Способ управления ориентацией космического объекта

 

Изобретение относится к области управления положением объектов при маневрах в космосе и может быть использовано также для объектов, находящихся в ином безопорном пространстве. Предлагаемый способ реализуется установкой внутри корпуса объекта спаренных кольцевых электромагнитных балансиров (ЭМБ) и регулированием скоростей вращения кольцевых роторов ЭМБ преимущественно независимо для каждых ЭМБ в паре, при этом спаренные ЭМБ устанавливают по концам корпуса объекта (в торцах и сбоку) вдоль продольной и поперечной осей объекта, ориентируя плоскости ЭМБ перпендикулярно данным осям. Предлагаемое изобретение направлено на упрощение конструкции устройства ориентации объекта и улучшение его функционально-компоновочных свойств. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области управления положением объектов при маневрах в космосе, но может быть использовано также для объектов, находящихся в другом безопорном пространстве.

Известны способы ориентирования космических объектов с использованием при маневрах воздействий реактивных устройств (двигателей), работающих на топливе, относящемся к "земным ресурсам (см. журнал "Техника молодежи" 4/88, с. 26).

Более близким к заявляемому техническому решению является прототип по авт. св. N 1086680, кл. B 64 G 1/22, 1/44, 15.09.84 - "Развертываемая конструкция космического объекта" (РК) на гибком каркасе, состоящая из двух взаимно связанных кольцевых статоров из гибких труб (возможно из секций) с внутренней соленоидной обмоткой, охватывающей роторы-сердечники из магнитного материала, обладающего термомеханической памятью (ТМП), причем в исходном положении вся конструкция сложена и только при нагреве солнцем или теплонагревателями с участием ТМП приводится в рабочее состояние, когда может работать в качестве двигателя-маховика, способного развертывать в космосе конструкции солнечных батарей (СБ), антенн, отражателей и др.

Недостатками прототипа являются усложненная многоэлементная складная конструкция на гибком каркасе, необходимость применения ТМП для приведения конструкции из сложного в рабочее состояние, отсутствие крепления непосредственно с КО, использование преимущественно для крупногабаритных облегченных конструкций с пленочным каркасом.

Техническим результатом изобретения являются упрощение конструктивного решения, установка элементов устройства непосредственно на корпусе КО, обеспечение хорошего регулирования положения КО и упрощение управления им.

Для достижения этих результатов прикрепляют к КО электромагнитные спаренные балансиры (ЭМБ), выполненные в виде кольцевых трубчатых корпусов, где внутри по их круговым осям размещены магниточувствительные грузы, перемещающиеся электромагнитными приводами с передачей на КО возникающих при этом реактивных усилий, закрепляют спаренные ЭМБ на КО, внутри его симметрично относительно его центра тяжести на его продольной и поперечной осях симметрии, придают ЭМБ возможность независимой работы в парах для выполнения маневров КО с различной ориентацией, обеспечиваемой через управление соответствующего электропитания в приводы отдельных ЭМБ.

На фиг.1 показан разрез В-В; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.1.

При использовании способа ориентации производятся подготовительные работы, включающие: - на КО подготовка мест для установки ЭМБ: 1-2А, 3-3А; - заводским путем /по расчетам/ производится изготовление ЭМБ; - производится установка ЭМБ с раскреплением к корпусу 1 КО; - устанавливаются приборы системы токоснабжения и автоматики; - опробируются все установленные элементы и приборы.

При указанной готовности КО можно ориентировать, используя реактивные воздействия ЭМБ: поворачивая относительно поперечной оси симметрии, изменять курс со смещением продольной оси на угол α любой величины в плоскости поворота; при повороте КО одновременно относительно обеих осей симметрии отклонение α происходит в смещенной плоскости поворота, т.е. будет иным, учитываемым системой управления ориентацией КО; включенные вторые в парах ЭМБ, 2А, 3А, участвуя в ориентации КО, ускоряют или замедляют ее выполнение, помогают фиксировать принятый курс, корректировать его, при необходимости дублировать вышедшие из строя ЭМБ.

Положительным эффектом применения способа ориентации космического объекта являются упрощение системы управления ею, экономия ресурсов и в том числе "земных", а также повышение точности выполнения маневра.

Формула изобретения

1. Способ управления ориентацией космического объекта путем закрепления на нем спаренных электромагнитных балансиров (ЭМБ), выполненных в виде кольцевых трубчатых корпусов с размещенными внутри магниточувствительными грузами, передачи на объект реактивных усилий, возникающих при питании электрическим током электромагнитных приводов перемещения указанных грузов вдоль кольцевых трубчатых корпусов, отличающийся тем, что указанные спаренные ЭМБ прикрепляют к корпусу космического объекта симметрично относительно центра тяжести объекта по его продольной и поперечной осям.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ЭМБ закрепляют внутри корпуса космического объекта.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что при выполнении маневров ориентации космического объекта ЭМБ придают возможность независимой работы в парах.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3