Гравитационная стабилизация космических аппаратов

В 1968 Г. В. И. Поповым было предложено устройство для гравитационной стабилизации космического аппарата, у которого выдвижная штанга, выполненная ъ виде шланга с защитным чехлом, заполняется вязким наполнителем [24]. Разновидность конструктивной схемы аналогичного устройства представлена на рис. 2.11. [c.36]

Одна из проблем, связанных с гравитационной стабилизацией космических аппаратов,— проблема выбора начальной ориентации. Космическому аппарату в равной степени безразлично , каким концом его продольная ось обращена к Земле. Однако поскольку для решения вопроса о размещении полезной нагрузки это, как правило, отнюдь не безразлично, важность задачи начальной ориентации очевидна. В ряде исследований показаны границы начальных условий, которые не приводят к беспорядочному кувырканию спутника (например, [63, 75, 83, 90]). [c.195]

Гравитационная стабилизация космических аппаратов. По-видимому, единственным критерием, на основании [c.195]

Почти любые природные явления, приводящие при движении объекта к возникновению моментов, можно использовать при разработке системы стабилизации. Наибольшее применение нашли системы с гравитационным стабилизирующим моментом помимо этого, для пассивной стабилизации космических аппаратов используются моменты, возникающие вследствие взаимодействия с магнитным полем, с атмосферой, а также возникающие в результате давления солнечного излучения. [c.180]

Гравитационные системы стабилизации имеют неоспоримые преимущества при использовании их на спутниках связи и метеорологических спутниках, так как для последних очень важно, чтобы в течение длительного времени одна сторона спутника была бы постоянно обращена к Земле. На синхронных орбитах гравитационная стабилизация становится почти нео-бходимым требованием для обеспечения эффективной двусторонней связи со спутником. Некоторые научные эксперименты по исследованию элементарных частиц и электромагнитного излучения могут быть успешно выполнены на космических аппаратах, также ориентированных по местной вертикали. [c.38]

Принципиально для разгрузки маховиков может быть использована система гравитационной стабилизации. На рис. 3.8 изображена конструктивная схема космического аппарата 1 с маховиком [c.66]

С другой стороны известно, что гравитационно-градиентная стабилизация практически не в состоянии обеспечить стабилизацию и, тем более, управление по каналу рыскания. Возможны случаи, когда космический аппарат должен обладать способностью точно разворачиваться или стабилизироваться по курсу. К таким случаям можно отнести, например, использование гравитационно стабилизированного спутника для фотографирования земной поверхности. [c.67]

Рассмотрены принципы построения, основы проектирования, вопросы повышения точности и динамики систем ориентации и стабилизации космических аппаратов (КА). В основном рассматриваются пассивные и комбинированные системы стабилизации посредством вращения, цри помощи давления солнечных лучей, а также гравитационные и газореактивные системы. При исследовании динамики учитываются упругость и тепловая деформация стабилизаторов, нелинейность характеристик датчиков и т.п. Уделено внимание способам и устройствам демпфирования колебаний пассивных систем стабилизации, вопросам управления и прогнозирования движения спутника, стабилизированного вращением (1-е изд., 1977 г.). [c.2]

В инженерной практике широко распространены конструкции, элементы которых имеют полости или отсеки, содержащие жидкость, иапример, объекты авиационной и ракетно-космической техники, танкеры и плавучие топливозаправочные станции, суда для перевозки сжиженных газов и стационарные резервуары, предназначенные для хранения нефтепродуктов и сжиженных газов, ректификационные колонны и т. д. В большинстве случаев жидкость-заполняет соответствующие полостн или отсеки лишь частично, так что имеется свободная поверхность, являющаяся границей раздела между жидкостью и находящимся над ней газом (в частности, воздухом). Обычно можно считать (за исключением особых случаев движения тела с жидкостью в условиях, близких к невесомости, которые здесь не рассматриваются), что колебания жидкости происходят в поле массовых сил, гравитационных и инерционных, связанных с некоторым невозмущенным движением. Как правило, это поле можно в первом приближении считать потенциальным, а само возмущенное движение отсека и жидкости — носящим характер малых колебаний, что Оправдывает линеаризацию уравнений возмущенного движения. Ряд актуальных для практики случаев возмущенного движения жидкости характеризуется большими числами Рейнольдса, что позволяет использовать при описании этого движения концепцию пограничного слоя, считая, кроме того, жидкость несжимаемой. Эти гипотезы лежат в основе теории, излагаемой ниже [23, 28, 32, 34, 45, 54J. Учету нелинейности немалых колебаний жидкости посвящены, например, работы [15, 26, 29, 30]. Взаимное влияние колебаний отсека и жидкости при ее волновых движениях может сильно изменять устойчивость системы, а иногда порождать неустойчивость, невозможную при отсутствии подвижности жидкости. В качестве примера можно привести резкое ухудшение остойчивости корабля при наличии жидких грузов и Динамическую неустойчивость автоматически управляемых ракет-носителей и космических аппаратов с жидкостными ракетными двигателями при неправильном выборе структуры или параметров автомата стабилизации. Поэтому одной из основных Задач при проектировании всех этих объектов является обеспечение их динамической устойчивости [9, 10, 39, 43]. Для гражданских и промышленных сооружений с отсеками, содержащими жидкость, центр тяжести при исследовании их динамики смещается в область определения дополнительных гидродинамических нагрузок, например при сейсмических колебаниях сооружения [31]. [c.61]

