал "точный случай", учитывая разницу скоростей с орбитальными - энергия будет несколько меньше, но тоже положительна.

[Бродяга]

Я спутники с грав стабилизацией делал. Демпферы должны гасить колебания возникающие после развёртывания этой системы. И их всегда ставят - жидкостные, электромагнитные. Кстати - при этом спутник никуда не падает.

 Интересно, что у Востока это внутреннее демпфирование не учитывали при оценке колебаний относительно балансировочного угла атаки при спуске.

 Оно оказалось настолько велико, что при первых пусках эти самые колебания не смогли даже померять.

 Но это демпфирование может влиять только на движение относительно ЦМ самого тела.

[X]

Вес и масса - разные понятия. Их смешивать нельзя. Сколько бы вес не менялся - масса останется прежней, соответствено ЦМ - тоже.

[Игорь Суслов]

А с чего они вообще будут затухать?

Спутники имеющие вытянутую форму насколько я слышал сами собой ориентируются длинной осью по вектору гравитационного поля.

Вот ни хрена себе! Один думает, что стабилизация не наступит, второй только "где-то слышал" про гравитационную стабилизацию!!! И этих людей я спрашивал как работает тросовая система!?!?
Если щас hcube и Бродяга сознаются в том, что они не "слышали" про гравитационную стабилизацию - я уж не знаю, может на Мембрану за консультацией обратиться?


Кстати, Старый, как это по дифурам вращательного движения связки вы сможете сказать переодичен ли процесс?

[Старый]

Интересно, что у Востока это внутреннее демпфирование не учитывали при оценке колебаний относительно балансировочного угла атаки при спуске.

"Угол атаки" для шара это из той же оперы что и гидравлика?

[Игорь Суслов]

Интересно, что у Востока это внутреннее демпфирование не учитывали при оценке колебаний относительно балансировочного угла атаки при спуске.

"Угол атаки" для шара это из той же оперы что и гидравлика?

Условно здесь как раз можно говорить об угле атаки, т.к центр масс не совпадает с геометрическим центром сферы.

[Бродяга]

Что касается этих самых колебаний, я что-то не понимаю откуда им взяться.

 Допустим, мы размотали трос, а Прогресс отодвинулся от станции на той же высоте.
 Потом мы начинаем тянуть трос, увеличивая усилие - Прогресс опускается и только. Эта связка "наклоняется".

 Или он ускоренно падать будет как-то? Разница энергий должна куда-то уйти.

[Старый]

Спутники имеющие вытянутую форму насколько я слышал сами собой ориентируются длинной осью по вектору гравитационного поля.

Вот ни хрена себе! Один думает, что стабилизация не наступит, второй только "где-то слышал" про гравитационную стабилизацию!!! И этих людей я спрашивал как работает тросовая система!?!?

Ой, не пугайтесь! Я слышал краем уха что устойчивое положение достигается само собой, даже если и нет никаких специальных демпферов.

Кстати, Старый, как это по дифурам вращательного движения связки вы сможете сказать переодичен ли процесс?

Я? Я никак. Если только попытаться вставить формулы в Эксель, задать шаг по времени и растянуть... Но может кто нибудь формулы видел и знает...

[Бродяга]

Интересно, что у Востока это внутреннее демпфирование не учитывали при оценке колебаний относительно балансировочного угла атаки при спуске.

"Угол атаки" для шара это из той же оперы что и гидравлика?

 Старый, вы Осёл Ещё Раз, не суйтесь в то, что не понимаете.

 В своё время было достаточно важным фактом определение того, что сфера со смещённым центром масс стабилизируется относительно оси соединяющей ЦМ и геометрический центр.

 Это кажется "эдак просто", а Теоретически Строго Это Доказать?

 Кстати, их Два - балансировочных угла атаки для сферы - 0 и 180 градусов, но второй по-моему неустойчивый.

[Бродяга]

Интересно, что у Востока это внутреннее демпфирование не учитывали при оценке колебаний относительно балансировочного угла атаки при спуске.

"Угол атаки" для шара это из той же оперы что и гидравлика?

Условно здесь как раз можно говорить об угле атаки, т.к центр масс не совпадает с геометрическим центром сферы.

 И что же это так "условно"? Нам куда-то надо теплозащиту ставить, а?

[Игорь Суслов]

Ой, не пугайтесь! Я слышал краем уха что устойчивое положение достигается само собой, даже если и нет никаких специальных демпферов.

Уф... Теперь за вас я спокоен

Если только попытаться вставить формулы в Эксель, задать шаг по времени и растянуть...

Может и хрен что получИтся... вот я писал:
"Со спредшитом могут быть проблемы с дискретизацией по времени численных методов при решении уравнений процесса вращения связки.
Дело в том, что некоторое время назад на Авиабазе был поднят вопрос о запуске ИСЗ без СУ и УВТ, только на аэродинамической стабилизации. Я, помнится, взялся за это... и быстро обломался  Не хватало строк в Экселе, чтобы достичь желаемой точности даже на небольшом промежутке времени, дифуравнения .....как бы это пограмотнее выразится?... "раскачивались", т.е. решение не было устойчивым при малых изменениях начальных условий... а ракета, в свою очередь (аэродинамически устойччивая), вместо стабилизации - раскачивалась, доводя углы атаки до ПИ  
Надеюсь, с тросовыми системами будет попроще..."