×
10.05.2013
216.012.3d3f

КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ВРАЩЕНИЕМ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к космической технике и предназначено для различных типов космических аппаратов (КА) со стабилизацией вращением. Космический аппарат со стабилизацией вращением содержит корпус, датчик контроля углового вращения, две взаимоперпендикулярные и симметрично размещенные относительно оси максимального момента инерции космического аппарата и жестко прикрепленные к корпусу аппарата рамки управления, фотосчитыватель, логическую схему ИЛИ, источник света, диск с отверстиями на валу вращения, симметричный триггер, два счетчика, триггер Шмитта, четыре вентиля, два аккумулятора, нагрузку, генератор импульсов, устройство сравнения, подшипник. Датчик контроля углового вращения состоит из обмотки контроля, аккумулятора, реле, солнечной батареи. Рамки управления обеспечивают создание управляющего вращательного момента и поддержание угловой скорости собственного вращения КА в заданных пределах и вращаются относительно оси максимального момента инерции за счет коммутации собственного тока с магнитным полем Земли. Изобретение позволяет получать большое значение силы Ампера, создавать стабилизированную неподвижную или медленно меняющую свое угловое положение космическую платформу, создавать и поддерживать угловую скорость вращения КА в заданных пределах без использования дополнительных экранированных проводников. 2 ил.
Основные результаты: Космический аппарат со стабилизацией вращением, содержащий корпус, датчик контроля углового вращения, состоящий из обмотки контроля, аккумулятора, реле, солнечной батареи; две взаимно перпендикулярные рамки управления, размещенные симметрично относительно оси максимального момента инерции космического аппарата и жестко прикрепленные к корпусу аппарата; фотосчитыватель, логическую схему ИЛИ, источник света, диск с отверстиями, находящийся на валу вращения; симметричный триггер, два счетчика, триггер Шмитта, четыре вентиля, два аккумулятора, нагрузку, генератор импульсов, устройство сравнения, подшипник, отличающийся тем, что создание управляющего вращательного момента и обеспечение поддержания угловой скорости собственного вращения космического аппарата в заданных пределах путем управления компенсирующим на влияние возмущающих факторов воздействием обеспечивается рамками управления, вращающимися относительно оси максимального момента инерции аппарата за счет взаимодействия токов в этих рамках с магнитным полем Земли, коммутация которых производится датчиком контроля углового вращения.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано на различных типах космических аппаратов, стабилизируемых вращением.

Известен космический аппарат со стабилизацией вращением, содержащий корпус аппарата, развертываемые солнечные батареи, размещенные симметрично относительно оси максимального момента инерции космического аппарата и снабженные токосборными силовыми контурами, объединенными с группами последовательно соединенных фотоэлектрических преобразователей батарей, а также подключенными к токосборным контурам экранированными от внешнего магнитного поля токонесущими проводами, при этом токосборные силовые контуры и фотоэлектрические преобразователи объединены с обеспечением согласного направления их токов относительно корпуса космического аппарата [Никонов О.И. Космический аппарат со стабилизацией вращением. Патент РФ №2088494 от 08.09.97 г.].

Недостатком указанного космического аппарата является необходимость регулирования скорости собственного вращения аппарата при превышении оптимального значения, особенно при работе батарей в режиме перегрузок либо короткого замыкания, когда момент силы Ампера, приложенной к аппарату в результате взаимодействия токов солнечных батарей с магнитным полем Земли, будет значительно превышать действие тормозящих факторов.

Известен также космический аппарат со стабилизацией вращением, содержащий солнечные батареи, размещенные симметрично относительно оси максимального момента инерции космического аппарата и снабженные токосборными силовыми контурами, объединенными с группами последовательно соединенных фотоэлектрических преобразователей солнечных батарей с обеспечением согласного направления их токов относительно корпуса аппарата, экранированные токонесущие провода, подключенные к токосборным силовым контурам, и неэкранированные токонесущие провода, подключенные к указанным токосборным контурам параллельно токонесущим проводам, снабженный датчиком угловой скорости относительно оси вращения аппарата, при этом указанные экранированные и неэкранированные токонесущие провода подключены к указанным токосборным силовым контурам посредством вентилей, управляющие входы которых через симметричный триггер, заторможенный блокинг-генератор и устройство сравнения, к которому подключен генератор пилообразного напряжения, связаны с выходом указанного датчика угловой скорости [Полончик О.Л., Решетко А.А. Космический аппарат со стабилизацией вращением. Патент РФ №2136550 от 10.09.99 г.].

Недостатком указанного космического аппарата является наличие экранированных токонесущих проводов, подключенных параллельно неэкранированным токонесущим проводам посредством вентилей. Другим существенным недостатком является то, что на участках орбиты, где вектор магнитной индукции магнитного поля Земли параллелен плоскости солнечных батарей, управление вращением космического аппарата отсутствует.

Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является создание управляющего вращательного момента, являющегося результатом взаимодействия электрических токов, протекающих в рамках управления космического аппарата с магнитным полем Земли, относительно центра масс и обеспечение поддержания угловой скорости собственного вращения космического аппарата в заданных пределах путем управления компенсирующим на влияние возмущающих факторов воздействием.

Это достигается тем, что создание управляющего вращательного момента и обеспечение поддержания угловой скорости собственного вращения космического аппарата в заданных пределах путем управления компенсирующим на влияние возмущающих факторов воздействием обеспечивается рамками управления, вращающимися относительно оси максимального момента инерции аппарата за счет взаимодействия токов в этих рамках с магнитным полем Земли, коммутация которых производится датчиком контроля углового вращения.

На фиг.1 и фиг.2 представлена схема космического аппарата со стабилизацией вращением. Она состоит из корпуса космического аппарата 1, датчика контроля углового вращения 2, взаимоперпендикулярных рамок управления 3, 4, жестко прикрепленных к корпусу космического аппарата, фотосчитывателя 5, источника света 7, схемы ИЛИ 8, диска с отверстиями 6, находящегося на валу 24, симметричного триггера 9, счетчика 10, 19, триггера Шмитта 11, вентилей 12, 13, 14, 15, аккумулятора 16, нагрузки 17, генератора импульсов 18, устройства сравнения 20. Датчик контроля углового вращения состоит из обмотки контроля 23, аккумулятора 21, реле 25, солнечной батареи 22 и находится на вале 24, связанном через подшипник 26 с корпусом космического аппарата 1.

Способ осуществляется воздействием па корпус космического аппарата 1 силы F, являющейся результатом взаимодействия магнитного поля Земли с токами, протекающими в рамках управления 3,4.

F=BSIsin(B,P),

где В - магнитная индукция;

S - площадь рамки управления;

I - сила тока.

В исходном состоянии реле 25 обесточено, обмотка контроля 23 обесточена, идет подзарядка аккумулятора 21 от солнечной батареи 22, диск 6 неподвижен, на выходе фотосчитывателя 5 - нуль, схемы ИЛИ 8 - нуль. С генератора импульсов 18 на счетчик 19 поступают импульсы, счетчик 19 будет заполнен, на выходе устройства сравнения 20 - нуль, на инверсном выходе - единица, на первом выходе симметричного триггера 9 - единица, на втором - нуль, вентиль 14 - открыт, вентиль 15 - закрыт. Триггер Шмитга 11 - в произвольном состоянии. Допустим, что на первом выходе триггера Шмитга 11 единица, тогда вентиль 12 - открыт, 13 - закрыт. По цепи - минус аккумулятора 16, нагрузка 17, вентиль 12, рамка управления 3, вентиль 14, плюс аккумулятора 16 протекает ток. Рамка управления 3, по которой протекает ток, взаимодействует с магнитным полем Земли, за счет силы Ампера повернет корпус космического аппарата относительно центра массы (стабилизируемой оси) на такой угол пока через нее не станет проходить максимальный магнитный поток.

В счетчик 10 записывается временной интервал, равный 1/4 требуемого периода вращения. При подаче напряжения на реле 25 на обмотку контроля (23) подается напряжение с аккумулятора 21. Под действием магнитного поля Земли обмотка контроля начинает поворачиваться до такого состояния, пока поток магнитного поля, проходящий через нее, не будет максимальным. Вместе с ней поворачивается вал 24, диск с отверстиями 6. При пересечении отверстием диска светового потока с источником 7 срабатывает фотосчитыватель 5, на его выходе - единица, на выходе схемы ИЛИ (8) - единица, триггер Шмитта 11 переворачивается, открывается вентиль 13, вентиль 12 закрывается, подключается рамка управления 4, отключается рамка управления 3. Таким образом, произошла коммутация рамок управления. Рамка управления 4 поворачивает корпус космического аппарата 1 вокруг стабилизируемой оси. Начинается раскрутка корпуса космического аппарата 1. Импульс с выхода системы ИЛИ 8 сбрасывает счетчик 19 в исходное состояние. С генератора импульсов 18 на счетный вход счетчика 19 начинают поступать импульсы, счетчик заполняется. Если число импульсов, записанное в счетчик 19, совпадает с числом импульсов в счетчике 10, на выходе схемы сравнения 20 - единица, на ее инверсном выходе - нуль. Симметричный триггер 9 переворачивается, закрывается вентиль 14, открывается вентиль 15, рамки управления обесточиваются. Аккумулятор 16 через вентиль 15 подключен к нагрузке 17.

Таким образом по сравнению с прототипом данный способ позволяет:

1) обеспечить создание и поддержание угловой скорости вращения космического аппарата со стабилизацией вращением в заданных приделах без использования дополнительных экранированных проводников;

2) получить большее значение силы Ампера;

3) создать на базе датчика контроля углового вращения стабилизированную неподвижную или медленно меняющую свое угловое положение платформу для размещения на ней приборов астронавигационной привязки, антенн связи со спутниками ретрансляторами.

