Спосіб демпфірування кутових швидкостей вісесиметричного космічного літального апарата

Спосіб демпфірування кутових швидкостей вісесиметричного космічного літального апарата, який полягає в тому, що вимірюють кутові швидкості навколо трьох осей зв'язаної системи координат апарата, включають керуючі реактивні двигуни, який відрізняється тим, що для 3 11858 4 мічного літального апарата з реактивними викодкості змінюються в часі від 0 до r0. Коли напрямок навчими органами. поперечної кутової швидкості збігається з віссю Y, Система містить датчик подовжньої кутової тоді у=r0, z=0, а якщо з віссю Z- у=0, z=r0. В цей швидкості 1, датчик першої поперечної кутової час необхідно демпфірувати подовжню кутову швидкості 2, датчик другої поперечної кутової швидкість, тоді поперечна кутова швидкість не швидкості 3, блок 4 підключення датчика 1, блок 5 змінюється і збігається з віссю Y чи віссю Z. При підключення датчика 2, блок 6 підключення датчицьому при демпфіруванні поперечної кутової швика 3, блок 7 керування виконавчими органами подкості мінімізується витрата робочого тіла через довжнього каналу, блок 8 керування виконавчими коллинеарність векторів поперечної кутової швидорганами першого поперечного каналу, блок 9 кості і керуючого моменту. керування виконавчими органами другого попереСистема функціонує в такий спосіб: за допочного каналу, виконавчі органи подовжнього канамогою датчиків 1, 2, 3 виміряють три складові кулу 10, виконавчі органи першого поперечного катової швидкості, що через блоки підключення 4, 5, налу 11, виконавчі органи другого поперечного 6 з'єднані з блоками керування 7, 8, 9. Блоки керуканалу 12, блок 13 визначення початку демпфірування 7, 8, 9 виробляють керуючі сигнали на виковання подовжньої швидкості. навчі органи 10, 11, 12. Одночасно складові попеПісля відділення космічного апарата від носія речної кутовий швидкості з датчиків 2, 3 надходять виникають початкові кутові швидкості, які необхідна входи блока визначення початку гасіння кутоно демпфірувати. Запропонований спосіб дозвових швидкостей 13, вихід якого підключений до ляє вирішити цю задачу, забезпечуючи мінімізацію другого входу блока 4. Сигнал про момент закінвитрат робочого тіла. чення демпфірування подовжньої кутової швидкоРівняння руху для осесиметричного космічного сті з другого виходу блока 7 надходять на другі апарата в зв'язаній системі координат OXYZ входи блоків 5, 6. (приймемо, що віссю симетрії є вісь X) записуютьРозглянемо процеси управління при демпфіся в наступному вигляді (збурюючі моменти перуванні подовжньої х і поперечних кутових швидредбачаються малими і не враховуються) [див. костей. У блоці 13 визначаються необхідні значенАлексеев К.Б., Бебенин Г.Г. Управление космичесня поперечних кутових швидкостей, при яких кими летательными аппаратами. М., "Машиностнеобхідно починати демпфірування подовжньої роение", 1974. 340с.]: кутової швидкості, щоб забезпечити після демпфірування подовжньої кутової швидкості збіг напряX mX ; мку вектора поперечної кутової швидкості з наX a Z X mY ; прямком однієї з поперечних осей Z чи Y. З врахуванням цього витримують паузу без керуZ a Y X mZ , (1) вання до моменту, поки обмірювані поперечні куде X, Y, Z - проекції кутової швидкості костові швидкості з датчиків 2, 3 не збіжаться з необмічного апарата на осі зв'язаної системи коордихідними, після чого блок 13 через блоки 4 і 7 нат: включає виконавчі органи подовжнього каналу 10, X - подовжня кутова швидкість; що потім виключаються блоком 7 після демпфіруY - перша поперечна кутова швидкість; вання подовжньої кутової швидкості ( X=0). У реZ - друга поперечна кутова швидкість; зультаті подовжня й одна з поперечних кутових mX, mY, mZ - проекції приведеного керуючого швидкостей будуть дорівнювати нулю, а друга моменту; поперечна швидкість буде дорівнювати r0. а - константа. Потім по інформації з другого виходу блока 7 Вважаємо, що в початковий момент часу через блоки 5 і 8 включаються виконавчі органи складові кутової швидкості задовольняють співвід11, якщо напрямок вектора поперечної кутової ношенню = i0, i=X,Y,Z. Знайдемо вільний рух швидкості збігається з віссю Y, і через блоки 6, 9 апарата шляхом інтегрування системи (1) при включаються виконавчі органи 12, якщо напрямок mi=0: вектора поперечної кутової швидкості збігається з X X0 ; віссю Z. Виконавчі органи 11 виключаються блоr0 sin ; r0 cos , (2) Y Z 2 Y0 тової швидкості; де r0 2 Z0 - модуль поперечної ку Y0 - кут між напрямком X0 t arctg Z0 поперечної кутової швидкостіі віссю Z. Згідно з формулою (2) поперечна кутова швидкість перерозподіляється між проекціями на осі Y і Z, при цьому перша і друга поперечні кутові швиa ком 8 після демпфірування поперечної кутової швидкості ( Y=0), а виконавчі органи 12 виключаються блоком 9 після демпфірування поперечної кутової швидкості ( Z=0). В результаті поперечні кутові швидкості будуть дорівнювати нулю. Таким чином, запропонований спосіб дозволяє забезпечити демпфірування початкових кутових швидкостей космічного літального апарата навколо трьох осей за допомогою реактивних виконавчих органів з мінімальною витратою робочого тіла. 5 Комп’ютерна верстка В. Мацело 11858 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601