Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Каргу Л.И. Системы угловой стабилизации космических аппаратов

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

24.10.2023

Размер:

9.13 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 1818

колебаний погрешность по углу у за время	разворота
аппарата по углу рыскания будет равна
Ьу=-^пМ,	(5.571
н
где п — число импульсов момента М р . с .	и АМУ =
Так, при А^= Ю-2 с; п = 5-102; # = 1 0 4 кг-м2 /с	и АМУ =
= 10_ 1 Н-м получим Лу = 68-10~6 рад.

Погрешности подобного рода могут быть исключены, если вычислительное устройство будет формировать команды на выключение сопла в точке 1 с опережением, равным At.

При помощи одного сопла имеется принципиальная возможность управлять положением космического аппа рата сразу относительно двух осей. Для этого необходи мо по показаниям датчиков углового положения так оп ределить фазу, длительность и величину импульса мо мента, чтобы составляющие этого момента на оси х и у вызвали прецессию аппарата в требуемом направлении.

В качестве примера космического аппарата, стабили зированного вращением и управляемого при помощи ре активных сопел, можно привести стационарный спутник

связи	США «Синком» [18]. Для изменения	ориентации
этого	спутника используется импульсное	реактивное

сопло. Работа сопла вызывает прецессию спутника в тре буемом направлении. К соплу подводится сжатый азот, который хранится в двух титановых сферических кон тейнерах; первоначальный вес азота равен 110 Н. Тяга, создаваемая соплом, параллельна оси собственного вра щения спутника, а само сопло сдвинуто относительно оси вращения на максимальное расстояние, равное 33 см. Импульсы тяги синхронизированы с угловой скоростью собственного вращения спутника, вследствие чего созда ется средний корректирующий момент с неизменным на правлением в пространстве.

Для управления движением центра масс спутника также используется импульсное реактивное сопло. Век тор тяги, создаваемый этим соплом, нормален оси вра щения спутника и проходит через его центр масс. При синхронизации импульсов тяги с угловой скоростью вра щения спутника создается однонаправленное ускорение последнего. Когда ось собственного вращения спутника занимает свое конечное положение, нормальное плоско-

Л И Т	Е Р А Т У P A
1.	А л е к с е е в	К. Б.,	Б е б е н и н		Г. Г.	Управление космиче
ским	летательным	аппаратом. М.,		«Машиностроение»,			1964.
2.	Б е л е ц к и й	В. В.	Движение искусственного				спутника отно
сительно центра масс. М,			«Наука»,	1965.
3.	Б у т е н и н Н. В. О влиянии сил				сухого	трения на движение

сси свободного гироскопа, установленного на неподвижном основа

нии.—«Известия	вузов.	Сер. Приборостроение»,	1960,	т. III, № 4.
4. В и л ь я м е	Д. Д.	Управление спутником	связи	«Синком».—

В кн.: Автоматическое управление космическими летательными ап


паратами .[Труды II ИФАК]. М., «Наука»,								1971.
•5. Г а у ш у с Э. В.,				Л е д е н е в		Г. Я.		Динамика систем ориен
тации	с пространственным опережением.— «Космические								исследова
ния», 1970, т. 8, вып. 6.
6.	Д ж е к о т,	Л и с к а .			Применение			гиростабилизаторов в си
стемах	управления	угловым			движением			космического	аппарата.—
«Вопросы ракетной техники», 1967, № 2.
7.	И ш л и н с к и й		А. Ю.		Механика		гироскопических		систем. М.,
Изд-во АН СССР,		1963.
в. К е й г л е р Д. Е.				Точная система			ориентации для		усовершен
ствованного варианта			искусственного			спутника Земли			«Тирос». —

В кн.: Автоматическое управление космическими летательными аппа

ратами. [Труды II	ИФАК].	М., «Наука»,	1971.
9. К е р ш н е р	Р. Б.,	Ф и ш е л л Р.	Э. Гравитационно-гради

ентная стабилизация искусственных спутников Земли.— В кн.: Авто

матическое управление космическими				летательными	аппаратами.
[Труды II ИФАК]. М., «Наука», 1971.
10.	К л и м о в Д.	М.	Затухание	собственных колебаний		гиро
скопа	в кардановом подвесе с сухим			трением. [ДАН СССР].		1958,
т. 123,	№ з.
11.	К р е н д а л.	Роль	демпфирования в теории		колебаний.

Вкн.: —Механика № 5 (Сб. пер. иностр. статей).

