Spinstabilisierte Objekte - center of gravity

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Offline murmel

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Spinstabilisierte Objekte - center of gravity
« am: 02. Mai 2012, 16:32:36 »
naive frage: wie werden raumfahrzeuge gewuchtet, die im raum spinnstabilisiert werden?

bis zu einem gewissen grad kann man mit den aussenliegenden tanks einfluss nehmen, aber das ist sicherlich nur temporaer. werden da massen verschoben? oder baut man den so gut verteilt auf, dass die ergebende restunwucht den koerper in der hauptachse minimal eiern laesst ... weiss da jemand genaueres?

murmel  ::)

GG

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Re: Spinstabilisierte Objekte - center of gravity
« Antwort #1 am: 02. Mai 2012, 17:52:47 »
Interessante Frage.

Ich denke, dass man bei solchen Raumfahrzeugen schon mal per se die Masse sehr gleichmäßig verteilt. Wie man aber die Feineinstellung vornimmt, können vielleicht unsere Spezialisten darstellen.

Führerschein

  • Gast
Re: Spinstabilisierte Objekte - center of gravity
« Antwort #2 am: 02. Mai 2012, 19:53:31 »
Eine interessante Frage. Ich hatte halbgar darüber nachgedacht in der Diskussion über Raumhabitate. Hier ist die Frage klar definiert. Ich bin neugierig auf mögliche Antworten.

Gruß

führerschein

Re: Spinstabilisierte Objekte - center of gravity
« Antwort #3 am: 02. Mai 2012, 20:11:50 »
Könnte ich mir als Frage beim Besuch des Astrium gut vorstellen ...
"My god, it's full of stars."

Offline Matjes

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Re: Spinstabilisierte Objekte - center of gravity
« Antwort #4 am: 02. Mai 2012, 22:16:54 »
Da versuch ich mal eine Antwort. Der schöne englische Begriff: Center of Gravity (COG) wird normalerweise übersetzt mit Schwerpunkt. Warum muß der Schwerpunkt identisch sein mit der geometrischen Mitte (GM)? Wenn ein Raumschiff rotiert, dann rotiert es um den Schwerpunkt. Und wenn dieser nicht identisch ist mit der GM, dann taumelt das rotierende Raumschiff ein wenig. Normalerweise wird das COG gerechnet und besonders bei Raketenstufen und größeren Satelliten noch einmal nachgemessen. Kleine Abweichungen vom COG zur GM werden akzeptiert. Größere Abweichungen, die besonders beim Start der Raketen zu unverantwortbaren Risiken führen, führen zu Umkonstruktinen schon bei der Planung der Stufe bzw. des Satelliten. 

Anders ist es beim Fallturm des ZARM in Bremen. Da haben sie kleine Ausgleichsgewichte, die dafür sorgen, daß COG und GM senkrecht übereinander liegen. Das hat damit zu tun, daß eine Abschußvorrichtung verwendet werden kann, die die Zeit der Schwerelosigkeit verdoppelt. Aber dann muß die Kapsel wirklich senkrecht abgeschossen werden. Sonst gibt es ein Unglück. Die Kapsel kollidiert mit dem Turm oder kommt nicht im Auffangbehälter an. Dann würde viel kaputt gehen.

Gruß von Matjes

Offline murmel

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Re: Spinstabilisierte Objekte - center of gravity
« Antwort #5 am: 03. Mai 2012, 10:33:45 »
wenn in einem spinnstabilisierten raumfahrzeug die hauptachse und das COG nicht aufeinanderliegen, sind auch die antriebselemente nicht auf der hauptachse. dann müssen alle bahnmanöver phasenrichtig statfinden, anderenfalls wird aus eieren, taumeln -> was nicht gewünscht sein kann.

man kann sicher schon bei der konstruktion drauf schauen und die massen gleichmässig verteilen. nur um die feinabstimmung im raum muss sich gekümmert werden, je länger ein flug passiv ist.

 ??? murmel

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Offline roger50

  • Raumcon Berater
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Re: Spinstabilisierte Objekte - center of gravity
« Antwort #6 am: 03. Mai 2012, 23:16:34 »
N'abend,

vielleicht bin ich ja begriffsstutzig, aber wo liegt eigentlich Euer Problem?  :o

Wenn ich einen spin-stabilisierten Satelliten konstruiere, dann achte ich von vornherein darauf, daß während der Mission der COG immer auf der Spin-Achse liegt. Daher haben ALLE Satelliten dieses Typs ihre Treibstofftanks in der Mitte des Geräts, sprich, genau in der Spinachse. dann kann ich soviel Treibstoff daraus ablassen, wie ich will, ohne daß es zu Unwuchten kommt.

Es gibt KEINEN EINZIGEN spinstabilisierten Satelliten, der nicht nach diesem Prinzip gebaut ist. ;)

Gruß
roger50

Offline murmel

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Re: Spinstabilisierte Objekte - center of gravity
« Antwort #7 am: 04. Mai 2012, 12:18:23 »
es gibt eine konstruktive symmetrieachse - aber nicht notwendigerweise liegt auch COG auf ihr.
es geht auch nicht um den treibstofftank.

es geht um das problem, das z.b antriebe (und seien es auch nur kleine korrekturtriebwerke) die symmetrieachsenfern montiert sind. eiert jetzt der koerper, dann kannst du dir beim zuenden niemals sicher sein, welches moment von der geleisteten kraft ausgeuebt wird und welches ergebnis daraus resultiert.
der betreiber moechte aber sicher eine stabile rotierende fluglage, auf die man sich heute, wie in 10jahren verlassen kann. er einfach wissen will, wohin die hauptachse zeigt.

jetzt nochmals meine frage: mit beschleunigungsmessern laesst sich messen: die hauptdrehachse liegt nicht auf  der konstruktiven symmetrieachse ... wie kann man das (von der erde aus) richten und korrigieren?

 :-\   murmel