重力梯度

利用重力梯度力矩來穩(wěn)定航天器空間姿態(tài)的技術。繞地球運行的航天器各部分質量所受到的不相等引力等因素所產(chǎn)生的力矩稱為重力梯度力矩。重力梯度穩(wěn)定系統(tǒng)能使航天器的縱軸指向地心。重力梯度穩(wěn)定技術在60年代得到了廣泛應用,特別是用于導航衛(wèi)星。圖1是一顆具有鉸鏈式伸展桿的重力梯度穩(wěn)定衛(wèi)星。

重力梯度基本信息

中文名稱 重力梯度 科技用途 用于穩(wěn)定航天器飛行

重力梯度穩(wěn)定系統(tǒng)主要由伸展結構（重力桿）和阻尼器組成。伸展結構是一根或數(shù)根在末端帶有質量的可伸展的桿。航天器入軌后伸出重力桿，可使航天器各軸轉動慣量之差達到幾十倍甚至百倍以上。重力梯度力矩的大小除與軌道高度和形狀有關外，還與航天器各軸轉動慣量之差有關。各軸轉動慣量差別越大，姿態(tài)穩(wěn)定越好。最小慣量軸穩(wěn)定在當?shù)劂U垂線方向，最大慣量軸穩(wěn)定在軌道平面的法線（俯仰軸）方向。這個狀態(tài)就是重力梯度衛(wèi)星的穩(wěn)定的平衡姿態(tài)。

重力梯度力矩雖然可以穩(wěn)定航天器的姿態(tài)，但是它會使航天器像一個單擺那樣繞最大慣量軸不停地擺動。這種周期性的擺動稱為天平動。為了提高指向精度，必須對天平動進行阻尼。通常采用不需要外部能源的被動天平動阻尼器。這種阻尼器利用航天器在擺動時所產(chǎn)生的諸如機械滯后、磁滯、渦流、粘性摩擦等作用來消耗擺動的動量，以達到阻尼的目的。

重力梯度力矩很小，在設計重力梯度穩(wěn)定的航天器時，應該消除和限制其他擾動力矩源。重力梯度穩(wěn)定衛(wèi)星的最佳軌道高度約為1000公里，而且要求采用圓軌道或者偏心率很小的軌道。

重力梯度穩(wěn)定的優(yōu)點是不消耗能量，系統(tǒng)結構簡單、經(jīng)濟、可靠，適合于長期運行，然而指向精度較低，一般只能達到1°～5°。

重力梯度姿態(tài)穩(wěn)定的原理也適用于繞其他天體運行的人造衛(wèi)星。例如1973年發(fā)射的“射電天文探險者”2號就是一顆繞月球軌道運行的重力梯度穩(wěn)定衛(wèi)星。

現(xiàn)代單純采用重力梯度穩(wěn)定的航天器已經(jīng)不多，主要原因是指向精度不高。提高伸展結構的剛度和直度是提高重力梯度穩(wěn)定衛(wèi)星指向精度的主要途徑。重力梯度力矩幾乎對所有的衛(wèi)星都有影響，若不把它用作穩(wěn)定力矩，就必然成為擾動力矩。

重力梯度造價信息

市場價 信息價 詢價
材料名稱 規(guī)格/型號 市場價
（除稅）		 工程建議價
（除稅）		 行情 品牌 單位 稅率 供應商 報價日期
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梯度電阻爐 型號:SST-8-16-4,規(guī)格:300×600×120,說明:可根據(jù)客戶要求訂做不同尺寸規(guī)格的爐膛 查看價格 查看價格

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信息價		 行情 品牌 單位 稅率 地區(qū)/時間
暫無數(shù)據(jù)
材料名稱 規(guī)格/需求量 報價數(shù) 最新報價
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重力梯度常見問題

  • 壓力梯度是指什么？

    壓力梯度指沿流體流動方向，單位路程長度上的壓力變化，單位深度常用值為 100 m。壓力梯度指沿流體流動方向，單位路程長度上的壓力變化?？捎迷隽啃问健鱌/△L或微分形式dP/dL表示，式中P為壓力；L為...

  • 什么是“啟動壓力梯度”？

    啟動壓力梯度是指：流體在低滲透油藏中滲流時必須有一個附加的壓力梯度克服巖石表面吸附膜或水化膜引起的阻力才能流動，該附加壓力梯度稱為啟動壓力梯度。滲流流體由體相流體和邊界流體兩部分組成。體相流體是指其性...

  • 起始水力梯度產(chǎn)生的原因

    1、水力梯度：沿滲透途徑水頭損失與滲透途徑長度的比值；2、起始水力梯度：為了克服薄膜水的抗剪強度（或者說為了克服吸著水的粘滯阻力），使之發(fā)生流動所必須具有的臨界水力梯度；3、從水力梯度的定義可以知道，...

