О плоских движениях гантели на многообразии “Гравитационный пропеллер” в обобщенной эллиптической задаче Ситникова

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследована задача о поступательно-вращательных движениях симметричной гантели малой массы в обобщенной эллиптической задаче Ситникова. Получены уравнения движения гантели. Доказано существование интегрального многообразия “гравитационный пропеллер”, на котором центр масс гантели перемещается вдоль нормали к плоскости орбитального движения основных тел, а сама гантель вращается вокруг этой нормали, образуя с ней постоянный угол . Получена система неавтономных уравнений движения на этом многообразии. Составлено уравнение плоских колебаний гантели, когда центр масс гантели совпадает с центром масс основных тел. Показано, что это уравнение совпадает с уравнением Белецкого, если гантель имеет бесконечно малую длину. Исследуются малые колебания при любых длинах гантели путем введения двух малых параметров: (эксцентриситет орбиты относительного движения основных тел) и (мера отклонения фазовой точки от начала координат). Получены области сингулярных и регулярных колебаний, описаны разные типы уравнений в регулярной области и соответствующие им колебания. Описан эффект резкого возрастания частоты колебаний гантели и стремлении ее к бесконечности при увеличении длины гантели до размеров большой оси эллиптического движения основных тел.

Об авторах

П. С. Красильников

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Автор, ответственный за переписку.
Email: krasil06@rambler.ru
Москва, Россия

А. Р. Исмагилов

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)

Email: arism8@mail.ru
Москва, Россия

Список литературы

  1. Ситников К.А. Существование осциллирующих движений в задаче трех тел // Докл. АН СССP. 1960. Т. 133. № 2. С. 303–306.
  2. Corbera M., Llibre J. Periodic orbits of the Sitnikov problem via a Poincare map // Celest. Mech. Dynam. Astron. 2000. № 77. P. 273–303.
  3. Kovacs T., Erdi B. The structure of the extended phase space of the Sitnikov problem // Astron. Nachr. 2007. V. 328. P. 801–804.
  4. Alfaro J.M., Chiralt C. Invariant rotational curves in Sitnikov’s problem // Celest. Mech. Dynam. Astron. 1993. V. 55. P. 351–367.
  5. Belbruno E., Llibre J., Olle M. On the families of periodic orbits which bifurcate from circular Sitnikov motions // Celest. Mech. Dynam. Astron. 1994. № 60. P. 99–129.
  6. Sidorenko V.V. On the circular Sitnikov problem: the alternation of stability and instability in the family of vertical motions // Celest. Mech. Dynam. Astron. 2011. № 109. P. 367–384.
  7. Markeev A.P. Subharmonic ostillations in the near-circular elliptic Sitnikov problem // Mech. Solids. 2020. V. 55. P. 1162–1171.
  8. Красильников П.С. О многообразии “гравитационный пропеллер” в обобщенной круговой задаче Ситникова // ПММ. 2021. Т. 85. № 5. С. 576–586.
  9. Krasilnikov P.S., Ismagilov A.R. On the dumb-bell equilibria in the generalized Sitnikov problem // Russ. J. Nonlin. Dyn. 2022. V. 18. № 4. P. 577–588.
  10. Krasilnikov P.S., Baikov A.E. On dumbbell motions in the generalized circular Sitnikov problem // Cosmic Res. 2024. V. 62. P. 302–309.
  11. Белецкий В.В., Пономарёва О.Н. Параметрический анализ устойчивости относительного равновесия в гравитационном поле // Космич. исслед. 1990. Т. 28. № 5. С. 664–675.
  12. Баркин Ю.В., Дёмин В.Г. Поступательно-вращательное движение небесных тел // ВИНИТИ Итоги науки и техники. Астрономия. 1982. Т. 20. С. 87–206.
  13. Zhuravlev S.G., Petrutskii A.A. Current state of the problem of translational–rotational motion of three rigid bodies // Amer. Inst. of Physics. 1990 (пер. с русского изд. Astron. Zh. 1990. V. 67. P. 602–611).
  14. Румянцев В.В. Об устойчивости ориентаций динамически симметричного спутника в точках либрации // Изв. АН СССР. МТТ. 1974. № 2. С. 3–8.
  15. Джаникашвилли Г.В. Об относительных равновесиях спутника-гиростата в ограниченной задаче трех тел // Сообщ. АН ГССP. 1976. Т. 84. № 1. С. 49.
  16. Robinson W.J. The restricted problem of three bodies with rigid dumb-bell satellite // Celest. Mech. Dyn. Astron. 1973. V. 8. № 2. P. 323–330.
  17. Robinson W.J. Attitude stability of a rigid body placed at an equilibrium point in the problem of three bodies // Celest. Mech. 1974. V. 10. № 1. P. 17–33.
  18. Красильников П.С. Прикладные методы исследования нелинейных колебаний. М.; Ижевск: Ин-т компьют. исслед., 2015.
  19. Белецкий В.В. Обобщенная ограниченная круговая задача трех тел как модель динамики двойных астероидов // Космич. исслед. 2007. Т. 45. № 6. С. 435–442.
  20. Буров А.А., Герман А.Д., Распопова Е.А., Никонов В.И. О применении K-средних для определения распределения масс гантелеобразных небесных тел // Нелин. дин. 2018. Т. 14. № 1. С. 45–52.
  21. Буров А.А., Никонов В.И. О приближении двумя шарами твердого тела, близкого к динамически симметричному // ЖВММФ, 2022. Т. 62. № 12. С. 2105–2111.
  22. Белецкий В.В., Родников А.В. Об устойчивости треугольных точек либрации в обобщенной ограниченной круговой задаче трех тел // Космич. исслед. 2008. Т. 46. № 1. С. 42–50.
  23. Родников А.В. Треугольные точки либрации обобщенной ограниченной круговой задачи трех тел в случае комплексно-сопряженных масс притягивающих центров // Нелин. дин. 2014. Т. 10. Вып. 2. С. 213–222.
  24. Дубошин Г.Н. Небесная механика. Основные задачи и методы. М.: Наука, 1968. 799 с.
  25. Белецкий В.В. Движение искусственного спутника относительно центра масс. М.: Наука, 1965. 416 с.
  26. Малкин И.Г. Некоторые задачи теории нелинейных колебаний. М.: ГИТТЛ, 1956.
  27. Волосов В.М. Нелинейные дифференциальные уравнения второго порядка с малым параметром при старшей производной // Матем. сб. 1952. Т. 30(72). № 2. С. 245–270.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».