Космический аппарат со стабилизацией вращением, содержащий корпус, датчик контроля углового вращения, состоящий из обмотки контроля, аккумулятора, реле, солнечной батареи; две взаимно перпендикулярные рамки управления, размещенные симметрично относительно оси максимального момента инерции космического аппарата и жестко прикрепленные к корпусу аппарата; фотосчитыватель, логическую схему ИЛИ, источник света, диск с отверстиями, находящийся на валу вращения; симметричный триггер, два счетчика, триггер Шмитта, четыре вентиля, два аккумулятора, нагрузку, генератор импульсов, устройство сравнения, подшипник, отличающийся тем, что создание управляющего вращательного момента и обеспечение поддержания угловой скорости собственного вращения космического аппарата в заданных пределах путем управления компенсирующим на влияние возмущающих факторов воздействием обеспечивается рамками управления, вращающимися относительно оси максимального момента инерции аппарата за счет взаимодействия токов в этих рамках с магнитным полем Земли, коммутация которых производится датчиком контроля углового вращения.
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ВРАЩЕНИЕМ
КОСМИЧЕСКИЙ АППАРАТ СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ ВРАЩЕНИЕМ
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 100 items.
20.01.2013
№216.012.1da2

Прибор для определения деформаций и сил морозного пучения грунта

Изобретение относится к приборам для определения деформаций и сил морозного пучения грунта в лабораторных условиях. Прибор представляет собой гильзу, собранную из разрезных колец, снабженных бандажами с заданной податливостью с датчиками тензометрии, поддон, пористый вкладыш для подпитки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002473080
Дата охранного документа: 20.01.2013
10.02.2013
№216.012.23ad

Способ получения целлюлозного волокнистого полуфабриката

Изобретение относится к области переработки древесины, а именно к области производства волокнистых целлюлозных полуфабрикатов. Способ включает варку целлюлозосодержащего сырья в присутствии пероксида водорода с последующим щелочением и отмывкой. Новизна заявленного способа заключается в том,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474635
Дата охранного документа: 10.02.2013
10.02.2013
№216.012.23bc

Прибор для измерения деформаций морозного пучения грунта

Изобретение относится к приборам для измерения деформаций морозного пучения грунта в лабораторных условиях. Прибор для измерения деформаций морозного пучения грунта включает гильзу для образца грунта, составленную из колец, основание с камерой для подачи воды. Кольца выполнены в виде полуколец,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474650
Дата охранного документа: 10.02.2013
27.02.2013
№216.012.2a67

Способ получения магнитоактивного соединения

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения магнитоактивного соединения включает добавление к подкисленному раствору соли железа (II) соли азотистой кислоты, затем осаждение раствором щелочи. Изобретение позволяет получить магнитоактивное соединение железа...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476382
Дата охранного документа: 27.02.2013
20.04.2013
№216.012.362a

Ленточнопильный станок

Изобретение относится к оборудованию деревообрабатывающей промышленности. Ленточнопильный станок содержит ленточную пилу, механизм натяжения пилы, механизм привода пилы и криволинейные направляющие. Рабочие поверхности криволинейных направляющих выполнены в виде аэродинамических опор с каналами...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479419
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.39ab

Способ установки направляющих для полосовых "плавающих" нерастянутых пил лесопильного станка

Способ может быть использован в лесопильной промышленности при работе на оборудовании для продольной распиловки лесоматериалов. Осуществляют установку коренной направляющей, определяющей положение блока пил, ограничительной направляющей и промежуточных направляющих, толщины которых связаны с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480324
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.06.2013
№216.012.519f

Способ определения прочности бетона

Изобретение относится к способам по испытаниям строительных материалов из бетона, а именно к определению их механических свойств, в частности прочности, как при промежуточном контроле изделий на стадии формирования физико-механических свойств, так и при обследовании конструкций уже построенных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486488
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.53a2

Ленточнопильный станок

Изобретение относится к оборудованию для лесопильно-деревообрабатывающего производства. Ленточнопильный станок содержит станину, ленточную пилу и ее привод. На станине установлены неподвижная и подвижная направляющие. Направляющие выполнены в виде криволинейных односторонних аэростатических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487013
Дата охранного документа: 10.07.2013
27.07.2013
№216.012.59aa

Способ получения 2,4-динитрофенола

Изобретение относится к области химии, конкретно к способу получения 2,4-динитрофенола. Способ заключается в нитровании фенола и характеризуется тем, что нитрование проводят концентрированной азотной кислотой в водно-спиртовой среде при температуре кипения реакционной смеси в течение 1-2 ч....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488575
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.08.2013
№216.012.5cb9

Способ получения оксида железа

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения оксида железа (III) включает окисление соединений железа (II). Окисление соли железа (II) осуществляют введением нитрита натрия, расход которого составляет не менее 0,65 моль на 1 моль соли железа (II). Затем в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002489358
Дата охранного документа: 10.08.2013
+ добавить свой РИД