خرید و دانلود نسخه کامل کتاب Spacecraft dynamics

توضیحاتی در مورد کتاب

این کتاب حاصل دوره های تدریس شده در دانشگاه استنفورد و دانشگاه کالیفرنیا، لس آنجلس و فعالیت های حرفه ای نویسندگان در زمینه دینامیک فضاپیماها است. این هم برای استفاده به عنوان یک کتاب درسی در دوره های آموزشی در سطح کارشناسی ارشد و هم به عنوان یک کار مرجع برای مهندسین درگیر در تحقیق، طراحی و توسعه در این زمینه در نظر گرفته شده است. انتخاب و ترتیب موضوعات با ملاحظات زیر دیکته شده است. فرآیند حل مسئله دینامیک فضاپیما به طور کلی نیاز به ساخت یک مدل ریاضی، استفاده از اصول مکانیک برای فرمول‌بندی معادلات حاکم بر کمیت‌های ظاهر شده در مدل ریاضی و استخراج اطلاعات مفید از معادلات دارد. مهارت در ساخت مدل‌های ریاضی فضاپیماها به بهترین وجه از طریق تجربه به دست می‌آید و نمی‌توان آن را به راحتی از فردی به فرد دیگر، به ویژه با استفاده از کلمه چاپی، منتقل کرد. از این رو، این موضوع در کتاب به طور رسمی پرداخته نشده است. با این حال، از طریق مثال، خواننده با تعداد قابل توجهی از مدل‌های ریاضی فضاپیماها آشنا می‌شود و با کار با کتاب، می‌تواند تجربیات زیادی از نوع مورد نیاز به دست آورد. در مقابل، فرمول بندی معادلات حرکت موضوعی است که می تواند به صورت رسمی ارائه شود، و ضروری است که به این موضوع به طور موثر پرداخته شود، زیرا تلاش برای استخراج اطلاعات از معادلات نادرست حرکت فایده ای ندارد. اکنون، هر تجزیه و تحلیل دینامیک فضاپیما، استفاده از روابط سینماتیکی مختلف را ضروری می‌سازد، که برخی از آنها نقش کوچکی در توسعه فناوری قبل از عصر فضا داشته‌اند که در ادبیات مکانیک عمومی فقط به صورت گذرا، یا اصلاً مورد بررسی قرار گرفته‌اند. بر این اساس، کتاب با آنچه قرار است یک درمان یکپارچه و مدرن از ایده‌های سینماتیکی باشد که در برخورد با مشکلات دینامیک فضاپیما بسیار مفید هستند، آغاز می‌شود. برای قرار دادن موضوعاتی که باید در کتاب به آنها پرداخته شود، به رابطه آشنا F=ma روی می آوریم، در اینجا آن را به عنوان یک دستورالعمل مفهومی و نه به عنوان بیانیه قانون فیزیک در نظر می گیریم. از این منظر، a نشان‌دهنده همه کمیت‌های سینماتیکی، F تمام نیروهایی است که وارد بازی می‌شوند، m تمام ویژگی‌های اینرسی، و علامت برابری این ادعا را نشان می‌دهد که کمیت‌های سینماتیکی، نیروها و ویژگی‌های اینرسی به یکدیگر مرتبط هستند. پس واضح است که قبل از مطالعه تکنیکی برای فرموله کردن معادلات حرکت، باید به مباحث سینماتیک، نیروها و خواص اینرسی پرداخت. موضوع خصوصیات اینرسی، یعنی یافتن مراکز جرم، گشتاورها و محصولات اینرسی، محورهای اصلی اینرسی، و غیره، به طور گسترده در کتاب های درسی موجود بررسی شده است و هیچ جنبه جدیدی در ارتباط با فضاپیماها به دست نمی آورد. از این رو، ما فرض می کنیم که خواننده این مطالب را می داند. اطلاعات دقیق در مورد نیروهایی که بر رفتار فضاپیماها تأثیر می گذارند به راحتی قابل دسترسی نیستند. بنابراین، ما به این موضوع در فصل 2 می پردازیم و توجه به نیروهای گرانشی را که نقش برجسته ای در دینامیک فضاپیما بازی می کنند، محدود می کنیم. این ما را در موقعیتی قرار می دهد که به مشکلات خاص در فصل های 3 و 4 حمله کنیم، این فصل ها از یک جنبه مهم با یکدیگر متفاوت هستند: در سرتاسر فصل 3، که به فضاپیماهای نسبتاً ساده می پردازد، ما برای فرمول بندی دینامیکی تنها بر اصل تکانه زاویه ای تکیه می کنیم. معادلات حرکت، در حالی که در فصل 4، جایی که ما با فضاپیماهای پیچیده سروکار داریم، ابتدا روش قدرتمندتری را برای فرمول‌بندی معادلات حرکت به کار می‌بریم، روشی که مخصوصاً برای مسائل مربوط به فضاپیماهای چند درجه آزادی مناسب است.