Возможны также чисто пассивные способы создания управляющих моментов гравитационный, аэродинамический и светодинамический. Реализация этих способов сводится к конструктивному выполнению корпуса космического аппарата таким образом, чтобы с >1аксимальной пользой проявились гравитационный,, аэродинамический и светодинамический эффекты. Преимуществом этих способов является то, что при их использовании не расходуется рабочее тело. Однако системы угловой стабилизации, основанные на пассивных способах, обладают малой точностью. [c.13]

Основные преимущества пассивных систем стабилизации связаны с их простотой, что предопределяет низкую стоимость, высокую надежность, а порой и разработку системы в сжатые сроки. Например, для первых космических аппаратов и их ракет-носителей была выбрана относительно простая система стабилизации вращением, что определялось стремлением ускорить разработку системы и повысить вероятность успеха всей операции. Недавно начал проявляться интерес к пассивным гравитационным систёмам стабилизации в связи с их большой долговечностью. [c.179]

В некоторых работах можно найти общие рассуждения о влиянии ограничений по угловой скорости изменения ориентации на демпфирование либрационных колебаний спутника с гравитационной системой стабилизации (см., например, [61, 62, 64, 89, 92], где этот вопрос рассматривается для случая беспорядочно вращающихся в начальный момент времени космических аппаратов). Демпфирование не сказывается существенным образом на параметрах возмущенного движения, исключая области параметров, которые приводят к условиям возникновения резонанса [171, но часто введение демпфирующего устройства настолько изменяет динамаку движения, что исследования общего характера могут дать лишь качественную картину явлений. Поэтому процесс демпфирования целесообразно анализировать применительно к конкретным системам. Действующие на космический аппарат возмущения вследствие различного рода явлений, в том числе влияние атмосферы, рассматриваются в работах [18, 72, 77]. [c.195]

Суш ественно дополнены новыми задачами главы 1, 4, б, 7. В главу 1 введен новый раздел Космодинамика . Здесь собраны задачи, в которых вектор Лапласа используется для анализа коррекции траектории космического аппарата в пространстве и относительного движения в окрестности траектории космического аппарата. Приведено решение задачи о движении в космосе с малой тягой и задача о гравитационном ударе при облете планеты. Изложены решения задачи двух тел, упругого рассеяния частиц, ограниченная задача трех тел, рассмотрен вклад Луны в ускорение свободного падения. В главу б вошли задачи о движении маятника Пошехонова, гирокомпаса, кельтского камня, гироскопической стабилизации и пределе Роша. Раздел Электромеханика содержит 20 задач, в которых рассмотрены бесконтактные подвесы, космическая электростанция, униполярный генератор Фарадея, электромагнит, асинхронный двигатель, проводники во враш аюш емся магнитном поле, движение диэлектриков и парамагнетиков в неоднородном поле. [c.5]

Идея совместного использования гравитационного поля Солнца и его светового давления для стабилизации искусственного спутника Солнца предложена О. В. Гурко и Л. И. Слабким (1963). Ими описана конструкция космического аппарата, позволяющая объединить стабилизирующее. действие гравитационного поля и светового давления и получить достаточные восстанавливаюпще моменты на расстояниях до 4 а. е. от Солнца. [c.301]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...