Pasif Manyetik Yönelim Kontrolü (PMAC) Boyutlandırıcı
PocketQube manyetik hizalaması ve dönü sönümleme süresi için kalıcı çubuk mıknatısları ve yumuşak manyetik histerezis çubuklarını boyutlandırın.
DETERMİNİSTİK FİZİK VE VERİ METODOLOJİSİ
Bu Hesaplayıcı Nasıl Çalışır?
Kaynak modüller: lib/physics/magnetics.ts
Kalıcı hizalama mıknatısı (AlNiCo/NdFeB) ve dik yumuşak manyetik histerezis çubuklarından (HyMu-80 / amorf FeBSi) oluşan pasif manyetik yönelim kontrol (PMAC) sisteminin geri çağırıcı torkunu, ölü bant açısını ve dönme sönümleme süresini hesaplar.
Yönetici Denklemler ve Fiziksel Model
τ_rest = m · B · sin θ42 µT yüksek enlem LEO jeomanyetik alanında θ = 10° sapma açısında değerlendirilir.
W_v = (8/3) · H_c · B_s, t_despin = (2π · I_t · ω₀) / (k_w · W_v · V_rod)ω₀ = 15 °/s ilk ayrılma hızından itibaren k_w = 0,5 yönelim çarpanıyla sönümleme süresini verir.
θ_db = arcsin(min(1, H_c / H_⊥))Ekvatoral alan bileşeni H_⊥ = 18,5 A/m (~23,2 µT) için hesaplanır.
Girdiler, Parametreler ve Birimler
| Parametre | Birim | Fiziksel tanım |
|---|---|---|
| m | A·m² | Kalıcı çubuk mıknatıs dipol momenti. |
| V_rod, H_c, B_s | mm³, A/m, T | Toplam histerezis çubuk hacmi, koersivite ve doyma akı yoğunluğu. |
| I_t | kg·m² | Uydunun enine asal eylemsizlik momenti. |
Kabuller ve Geçerlilik Sınırları
- Çubukların narinlik oranının yüksek (p ≫ 50) olduğu ve kalıcı mıknatıs kaçak alanıyla doyurulmadığı (pinning oluşmadığı) varsayılır.
- Düşük genlikli Rayleigh alt çevrimleri yerine idealleştirilmiş (8/3)·H_c·B_s çevrim alanı kullanılır.
Varsayılan Değerlerle Çözümlü Örnek
I_t = 1,1×10⁻⁴ kg·m² için 45 mm³ HyMu-80 sınıfı çubuklar 15 °/s dönmeyi 0,93 saatte sönümler; ±3,7° ölü bant ve 10° sapmada 5,83×10⁻⁷ N·m tork üretir.
- Sönümleme süresi (15 °/s'den)
- 0,93 saat
- Histerezis ölü bandı
- ±3,7°
- Geri çağırıcı tork (10°)
- 5,83×10⁻⁷ N·m
- Enine eylemsizlik I_t
- 1,1×10⁻⁴ kg·m²