12.К э н « он P. X. Основные закономерности реакции гиро скопических систем регулирования ориентации спутника.— В кн:

Автоматическое управление			космическими		летательными			аппарата
ми. [Труды I ИФАК]. М„ «Наука»,				1968.
13. Л е г о с т а е в		В. П.,	Р а у ш е н б а х			Б. В.	Система одно
осной ориентации	по	Солнцу кораблей-спутников «Восток».— «Кос
мические исследования», 1966, т. 4,				вып. 3.
14. М а н г е р	В. П., Управление пространственным							положени
ем метеорологических		спутников		«Тирос».— В		кн.:	Автоматическое
управление космическими			летательными		аппаратами.			[Труды I
ИФАК]. М., «Наука»,		1968,

15.	Н и к о л а и Е. Л.		Гироскоп в кардановом			подвесе		М
«Наука», 1964.
16.	О х о ц и м с к и й	Д. Е.,		Б е л е ц к и й	В. В.	Использование
ориентированного на Землю			спутника для исследований,				связанных
с Солнцем.— В кн.: Искусственные спутники Земли. М.,							Изд-во АН
СССР,	1963, вып. 16.
17.	О х о ц и м с к и й	Д.	Е.,	С а р ы ч е в	В. А.	Система		грави

тационной стабилизации искусственных спутников. В кн.: Искусст

венные	спутники Земли. М., Изд-во АН СССР, 1963, вып. 16.
18.	Проблемы ориентации		искусственных		спутников		Земли. [Пер.
с англ. под ред. Боднера В. А.]. М., «Наука»,					1966.
19.	Р а у ш е н б а х	Б. В.	Об измерении		углов	ориентации		инер-
циальными датчиками.— «Космические				исследования»,			1971,	т. 9,
вып. 5.
20.	Р а с м у с с е н ,	Л а н з а р о ,		С и н н о т т ,		Ш а ф е р .		Уп

равление ориентацией продольной оси ракеты, стабилизируемой вра щением.— «Вопросы ракетной техники», 1968, № 2.


21. С а р ы ч е в		В. А.	Исследование динамики системы						грави
тационной стабилизации.— В				кн.:	Искусственные спутники				Земли.
М„ Изд-во АН СССР, 1963, вып. 16.
22. С к а р б о р о		Д.	Б.	Гироскоп. Теория			и применения. [Пер. с
анг. под ред. Рябова Б. А.]. М., ИЛ,						1961.
23. Т и н л и н г Б. Э.,			М е р р и к В. К.				Некоторые проблемы
гравитационной	стабилизации			искусственных			спутников	Земли.— В
кн.: Автоматическое управление космическими летательными									аппа
ратами. [Труды II ИФАК]. М., «Наука», 1971.
24. Т о к а р ь	Е. Н. Возможные					принципы ориентации космиче
ского аппарата	относительно			вращающейся			системы	координат.—
«Космические исследования»,				1966,	т. 4, вып.		3.

25.Ф и л л и п с. Характеристики управляющего гироскопа и их влияние на качество системы управления.— «Вопросы ракетной тех ники», 1969, № 8.

26.Ф и ш е л л Р. Э. Стабилизация вращения спутников. В кн.:— Автоматическое управление космическими летательными аппаратами. [Труды II ИФАК]. М., «Наука», 1971.

27.Ф и ш е л л Р. Э. Эксперимент по проверке систем гравита ционной стабилизации на синхронной орбите. — В кн.: Автоматиче ское управление космическими летательными аппаратами. [Труды II ИФАК]. М., «Наука», 1971.

28.	Ф р ё л и х Г.,	М е ш Ф., Ш в е й	ц е р Г.,	Ш т о н ф к у-
х е н К-	Некоторые	результаты разработки	пассивных	магнитных

систем управления положением спутника «625 А-1». В кн.: Автомати ческое управление космическими летательными аппаратами. [Труды

IIИФАК]. М., «Наука», 1971.

29.A System Study of a Manned Orbital Telescope.—The Boeing CO. Final Rept., D2-84042-2, October, 1965.

30.	С о 1 d b e r g E. A.,		Tiros PRE-Flight		Testing		and	Post
Launch	Evaluation.—J. Spacecraft and			Rockets,	1964, July—Aug.
31.	F i s c h e l l	R. E . ,	Magnetic	Damping	of	The Angular		Mo
tions of Earth Satellites.—ARS Journal, 1961, Vol.						9, September.
32.	F i s c h e l l	R. E . ,	Magnetic	and Gravity		Attitude Stabili
zation	of Earth Satellites, Johns Hopkins Univ,™					Appl.	Phys,	Lab.
Rept. CM—996, 1961,		May,

33.

K e r s h n e r R. В.,

Gravity — Graint

Stabilization of Sa

tellites, —«Astronaut and Aerospace Eng.», 1963, Sept.

34.

K e r s h n e r

R. В.,

R. R. Newton,

Attitude

Control of Ar

tificial

Satellites.— «Space

Astrophysics*,

Chapter

14, MC

Graw-

Hill Book Company, INC., New-York, 1961.

35.

K i r c h o f f

P. W.,

Seminski

R. В.,

High

Torque Control

Moment

Guros for

Spacecragt

Control.— «Space

and

Aeronautics*,

May, 1967.

36. L a g r a n g

I. L . ,

Thorie de la Libration de la Lune, Oeuvres,

t. 5,

1967.

37.

M a y e r R. G.,

Foulke

H. F.,

Gravity-Gradient Stabiliza

tion

Synchronous

Satellites.— ТЕБЕ

ЇІ-ТН

Annua!

East

Coast

Conf. On Aerospace

and Navigational Electronics,

1964,

Oct.

38.

