Возмущающие ускорения от сопротивления атмосферы
В соответствии с формулой аэродинамического сопротивления возмущающее ускорение ИСЗ, вызываемое торможением атмосферы можно представив в виде:
(4.77)
где
СD = 2.2 - аэродинамический коэффициент;
S - площадь поперечного сечения ИСЗ, перпендикулярного к вектору 
;
- вектор скорости спутника относительно атмосферы;
ρ - плотность воздуха на высоте полёта;
m - масса ИСЗ.
Принимая, что атмосфера вращается вместе с Землёй, находим вектор скорости атмосферы:
(4.78)
И по классической формуле сложения скоростей имеем:
(4.79)
v - вектор скорости ИСЗ, относительно инерциальной системы координат.
Наиболее сложным вопросом при вычислении возмущающего ускорения является вопрос о вычислении плотности ρ. В первом приближении обычно принимают экспоненциальный закон изменения плотности:
(4.80)
где
ρо - плотность воздуха на высоте перицентра;
h = r - а(1 - е) - высота полёта над уровнем перицентра (r - модуль геоцентрического радиус-вектора ИСЗ, а - большая полуось орбиты ИСЗ, е - эксцентриситет орбиты);
- "шкала высот";
k = 1.38 10-23 Дж/градус - постоянная Больцмака;
Т - абсолютная температура;
- средняя статистическая масса молекулы воздуха на высоте полета ИСЗ;
- среднее ускорение силы тяжести на данной высоте.
Полное выражение для плотности можно представить так:
(4.81)
где
- поправка м эллиптичность атмосферных слоев;
- поправки зa полусуточные и суточные вариации плотности;
|
|
|
- поправки за полугодичные, годичные, 11 -летние вариации плотности;
- поправка, вызванная вариациями солнечной активности и влиянием магнитных бурь;
- поправка за изменение химического состава атмосферы..
Учёт влияния сопротивления атмосферы особенно актуален для низких спутников. Фактор торможения атмосферы оказывает влияние на время жизни низкого ИСЗ. Большая полуось орбиты спутника с течением времени уменьшается, а ее форма скругляется. При этом имеет место так называемый аэродинамический парадокс: тормозящее действие атмосферы приводит к увеличению орбитальной скорости ИСЗ!
Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 138; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!