重力梯度文獻

基于剖面密度梯度(VDP)技術的意楊板材剖面密實梯度 基于剖面密度梯度(VDP)技術的意楊板材剖面密實梯度

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評分： 4.4

以12mm厚意楊Populus deltoids板材為試材,在1MPa,100℃和2～5min條件下,實施橫向熱壓密實試驗,采用剖面密度梯度(VDP)測試儀獲取了密實后速生楊木鋸材的斷面密度分布,并利用建立的"密度-壓縮率"轉換公式,轉換為壓縮率數(shù)據(jù),從而實現(xiàn)了木材斷面壓縮率的準連續(xù)定量和定位。結果表明:①VDP技術可以準確定量密實后木材各厚度微層的壓縮率;②意楊木材斷面壓縮率分布與剖面密度梯度類似,呈現(xiàn)表高芯低的寬"V"形;在試驗工藝條件下,表層約50%厚度受到不同程度的壓縮,最大壓縮率達到34%～37%,而芯層未受到顯著壓縮。

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考慮起始水力梯度時雙層地基的一維固結 考慮起始水力梯度時雙層地基的一維固結

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評分： 3

考慮起始水力梯度時雙層地基的一維固結——文章針對雙層飽和粘土地基，建立了考慮起始水力梯度的一維固結方程，并用有限差分法求解。計算結果表明，只要起始水力梯度大于零，地基的固結速率就慢于Terzaghi固結理論，而且當主固結完成時，土層中存在一定的殘余孔...

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零漂改正是指為了克服傳統(tǒng)陸地重力梯度測量方法的不足，提出了利用兩臺或多臺具有電子讀數(shù)的相對重力儀測量重力梯度的同步觀測方法和相應的數(shù)據(jù)處理模型，該方法無需進行固體潮改正和零漂改正而直接求解重力差，垂直重力梯度實驗結果驗證了該方法的有效性。

重力梯度是重力位的二階導數(shù)，反映了地球重力場在全空間的變化率和水準面的曲率，具有比重力本身更高的分辨率，能夠更好地反映場源體的細節(jié)和探測地下物質的分布及界面起伏等。重力垂直梯度是重力梯度張量中最重要的分量，主要應用于反演近地表異常物體、推求地球內部重力。

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空間太陽能電站是解決未來能源、環(huán)境和空間安全問題的重要途徑，其千米量級尺寸的“超大”和“高柔性”特征給在軌動力學和控制帶來了新問題、新特性和新挑戰(zhàn)。本項目以此為背景開展超大柔性空間結構在軌動力學建模、計算、響應特性分析和振動控制研究。首先充分考慮重力梯度、太陽光壓和熱輻射等環(huán)境干擾、軌道偏心率和結構大變形的影響，基于Lagrange變分原理分層次地建立起體現(xiàn)力學結構基本特征的“柱、梁、板、殼”等超大柔性空間結構的在軌動力學模型；然后基于變分積分法構造高精度保辛數(shù)值算法，研究超大柔性空間結構在軌動力學響應新特性以及結構振動、姿態(tài)運動和軌道運動的耦合機理；最后根據(jù)響應特性和結構特點發(fā)展時變參數(shù)的在線估計方法，設計超大柔性空間結構振動的自適應魯棒H∞控制系統(tǒng)。本項目的實施將為超大柔性空間結構在軌動力學和控制建立新模型、發(fā)展新方法、揭示新特性，為我國空間太陽能電站技術提供必要的技術儲備和支撐。

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航天器低頻微幅振動是影響空間高分辨率對地成像、重力梯度測量以及空間微重力試驗的首要因素。受作用機理限制，被動及接觸式主動控制方法已被證實無法實現(xiàn)對此類微振動的有效隔離，基于磁懸浮原理的非接觸隔振技術成為解決該問題的優(yōu)選。本項目針對國內外對空間微振動磁浮隔離系統(tǒng)設計方法、多源擾動行為和高保真動力學建模等研究不足的現(xiàn)狀，通過建立隔振系統(tǒng)設計方法體系,探索全參數(shù)非線性動力學建模、多閉環(huán)控制策略和微振動地面模擬方法，突破空間環(huán)境下磁懸浮多維隔振系統(tǒng)的機-電-磁-熱耦合設計、磁懸浮微振動隔離系統(tǒng)的多源擾動力學行為及機理等關鍵科學問題，將主動控制后的0.1-100Hz空間微振動幅值降低至10μg水平。本項目取得的成果將推動我國空間微振動主動隔振技術的發(fā)展，為其在航天工程中的應用提供理論基礎和技術支撐。

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