ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принципы построения систем угловой стабилизации с реактивными соплами из "Системы угловой стабилизации космических аппаратов " В основу работы систем с реактивными соплами [1] положен принцип создания управляющих моментов при помощи реактивных струй газа. [c.118] Реактивные сопла, удаленные на некоторое расстояние от центра масс КА, создают силу тяги за счет выделения из них рабочего тела. Возникающая при этом реактивная сила обусловливает появление управляющего момента Му = Р1, где Р — сила тяги / — плечо. Включение сопел, продолжительность действия тяги и ее направление определяются законом управления замкнутой системы автоматического регулирования. Исходной информацией системы, обеспечивающей формирование требуемого закона управления, служат показания чувствительных элементов, например ИКВ, ГО и ДУС. [c.118] В реактивных соплах в качестве рабочего тела используют хранящийся, в специальных баллонах предварительно сжатый газ. Возможен вариант, когда реактивные сопла являются составной частью малогабаритных двигательных установок малой тяги, работающих на продуктах сгорания химического топлива. В этом случае рассматриваемые исполнительные органы правильнее называть реактивными двигателями. [c.118] Реактивные сопла управляются электромагнитными пневмоклапанами (ЭПК), к которым по трубопроводам подводится сжатый газ от редукционной камеры, подключенной к газовому баллону. [c.118] Структурная схема трехканальной системы угловой стабилизации с реактивными соплами приведена на рис. 5.1. Так как одним соплом можно создать реактивную тягу только в одном направлении, то на каждый канал системы необходимо предусмотреть как минимум два сопла. [c.118] Известно, что главный недостаток систем с реактивными соплами заключается в сравнительно быстром расходе рабочего тела, поэтому в настоящее время ведутся разработки новых типов двигательных установок, обеспечивающих при ничтожно малом секундном расходе массы большие скорости истечения [1]. К таким установкам относятся ядерные, электродуговые, ионные и магнитоплазменные двигатели. [c.118] Системы с реактивными соплами могут строиться по линейному и нелинейному законам. Ранее было сказано, что использование линейных законов управления в подобных системах приведет к недопустимо большому расходу рабочего тела, поэтому в космических условиях системы с пропорциональным управлением реактивных сопел не находят практического применения. [c.119] Параметры установившегося предельного цикла прежде всего зависят от характеристик чувствительных элементов, а также от возмущений, действуюпдих на аппарат. Расход рабочего тела непосредственно зависит от параметров автоколебаний и режима работы сопел. Обычно в качестве чувствительных элементов релейных систем используются датчики углового положения и гироскопические датчики угловой скорости. [c.119] В системах управления КА с большим сроком активной жизни нежелательно использовать датчики угловой скорости из-за большого потребления ими электроэнергии и малого ресурса работы. Прим енение в качестве чувствительных элементов только датчиков углового положения позволяет принципиально упростить систему управления и повысить ее надежность. Возможны различные варианты систем без датчиков угловой скорости. В работе [6] предложен метод обеспечения длительной ориентации аппарата с использованием датчика углового положения, имеюндего релейную характеристику с отрицательным гистерезисом (рис. 5.2). Такой датчик позволяет обеспечить демпфирование колебаний аппарата в течение переходного процесса и поддержание устойчивой ориентации в установившемся режиме. [c.119] Более простой способ минимизации расхода энергии — использование импульсного режима работы сопел. При этом оказывается, что техническая реализация системы с модуляцией тяги становится лишь незначительно сложнее по сравнению с обычной релейной системой. [c.120] Вернуться к основной статье