3 / 12
К определению главного вектора и главного момента силы светового давления
на солнечный парус
вектор
ˆs
, направленный от источника света на полотно паруса. На
достаточно большом удалении от Солнца вектор
ˆs
можно считать по-
стоянным для всей поверхности солнечного паруса.
Запишем элементарную силу светового давления [12] как
d
F =
P
(
R
)
−
a
10
(ˆn
∙
ˆs)ˆs +
a
20
(ˆn
∙
ˆs)ˆn
−
2
a
30
(ˆn
∙
ˆs)
2
ˆn
dA,
(1)
здесь
P
(
R
) =
q
0
(
R
)
c
,
— световое давление (
q
0
(
R
)
— солнечная постоянная, которая зависит
от расстояния
R
до Солнца,
c
— скорость света в вакууме);
a
10
,
a
20
,
a
30
— обобщенные оптические параметры, определяемые следующим
образом:
a
10
= 1
−
ρs
;
a
20
=
B
f
ρ
(1
−
s
) + (1
−
ρ
)
ε
f
B
f
−
ε
b
B
b
ε
f
+
ε
b
;
a
30
=
ρs,
(2)
причем
ρ
— коэффициент зеркального отражения;
s
— коэффициент
зеркальности;
B
f
и
B
b
— коэффициенты, показывающие характер ин-
дикатрисы отражения за вычетом зеркальной составляющей (в случае
диффузного отражения
B
= 2
/
3
);
ε
f
и
ε
b
— излучательная способность
освещенной и обратной сторон паруса.
Параметры
a
10
и
a
30
учитывают зеркальную составляющую, а пер-
вое слагаемое параметра
a
20
в случае, когда
B
f
и
B
b
= 2
/
3
, — диф-
фузную составляющую. Второе слагаемое параметра
a
20
отвечает за
вклад собственного теплового излучения полотна в результирующую
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 1 19