Аэродинамическая система ориентации

Аэродинамическая система ориентации [c.248]

Возмущающие моменты возникают в результате целого ряда факторов. Приведем основные источники возмущающих моментов 1) аэродинамическое сопротивление 2) магнитное поле 3) давление солнечных лучей 4) гравитационные поля Земли и небесных тел 5) движение масс внутри КА 6) неравномерное вращение опорной системы координат (эллиптичность орбиты) 7) температурные деформации элементов конструкции системы ориентации и стабилизации 8) неточности в изготовлении системы ориентации и стабилизации и др. [c.17]

К пассивным системам ориентации относятся гравитационная, инерционная, аэродинамическая и ряд других, т.е. таких, которые для своей работы не требуют затрат энергии, запасенной на борту КА. Они отличаются высокой экономичностью. Вместе с тем области их применения ограничены. [c.242]

Системы ориентации Враще- нием С реактивными соплами Гравитационная аэродинамическая, солнечным давлением Магнитная и электромагнитная [c.245]

Первый в истории космонавтики пилотируемый аппарат Восток спускался по баллистической траектории, т. е. не имел никаких дополнительных устройств для регулирования процесса торможения па атмосферном участке. Это обеспечивало простоту системы, но приводило к значительным перегрузкам. В современных системах Союз и Аполлон используется аэродинамическая подъемная сила, которая позволяет сделать траекторию более пологой и затягивает процесс торможения. Мало того, система ориентации допускает регулирование перегрузок. Достигается это довольно простыми средствами. [c.335]

Продолжим исследование роли инерционных и аэродинамических сил в маховом движении лопасти. Если аэродинамические силы отсутствуют, нет относа ГШ и каких-либо стеснений движению лопасти, то уравнение махового движения имеет вид РР = 0. Решением этого уравнения является функция р = = Pi os г 1 + pis sin г ), где р, и Pis — произвольные постоянные. Таким образом, в этом случае ориентация несущего винта произвольна, но постоянна, так как в отсутствие аэродинамических сил или при нулевом относе ГШ нельзя создать момент на втулке посредством изменения углов установки лопастей или наклона вала винта. Несущий винт ведет себя как гироскоп, который в отсутствие внешних моментов сохраняет свою ориентацию относительно инерциальной системы отсчета. Когда винт вращается в воздухе, угол установки создает аэродинамический момент Me относительно оси ГШ, который можно использовать для отклонения оси винта, т. е. для управления его ориентацией. Если бы / 0 был единственным моментом, го циклическое управление вызывало бы отклонение оси винта с постоянной скоростью. Однако возникает также аэродинамический момент демпфирования 1Щ. Наклон ПКЛ на угол р или Ри создает скорость взмаха (во вращающейся системе координат). Следовательно, момент, порождаемый наклоном плоскости управления, вызывает процессию несущего винта, наклоняя ПКЛ до тех пор, пока маховое движение не создаст момент, обусловленный моментами и как раз достаточный, чтобы уравновесить управляющий момент. Вследствие равновесия моментов, обусловленных углом 0 и скоростью р, несущий винт займет новое устойчивое положение. Таким образом, маховое движение лопастей можно рассматривать с двух точек зрения. Во-первых, лопасть можно считать колебательной системой, собственная [c.191]

Системы аэродинамической стабилизации. На круговых и слабо эллиптических орбитах в диапазоне высот от 250 до 350 кж для ориентации оси симметрии спутника по набегающему потоку, направление которого мало отличается от направления касательной к орбите, можно использовать аэродинамические моменты. Если спутник аэродинамически устойчив, то при нарушении нормальной ориентации возникают восстанавливающие моменты по тангажу и рысканью, стремящиеся совместить продольную ось спутника с вектором скорости набегающего потока. Для устранения неопределенности поворота спутника по крену (вокруг продольной оси) можно, например, поместить в корпусе спутника ротор,, вращающийся с постоянной угловой скоростью вокруг оси, перпендикулярной к оси симметрии спутника. Возникающие при вращении ротора гироскопические моменты будут стремиться выставить ось ротора по нормали к плоскости орбиты. [c.300]

Система аэродинамической ориентации эффективна на высотах 200... 400 км. [c.249]

Начиная с высоты 2500 км возможно использование эффекта давления солнечных лучей для создания системы, аналогичной системе аэродинамической ориентации. [c.249]

Большинство летных данных, потребных для расчета аэродинамических характеристик при входе в атмосферу, определяются с помощью блока инерциальных измерений системы управления и навигации. Ускорения от внешних сил измеряются тремя импульсными интегрирующими маятниковыми акселерометрами углы Эйлера, определяющие ориентацию платформы относительно аппарата, замеряются датчиками, установленными в карданных подвесах. Скоростной напор измеряется на заднем тепловом экране. Из-за трудностей радиосвязи все данные записываются на борту для последующей обработки после посадки. [c.33]

Комбинированные системы, представляющие собой сочетание газо-ре ктивной системы предварительного успокоения (СПУ) с пассивной аэродинамической системой ориентации, применялись на различных спутниках серии Космос [15]. Здесь газореактиная система использовалась в качестве системы предварительного успокоения, а пассивная — для дальнейшей длительной ориентации и стабилизации искусственного спутника. [c.7]

