يويو ينفك دورانه

آلية اليويو لإبطاء الدوران هي جهاز يُستخدم لتقليل دوران الأقمار الصناعية ، عادةً بعد الإطلاق مباشرةً. تتكون من سلكين طويلين مُعلقين بأوزان في نهايتيهما. يُلف السلكان حول المرحلة النهائية و/أو القمر الصناعي، كما في لعبة اليويو المزدوجة . عند تحرير الأوزان، يدفعها دوران الصاروخ بعيدًا عن محور الدوران . ينقل هذا زخمًا زاويًا كافيًا إلى الأوزان لتقليل دوران القمر الصناعي إلى القيمة المطلوبة. بعد ذلك، تُحرر الأوزان غالبًا. ^{[ 1 ]}

يُعدّ نظام إزالة الدوران ضروريًا لأن بعض المراحل النهائية مُثبّتة بالدوران ، وتتطلب دورانًا سريعًا نسبيًا (يتراوح عادةً بين 30 و60 دورة في الدقيقة؛ بينما دارت بعض المهمات المبكرة، مثل مهمة بايونير ، بسرعة تزيد عن 600 دورة في الدقيقة ^{[ 2 ]} ) للحفاظ على استقرارها أثناء الإطلاق. (انظر، على سبيل المثال، محرك الصاروخ ستار 48 الذي يعمل بالوقود الصلب). بعد الإطلاق، لا يمكن إطلاق القمر الصناعي ببساطة، لأن معدل الدوران هذا يتجاوز قدرة نظام التحكم في وضعية القمر. لذلك، بعد إطلاق الصاروخ وقبل إطلاق القمر الصناعي، تُستخدم أوزان اليويو لتقليل معدلات الدوران إلى مستوى يمكن للقمر الصناعي التعامل معه أثناء عملية إزالة الدوران في التشغيل العادي (غالبًا ما يتراوح بين 2 و5 دورات في الدقيقة). ^{[ 3 ]} تُستخدم أنظمة إزالة الدوران باليويو بشكل شائع في رحلات صواريخ السبر شبه المدارية ، حيث تُثبّت المركبات بالدوران أثناء الصعود، ويكون وقت طيرانها قصيرًا جدًا لإلغاء الدوران باستخدام نظام التحكم في وضعية الحمولة. ^{[ 4 ]}

كمثال على آلية إيقاف دوران اليويو، في مركبة الفضاء "دون" ، أدى استخدام أوزان تزن حوالي 3 كيلوغرامات (6.6 رطل) وكابلات بطول 12 مترًا (39 قدمًا) إلى خفض معدل الدوران الأولي للمركبة التي يبلغ وزنها 1420 كيلوغرامًا (3130 رطلًا) من 46 دورة في الدقيقة إلى 3 دورات في الدقيقة في الاتجاه المعاكس. ^{[ 5 ]} ورغم صغر حجم هذه الأوزان نسبيًا، إلا أن تأثيرها كبير نظرًا لبُعدها عن محور الدوران، ويزداد هذا التأثير مع مربع طول الكابلات.   

تم اختراع وتصنيع واختبار آلية إزالة دوران اليويو في مختبر الدفع النفاث التابع لمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا . ^{[ 6 ]}

يمكن أن تساهم أجهزة اليويو في مشكلة الحطام الفضائي في المهمات المدارية، ولكن هذا لا يمثل مشكلة عند استخدامها في المراحل العليا من مهمات الهروب من الأرض مثل داون ، حيث أن الكابلات والأوزان تكون أيضًا على مسار هروب.

أحيانًا يُستخدم ثقل واحد وكابل واحد فقط. يُطلق على هذا الترتيب اسم "ثقل يو". عندما تكون المرحلة الأخيرة صاروخًا يعمل بالوقود الصلب ، قد تستمر المرحلة في الدفع بشكل طفيف حتى بعد انفصال المركبة الفضائية. ويعود ذلك إلى انبعاث الغازات من الوقود المتبقي والعازل الموجود في غلاف المحرك ، حتى بدون احتراق كبير. في بعض الحالات، اصطدمت المرحلة المستهلكة بالحمولة، ^{[ 7 ]} على سبيل المثال، في محاولة الإطلاق الرابعة لصاروخ أوسومي ، اصطدمت المرحلة الثالثة من صاروخ لامدا 4S بالمرحلة الرابعة. ^{[ 8 ]} باستخدام ثقل واحد دون ثقل مماثل، تدور المرحلة في النهاية. تمنع حركة الدوران تراكم الدفع المتبقي في اتجاه واحد. بدلاً من ذلك، يتوزع متوسط ​​عادم المرحلة إلى قيمة أقل بكثير على نطاق واسع من الاتجاهات.

في مارس 2009، تسبب وزن متبقٍ في حالة من الذعر عندما اقترب كثيراً من محطة الفضاء الدولية . ^{[ 9 ]}

• ديناميكيات الموقف والتحكم فيه
• حبل تبادل الزخم
• حطام فضائي

• كورنيل، إتش جيه، الابن، طريقة لتقليل معدل دوران المركبة الفضائية الدوارة بدقة ، مذكرة ناسا الفنية D-1420، أكتوبر 1962.

• فيدور، جيه في، النظرية التحليلية لليويو الممتد لإزالة دوران الأقمار الصناعية ، مذكرة ناسا الفنية D-1676، أبريل 1963.

• فيدور، جيه في، منحنيات النظرية والتصميم لآلية إزالة الدوران يويو للأقمار الصناعية ، مذكرة ناسا الفنية D-708، أغسطس 1961.