Introductory Attitude Dynamics

1 El giroscopio. - 1. 1 momento angular. - 1. 2 Derivada temporal del momento angular. - 1. 3 Tensor de inercia. - 1. 4 El teorema de los ejes paralelos de Huygens-Steiner. - 1. 5 Momentos de Inercia Principal. - 1. 6 Energía cinética. - 1. 7 ecuaciones de Euler. - 1. 8 ecuaciones de Euler para ejes principales. - 1. 9 Ángulos de Euler. - 1. 10 Transformación de coordenadas. - 1. 11 Transformación de coordenadas de velocidades angulares. - 1. 12 Integrabilidad. - 1. 13 El triángulo de la forma de Magnus. - Lectura sugerida. -Problemas. - 2 Centro de gravedad. - 2. 1 Satélite de varilla. - 2. 2 Satélite de varilla pequeña. - 2. 3 Centro de gravedad para un satélite pequeño Caso general. - 2. 4 Fuerza de Kepler para un satélite pequeño. - 2. 5 Torque sobre la caja general del centro de masa. - 2. 6 Potencial. - 2. 7 Rotación bloqueada. - 2. 8 Período orbital para rotación bloqueada. - 2. 9 Nave espacial con brazos. - 2. 10 Microgravedad. - Lectura sugerida. -Problemas. - 3 Libración. - 3. 1 Libración sobre el vector de posición y dentro del plano orbital. - 3. 2 Libración sobre el vector de posición y la normal al plano orbital. - 3. 3 Libración sobre la tangente a la órbita y normal al plano orbital. - 3. 4 Cambio de actitud sobre la tangente y dentro del plano orbital. - 3. 5 Estabilidad de actitud. - 3. 6 Libración de la Luna. - Lectura sugerida. -Problemas. - 4 Estabilidad de la actitud del satélite en un campo de fuerza central. - 4. 1 Ángulos de cardán. - 4. 2 Satélite axisimétrico giratorio. - 4. 3 Satélite arbitrario en rotación bloqueada. - 4. 4 Satélite arbitrario en órbita elíptica en rotación casi bloqueada. - Lectura sugerida. -Problemas. - 5 giroscopios sin torque. - 5. 1 Solución de ecuaciones de Euler para giroscopios sin par. - 5. 2 Representación del plano de fase. - 5. 3 Elipsoide de energía cinética y elipsoide de Poinsot. - 5. 4 Elipsoide de momento angular. - 5. 5 Elipsoide de MacCullagh. - 5. 6 Velocidad y aceleración de un punto arbitrario dentro de un giroscopio sin par. - 5. 7 Estabilidad de la rotación alrededor de un eje principal para un giroscopio rígido. - 5. 8 Estabilidad de la rotación alrededor de un eje principal para un giroscopio deformable. - 5. 9 Teoremas de colinealidad. - Lectura sugerida. -Problemas. - 6 giroscopios axisimétricos sin par. - 6. 1 Componentes de velocidad angular. - 6. 2 frecuencias de Euler. - 6. 3 Velocidad y aceleración de un punto. - 6. 4 El campo de fuerza inercial. - 6. 5 momentos de inercia cambiantes. - 6. 6 Captura. - Lectura sugerida. -Problemas. - 7 giroscopios axisimétricos deformables. - 7. 1 El cuerpo sólido único. - 7. 2 El cuerpo sólido axisimétrico. - 7. 3 Observaciones. - 7. 4 coordenadas flotantes. - 7. 5 Productos y Momentos de Inercia Auxiliar. - 7. 6 Momento angular de un cuerpo deformante. - 7. 7 Energía cinética de rotación de un cuerpo deformante. - 7. 8 Tarifas de energía. - 7. 9 Aplicación a un sistema restringido con ?z = 0. - 7. 10 Aplicación a un sistema restringido con ?u = ?v = 0. - 7. 11 Conclusiones. - Lectura sugerida. -Problemas. - 8 Deriva de actitud secular de un giroscopio axisimétrico disipativo sin par. - 8. 1 Tasa de deriva de actitud y estabilidad de actitud. - 8. 2 El proceso de deriva de actitud. - 8. 3 Círculos en el plano vz. - 8. 4 Estado inicial y final estable arbitrario. - 8. 5 Deformación elástica y estabilidad de actitud. - 8. 6 Efecto de la deformación sobre las velocidades angulares. - 8. 7 Efecto de la deformación sobre la energía cinética y la energía de deformación. - Lectura sugerida. -Problemas. - 9 Desprendimiento. - 9. 1 Despin de Yo-Yo Masses. - 9. 2 Despin por extensión de la pluma. - 9. 3 Instalación excéntrica. - 9. 4 Términos de cambio de configuración en ecuaciones de Euler. - Lectura sugerida. -Problemas. - 10 Par sobre ejes fijos en el cuerpo de un giroscopio axisimétrico. - 10. 1 Par perpendicular al eje de simetría. - 10. 2 Torque sobre el eje de simetría. - Lectura sugerida. -Problemas. - 11 Giróstatos rígidos. - 11. 1 Momento angular y ecuaciones de Euler. - 11. 2 Estabilidad de actitud a corto plazo del girostato sin par. - 11. 3Giróstatos axisimétricos sin par. - 11. 4 Fricción del rodamiento. - 11. 5 ángulos de Euler para un girostato axisimétrico sin par. - 11. 6 Los campos de fuerza inercial. - 11. 7 Girostato axisimétrico giratorio en un campo de fuerza central. - Lectura sugerida. -Problemas. - 12 giróstatos axisimétricos disipativos sin par. - 12. 1 Rotores y plataformas casi rígidos. - 12. 2 Deriva de actitud secular para un giróstato axisimétrico sin par con plataforma disipativa. - 12. 3 Deriva de actitud secular para un giróstato axisimétrico sin par con rotor disipativo. - 12. 4 Deriva de actitud secular para un giróstato axisimétrico sin par con rotor disipativo y plataforma disipativa. - Lectura sugerida. -Problemas. - Apéndice A: Ángulos de Euler. - Apéndice B: Parámetros de Euler. - Apéndice C: Ángulos cardán. - Apéndice D: Datos de ingeniería. - Apéndice E: Nomen