M a g e r

Dampfungsstabe

Magnef

Ield

Stabilisierten

Satellites Z. Flugwiss, Nr. 3, 1967, 15.

39. N e u m a n n

E , K- Warmuth.,

Die Rechnerishe Auswertung

Ballistischer Entmagnetisirungs

Factoren

Kreiszylindrischer

Stabe.

Wiss. Veroff, Siemens Konzern, 1932, Nr. 11.

40.

N e w t o n

R. R.,

Damping of

Gravitationally Stabilized

tellites,

Johns Hopkins

Univ., Appl. Phys. Lab., Rept. TG—877,

1963,

April.

41.

P i s t r u e r

J. S.,

On-Of Control

System for

Attitude

Sta

bilization of Space Vehicle.—ARC Journal, 1959, Vol. 29, No. 4.

42.

R o b i n s o n

C. W.

Several Two Dof

Gmg's-Weight

Com

parison—The Boeing Co.—Tech. Memo. Final Rept. 2—5721—GS8R, 1965, November.

О Г Л А В Л Е Н И Е

		Стр.
Предисловие	.	3
Глава 1. Общие сведения об угловом движении и стабилизации
космических аппаратов		5
1.1. Системы координат и параметри углового движения.
Уравнения движения		5
1.2. Возмущения, действующие на КА		8
1.3. Возможные способы создания управляющих моментов		13
1.4. Задачи,	решаемые системами угловой стабилизации, и


	требования,			предъявляемые			к этим	системам . . .			16
1.5. Принципы построения систем угловой стабилизации .											18
1.6. Чувствительные					элементы системы			угловой		стабили
	зации										21
Глава	2.	Пассивные		системы		угловой	стабилизации			. . .	30
2.1. Принцип гравитационной . стабилизации									.	. . .	30
2.2. Некоторые вопросы динамики спутника с гравитацион
	ной системой стабилизации										36
2.3. Способы и устройства демпфирования колебаний спут
	ников		с гравитационной стабилизацией						.	. . .	42
2.4. Некоторые гравитационные системы стабилизации, ис
	пытанные в			космосе							48
2.5. Магнитные				системы		стабилизации		.	.	. . .	52
2.6. Стабилизация					вращением						57
Глава	3.	Стабилизация			космических		аппаратов		при	помощи
		двигателей-маховиков									62
3.1. Принципы построения систем угловой стабилизации с
	использованием двигателей-маховиков										62
3.2. Система угловой стабилизации с линейным										законом
	управления										66
3.3. Нелинейные				системы		с двигателями-маховиками . .					72
3.4. Системы разгрузки маховиков											81
3.5. Использование маховиков для регулирования										скоро
	сти космических аппаратов, стабилизированных враще
	нием		.								87
3.6. Маховики с переменным моментом инерции										. . .	89
~*~лава 4.		Системы		угловой		стабилизации с		гироскопическими
""""""""•исполнительными						органами					96
4.1. Краткая историческая справка											96
4.2. Принцип действия систем гироскопической стабилиза-
	ции в различных режимах работы										100

	Стр.
4.3. Уравнения движения	. 107
4.4. Анализ движения полупассивной гироскопической си
стемы	113
4.5. О влиянии сухого трения на работу	гироскопических
исполнительных органов	120

4.6.Активные системы гироскопической стабилизации . . 124

4.7.Сравнение по энергоемкости и времени насыщения ги

роскопических исполнительных органов с двигателями-
маховиками	.	.	.	.			128
4.8. Некоторые конструктивные схемы гироскопических ис
полнительных	органов						131
4.9. Влияние упругой		податливости на работу гироскопиче
ских исполнительных			органов				137_
Глава 5. Активные системы угловой стабилизации с реактив
ными соплами							146
5.1. Принципы построения систем угловой стабилизации с
реактивными	соплами						146
5.2. Основные режимы работы релейных					систем . . .		148
5.3. Связь расхода энергии с точностью					стабилизации	.	159
5.4. Использование реактивных сопел для управления кос
мическими аппаратами, стабилизированными вращением							164
Литература							173

Леонид Иванович Каргу

С И С Т Е МЫ У Г Л О В О Й С Т А Б И Л И З А Ц И И К О С М И Ч Е С К И Х А П П А Р А Т О В

Редактор	издательства			Г.	П.	Филипповская
Технический		редактор	И.		Н.	Скотникова
Корректор	Л.	Е. Хохлова
Переплет	х у д о ж н и к а		В.	Б.		Торгашова
Сдано в набор 23/Х 1972 г.						Подписано к печати		10/IV 1973	г.	Т-05465
Формат 84Х108'/з2.				Бумага № 2			Усл . печ. л .	9,24	Уч.-изд.	л .	8,40
Цена 42 коп.						Тираж 2200	экз .	И з д . заказ			3609


Издательство «Машиностроение» . Москва,				Б-78, 1-й Басманный пер . , 3
Московская типография № 8 «Союзполиграфпрома»
при	Государственном	комитете	Совета		Министров СССР
по	д е л а м издательств,	полиграфии		и	книжной торговли,
	Хохловский	пер . , 7,	Тип. зак . 1981.

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 1718 / 1818

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