ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принцип действия системы гироскопической стабилизации в различных режимах работы из "Системы угловой стабилизации космических аппаратов " В отличие от ранее рассмотренных демпфирующих устройств гироскопический демпфер придает аппарату стабилизирующие свойства. [c.79] Время прецессии гироскопа от положения, соответствующего Р = 0, до р=1Рн, где Рн — допустимый угол отклонения гироскопа, при котором работоспособность системы остается удовлетворительной (угол насыщения), называется временем насыщения. Как и для систем угловой стабилизации с двигателями-маховиками способность гироскопических )систем входить в режим насыщения относят к их серьезным недостаткам. [c.79] Этот момент заставит КА разворачиваться по углу тангажа, хотя никакой необходимости в этом нет. Перекрестные связи такого Гипа называются гироскопическими перекрестными связями. [c.80] Для уменьшения влияния перекрестных связей устанавливают спаренные гироскопы, кинетические моменты которых равны по величине и в исходном положении противоположно направлены (рис. 4.7). Оси прецессии этих гироскопов кинематически связаны между собой шестеренчатыми секторами или другими механизмами. Так как гироскопы при такой связи могут отклоняться только в противоположных направлениях, то Hs[= Hs2 и гироскопические моменты Мгуу возникающие при отклонении гироскопов на углы = —Р2, будут равны и противоположно направлены. [c.80] При действии на КА периодического возмущения, изменяющегося, например, по гармоническому закону, систематического возрастания угла р может не быть. [c.81] При отклонении КА от стабилизируемого положения на угол величина этого угла измерится, например, инфракрасной вертикалью, которая выдаст сигнал в виде напряжения и 1на вход усилителя преобразователя. Этот блок усилит сигнал, пропорциональный О, и, если это необходимо, преобразует его в соответствии с принятым законом управления. Усиленный и преобразованный сигнал поступит на датчик момента ДМ , размещенный на оси прецессии гироскопа Г . Гироскоп, отклоняясь по действием момента Мдм, вызовет появление гироскопического момента, который заставит аппарат вернуться к исходному положению. [c.81] Очевидно, что при действии на космический аппарат Afz = onst наступит момент, когда гироскопические исполнительные органы утратят работоспособность. Для исключения этого недостатка используют другие исполнительные органы, например реактивные сопла. Реактивные сопла включают, когда система близка к насыщению, и с их помощью возвращают систему в исходное положение, осуществляя тем самым режим сброса кинетического момента. [c.81] Если на КА будет действовать знакопеременный момент, амплитудное значение которого невелико, система с гироскопическими исполнительными органами может функционировать в течение срока, определяемого ее ресурсом. [c.81] В режиме программных разворотов при помощи программирующего устройства вырабатывается команда, поступающая после соответствующего преобразования на датчик момента гироскопа. [c.81] Вид программы зависит от значения КА. Так, например, если КА представляет собой искусственный спутник Земли, постоянно ориентированный на Землю, то его необходимо непрерывно разворачивать относительно оси тангажа с угловой скоростью (оо. Это означает, что датчик момента ДМ должен создавать постоянный момент, приложенный к оси прецессии гироскопа Г , а последний — разворачивать аппарат относительно оси тангажа. Казалось бы, что при этом мо-мент Л1дм будет отклонять гироскоп от исходного положения и гироскоп войдет в режим насыщения. Но этого не произойдет, так как разворот аппарата с угловой скоростью соо будет череа опоры передаваться гироскопу, вследствие чего возникнет гироскопический момент, направленный против момента Ждм, и в установившемся режиме равный ему по величине. [c.82] В режиме сброса кинетического момента работу системы можно сравнить с работой трехстепенного гироскопа, по наружной оси которого действует момент внешних-сил Мр.с. В этом случае наружная рамка остается практически неподвижной, в то время как внутренняя будет прецессировать в сторону совмещения векторов Я и Л1р.с по кратчайшему пути. [c.82] При отсутствии системы стабилизации по каналу вращения ошибки такого рода окажутся соизмеримыми с допустимыми погрешностями. Этот недостаток также исключается применением спаренных двухстепенных гироскопов. [c.83] Если на КА установлена трехосная система угловой стабилизации, то указанные погрешности не следует принимать во внимание, так как вращение гироскопа относительно оси прецессии одного канала будет являться возмущением для другого канала. В нашем случае гироскоп, участвующий в стабилизации канала тангажа, будет вносить возмущения в канал вращения. По своей природе рассмотренные перекрестные связи обусловлены инерционностью гироскопов, поэтому их следует назвать инерционными перекрестными связями. [c.83] Без учета гироскопических и инерционных перекрестных связей принцип действия системы угловой стабилизации с гироскопическими исполнительными органами по двум другим каналам аналогичен. Блок-схема трехосной системы стабилизации приведена на рис. 4.10. В этой схеме три датчика угловых скоростей обеспечивают ввод в закон управления производных от основных параметров, а гироорбитант служит для измерения угла рыскания. [c.83] Вернуться к основной статье