Kreiselstabilisierung
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Als Kreiselstabilisierung wird die Lagestabilisierung eines Flugkörpers - insbesondere von Raketen und Erdsatelliten - bezeichnet, die mittels der Kreiselgesetze (Achsenstabilität und Präzession) erfolgt.
Die Rotationsachse eines Kreisels ist bezöglich des Inertialraumes äußerst stabil, d.h. sie behält ihre Orientierung auch unter dem Einfluss äußerer Kräfte bei. Lediglich innere Kräfte - die etwa durch Unwucht, Temperaturänderungen oder Reibung entstehen - beeinflussen die Ausrichtung der Kreiselachse eines freien Kreisels. Hingegen weicht ein gefesselter Kreisel bei einer Krafteinwirkung auf seinen Rahmen normal zur angreifenden Kraft aus.
Bei Translations-Bewegungen verhält sich ein Kreisel hingegen wie ein nicht-rotierender Körper von gleicher Masse.
Die zwei Eigenschaften der Stabilität und der Präzession von Kreiseln nehmen mit der Masse bzw. mit der Rotationsgeschwindigkeit des Kreisels zu. Daher hat z. B. die Erde zufolge ihrer großen Masse (6·1024 kg) eine hohe Achsenstabilität, obwohl sie relativ langsdam rotiert (23,933 Stunden). Auch unregelmäßig geformte Himmelskörper wie zahlreiche Asteroiden rotieren in sehr genau vorher berechenbarer Weise.
Bei künstlichen Flugkörpern kann die Stabilisierung auf mehrere Arten erfolgen:
- Durch die Achsenstabilität - wenn die Kreiselmasse gegenüber dem Flugkörper einen relativ hohen Prozentanteil hat (in der Schwerelosigkeit genügen einige Promille, siehe auch Schwungrad)
- mittels Präzession, indem gezielt Stellkräfte auf seine Achsen ausgeübt werden (z. B. in Systemen der Trägheitsnavigation)
- magnetisch durch die Ausrichtung im Erdmagnetfeld.
- optisch, z. B. durch Peilung nach Erde, Sonne oder Referenzsternen wie Canopus
Siehe auch: Kreiseldrift, Orientierung, Hilfstriebwerk, Stelldüsen
