ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Комбинированные системы угловой стабилизации из "Системы угловой стабилизации космических аппаратов " Гироскопы находят также применение в системах гравитационной стабилизации. В работе [22] рассмотрена возможность использования гироскопического стабилизатора, состоящего из двухстепенных гироскопов, для демпфирования угловых колебаний гравитационно устойчивого спутника. Размещение гироскопов внутри спутника, их малые размеры и высокая эффективность демпфирования колебаний подчеркивают достоинства таких устройств. [c.113] Дальнейшее повышение эффективности демпфирования колебаний с помощью гироскопов может быть достигнуто, если штангу непосредственно связать -с кожухом двухстепенного или трехстепенного гироскопов. Эти элементы имеют высокие собственные частоты колебаний, а, как известно, постоянная времени демпфирования колебаний уменьшается с увеличением частоты. [c.113] На рис. 4.31 представлена механическая система, состоящая из корпуса спутника 1, двухстепенного гироскопа 2 и штанги 3, закрепленной на кожухе гироскопа. Ось прецессии гироскопа упруго связана с корпусом спутника с помощью пружины 4, а для рассеяния энергии колебаний используется демпфер 5. [c.113] В дополнение к приближенной количественной оценке можно сказать следуюш ее. В телескопических штангах или штангах, образованных из спиральных лент, в процессе колебаний возникают микросмендения, которые сопровождаются рассеянием энергии. Очевидно, что интенсивность рассеяния будет тем выше, чем с большей частотой происходят эти смеш ения. Так как гироскоп имеет наиболее высокие собственные частоты, то закрепление штанги непосредственно на его кожухе приведет к более частым. микросмещениям и, следовательно, к более эффективному гашению колебаний всей системы. [c.114] В режиме точной стабилизации сигналы с измерительного блока 8, пройдя усилитель 7, поступают на датчики моментов 2 и которые чОтталкиваясь от гироскопа со штангой удерживают спутник в требуемом направлении. Точность стабилизации такой системы определяется главным образом точностью измерителя углового положения, например инфракрасной вертикали. [c.115] При постоянно действующих возмущающих моментах время работы системы точной стабилизации ограничено, так как ограничены углы поворота штанги и рамок гироскопа в кардановом подвесе. Однако, если сравнивать эту систему с системой угловой стабилизации, исполнительным органом которой является обычный трехстепенной гироскоп (рис. 4.25), то можно убедиться, что ее время насыщения значительно больше. Объясняется это существенным увеличением момента инерции кожуха с ротором в результате закрепления штанги на гироскопе. [c.115] Рассмотрим некоторые вопросы, связанные с устойчивостью механической системы спутник — трехстепенной гироскоп — штанга в режиме а(ктивной стабилизации. Устойчивость этой системь в режиме гравитационной стабилизации (пассивный полет) очевидна, так как гироскоп при этом выключен (Я = 0) и жестко или упруго заарретиро ван. [c.115] Если задать параметры гироскопа со штангой и спутника, близкие к реальным /г=10 , /z= 1,0Ы0 г см с =10 k =2X ХЮ г-см (л=Л =5-10 г-см с, и подставить их в неравенство 4.108), то можно убедиться, что оно удовлетворяется. [c.116] В режиме активной стабилизации нет необходимости в обеспечении с помощью штанг постоянного момента, достаточного для прецессии гироскопа с орбитальной угловой скоростью. Этот момент, величина которого определяется произ)ведением Яоо, при (00= 1,5-10 1/с и Н= 0 г-см с равен 15 г-см, и может быть скомпенсирован датчиком момента, размеш енным на наружной раме гироскопа. Длительность режима активной стабилизации, например при одном сеансе фотографирования земной поверхности, не превышает нескольких минут. Поэтому энергетические затраты, необходимые для компенсации указанного момента в этом режиме. НРЯРЛИКИ. [c.117] В режиме пассивной стабилизации (дежурный режим), продолжающемся несколько часов, суток и даже месяцев, гироскоп должен быть выключен (Н = 0) и упруго сочленен с корпусом. В данном случае имеет место гравитационная стабилизация КА, не нуждающаяся в энергетических затратах, но и не позволяющая получить высокую точность. [c.117] К недостаткам комбинированных систем стабилизации типа гироскоп с закрепленной на нем штангой следует отнести усложнение конструкции и необходимость размещения гироскопов снаружи корпуса КА. [c.117] Вернуться к основной статье