Пассивная система ориентации и стабилизации — это система, которая не требует на борту КА источника энергии для своей работы. Для создания управляющих моментов она использует физические свойства средьд, окружающей КА (гравитационное или магнитное поле, солнечное давление, аэродинамическое сопротивление), или свойство свободно вращающегося твердого тела сохранять неподвижной в инерциальном пространстве ось вращения. В пассивных системах не только ориентация, но и стабилизация КА, например демпфирование собственных колебаний, достигается без использования активных управляющих устройств. [c.6]

Аэродинамическая стабилизация была применена на искусственных спутниках Космос-149 и Космос-320 [15]. Благодаря небольшой высоте полета этих спутников оказалось возможным применить аэродинамическую систему стабилизации, обеспечивающую трехосную ориентацию относительно вектора набегающего потока и направления в центр Зеши с точностью 5°. Система является комбинированной и состоит из специального аэродинамического стабилизатора в виде усеченного конуса, гщ)0-демпфера и газореактивной СПУ (см. разд. 3.1). Система аэродинамической стабилизации обладает рядом преимуществ по сравнению с широко известными активными системами ориентации, в которых используются газоструйные реактивные двигатели или маховики. Аэродинамическая система не нуждается в датчиках ориентации и специальных исполнительных элементах, которые обеспечивали бы управляющие моменты. Незначительное количество электроэнергии тратится лишь на пoддep) aниe постоянной угловой скорости вращения роторов гироскопов. [c.43]

Рассмотренные газореактивные системы для аэродинамических спутников, стабилизированных вращением, не обеспечивают работу сопел с постоянной тягой и не могут быть применены в системах ориентации при [c.63]

Если спутник не обладает системой ориентации, то после вывода на орбиту он совершает сложное вращательне движение типа кувыркания под действием аэродинамических, гравитационных, магнитных, радиационных сил. Характер вращения спутника может постепенно изменяться. Например, цилиндрический спутник, получивший в момент отделения от ракеты-носителя вращение вокруг продольной оси, стремится с теченим времени начать вращаться вокруг поперечной оси, наподобие пропеллера. [c.146]

Зависимости аэродинамического качества от времени полета приведены на рис. 14.8. На начальном участке вкода в атмосферу не было получено надежных данных до торможения, соответствующего 0,05g. Разброс данных на этом участке обьясняется отсутствием балансировки и работы ЖРД системы ориентации. Как видно из граф иков, аэродинамическое качество увеличивается по времени по закону линейного характера. [c.35]

По-видимому, для контактных экономайзеров, устанавливаемых за промышленными печами, сушилками и котлами, рабо-таюш,ими на твердом и жидком топливе, предпочтительнее применять прямоточное движение теплоносителей. Во-первых, прямоток в большей мере, чем противоток, предохраняет насадку от загрязнения и забивания. Во-вторых, промышленные печи и сушильные установки часто работают на предприятиях, не являющихся крупными потребителями горячей воды для технологических и бытовых нужд. Поэтому перед устанавливаемыми за ними контактными экономайзерами обычно не ставится задача максимального использования тепла уходящих газов для нагрева воды. Постановка такой задачи целесообразна лишь при большой нагрузке системы технологического горячего водоснабжения и при использовании нагретой в экономайзерах воды для низкотемпературного водяного отопления, воздушного отопления и хладо-снабжения либо использования ее по схеме теплового насоса. Если же нет условий для использования всей горячей воды, которую можно получить в противоточных контактных экономайзерах печей и сушилок, следует применять прямоточные экономайзеры. Ориентация на прямоток позволяет уменьшить засоряемость насадки и обеспечить незначительное аэродинамическое сопротивление даже при высоких скоростях газов. При прямоточной схеме необходимо принимать такие расчетные скорости газов, чтобы обеспечить плотность орошения насадки водой не ниже 15—20 mV(m -4). [c.205]

Так как угол — 0i отрицателен, ПКЛ при полете вперед отклонена относительно ППУ в сторону наступающей лопасти. Когда винт имеет угол конусности Ро, величина нормальной к поверхности лопасти составляющей скорости набегающего потока равна Роцсоэф (см. рис. 5.12). Эта составляющая в максимальной степени увеличивает угол атаки сечения в передней точке диска и аналогичным образом уменьшает его в задней точке диска следовательно, она создает продольный аэродинамический момент на винте. Во вращающейся системе координат этот переменный момент с частотой 1 вызывает вынужденные колебания лопасти с запаздыванием по фазе на 90°, т. е. поперечный (вправо) наклон ПКЛ. Но углу наклона Ри соответствует скорость взмаха р = р os , которая порождает демпфирующий момент относительно оси ГШ, а посредством его — продольный момент на винте. Конус лопастей отклоняется вправо до тех пор, пока продольный момент, вызываемый углом конусности, не уравновесится продольным моментом, обусловленным демпфированием. При ориентации ПКЛ, соответствующей равновесию, положение несущего винта будет устойчивым. [c.193]

Стабилизация по крену обеспечивается с помощью установленных на спутнике двух двухстепенных гироскопов. Их суммарный кинетический момент при нормальной ориентации спутника направлен перпендикулярно к плоскости орбиты. Расположение гироскопов таково, что при любом нарушении ориентации спутника возникают восстанавливающие гироскопические моменты по рысканью и крену. Таким образом, в рассматриваемой схеме устойчивость спутника по тангажу обеспечивается аэродинамическим моментом, по крену — гироскопическим моментом, по рысканью — объединенным действием аэродинамического и гироскопического моментов. Спутник с аэрогироскопической системой стабилизации обладает единственным устойчивым положением равновесия. [c.300]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...