Система гасіння початкових кутових швидкостей вісесиметричного космічного літального апарата

Система гасіння початкових кутових швидкостей вісесиметричного космічного літального апарата, що містить датчик подовжньої кутової швидкості, датчики першої і другої поперечних кутових швидкостей, блок керування виконавчими органами подовжнього каналу, блоки керування виконавчими органами першого і другого поперечних каналів, виконавчі органи подовжнього, першого і другого поперечних каналів, входи яких з'єднані з 3 12002 4 кутової швидкості, перший вихід з другим входом апарата шляхом інтегрування системи (1) при блока підключення першої поперечної кутової mi=0: швидкості, а другий вихід - з другим входом блока X X0 ; підключення другої поперечної кутової швидкості. r0 sin ; (2) Y Сутність корисної моделі пояснюється кресZ r0 cos , ленням, де на фіг. представлена структурна схема системи гасіння початкових кутових швидкостей 2 2 де r0 Y0 Z0 - модуль поперечної кутокосмічного літального апарата з реактивними вивої швидкості; конавчими органами. Система містить датчик подовжньої кутової a X0 t arctg Y0 - кут між напрямком швидкості 1, датчик першої поперечної кутової Z0 швидкості 2, датчик другої поперечної кутової поперечної кутової швидкості і віссю Z. швидкості 3, блок 4 підключення датчика подовжЗгідно з формулою (2) поперечна кутова швиньої кутової швидкості 1, блок 5 підключення датдкість перерозподіляється між проекціями на осі Y чика першої поперечної кутової швидкості 2, блок і Z, при цьому перша і друга поперечні кутові шви6 підключення датчика другої поперечної кутової дкості змінюються в часі від 0 до r0. Коли напрямок швидкості 3, блок 7 керування виконавчими оргапоперечної кутової швидкості збігається з віссю Y, нами подовжнього каналу, блок 8 керування викотоді Y r0 , Z 0 , а якщо з віссю Z - Y 0 , навчими органами першого поперечного каналу, блок 9 керування виконавчими органами другого r0 . В цей час необхідно погасити подовжню Z поперечного каналу, виконавчі органи подовжньокутову швидкість, тоді поперечна кутова швидкість го каналу 10, виконавчі органи першого поперечне змінюється і збігається з віссю Y чи віссю Z. ного каналу 11, виконавчі органи другого поперечПри цьому при гасінні поперечної кутової швидкосного каналу 12, блок 13 визначення початку ті мінімізується витрата робочого тіла через колгасіння подовжньої швидкості, блок 14 визначення линеарність векторів поперечної кутової швидкості початку гасіння поперечної швидкості. і керуючого моменту. Після відділення космічного апарата від носія Система функціонує в такий спосіб: за доповиникають початкові кутові швидкості, які необхідмогою датчиків 1, 2, 3 виміряються три складові но погасити. Після цього може здійснюватися рекутової швидкості, що через блоки підключення 4, жим астроорієнтації, для чого необхідно організу5, 6 з'єднані з блоками керування 7, 8, 9. Блоки вати пошук астроорієнтирів шляхом набору керування 7, 8, 9 виробляють керуючі сигнали на кутової швидкості навколо визначеної осі. Тому виконавчі органи 10, 11, 12. Одночасно складові доцільної є задача гасіння початкових кутових поперечної кутовий швидкості з датчиків першої та швидкостей тільки навколо двох осей, забезпечудругої поперечних кутових швидкостей 2, 3 надхоючи пошук астроорієнтира третьою кутовою швиддять на входи блоків визначення початку гасіння кістю, що гаситься після знаходження астроорієнкутових швидкостей 13, 14, виходи яких підключені тира. Запропонований спосіб дозволяє вирішити до других входів блоків 4, 5, 6. цю задачу, забезпечуючи мінімізацію витрат робоРозглянемо процеси управління при гасінні чого тіла. подовжньої X і однієї з поперечних Y чи Z Рівняння руху для осесиметричного космічного кутових швидкостей. У блоці 13 визначаються неапарата в зв'язаній системі координат OXYZ обхідні значення поперечних кутових швидкостей, (приймемо, що віссю симетрії є вісь X) записуютьпри яких необхідно починати гасіння подовжньої ся в наступному вигляді (збурюючі моменти пекутової швидкості, щоб забезпечити після гасіння редбачаються малими і не враховуються) [див. подовжньої кутової швидкості збіг напрямку вектоАлексеев К.Б., Бебенин Г.Г. Управление космичесра поперечної кутової швидкості з напрямком осі кими летательными аппаратами. М., "Машиностдругої поперечної швидкості Z чи Y. З врахуванроение", 1974. 340с.]: ням цього витримують паузу без керування до мо X mX; менту, поки обмірювані поперечні кутові швидкості  Y a Z X mY ; (1) з датчиків першої та другої поперечних кутових  Z a Y X mZ , швидкостей 2, 3 не збіжаться з необхідними, після чого блок 13 через блоки 4 і 7 включає виконавчі де X , Y , Z - проекції кутової швидкості органи подовжнього каналу 10, що потім виключакосмічного апарата на осі зв'язаної системи коорються блоком 7 після гасіння подовжньої кутової динат: швидкості ( X 0 ). В результаті подовжня й одна X - подовжня кутова швидкість; з поперечних кутових швидкостей будуть дорівнюY - перша поперечна кутова швидкість; вати нулю, а друга поперечна швидкість буде дорівнювати r0. - друга поперечна кутова швидкість; Z Тепер розглянемо процеси керування при гаm X , m Y , m Z - проекції приведеного керуючосінні двох поперечних кутових швидкостей. У блоці го моменту; 14 визначаються необхідні значення поперечних a - константа. кутових швидкостей, при яких необхідно починати гасіння з умови збігу напрямку вектора поперечної Вважаємо, що в початковий момент часу кутової швидкості з напрямком однієї з поперечних складові кутової швидкості задовольняють співвідосей. З врахуванням цього витримують паузу без ношенню i , і=X, Y, Z. Знайдемо вільний рух i0 керування до моменту, поки обмірювані поперечні 5 12002 6 кутові швидкості з датчиків першої та другої попеної кутової швидкості ( Z 0 ). В результаті поперечних-кутових швидкостей 2, 3 не збіжаться з речні кутові швидкості будуть дорівнювати нулю, а необхідними, після чого блок 14 через блоки 5 і 8 подовжня кутова швидкість залишиться рівною включає виконавчі органи 11, якщо напрямок векпочатковій X X0 . тора поперечної кутової швидкості збігається з Таким чином, запропонована система дозвовіссю Y, і через блоки 6, 9 включає виконавчі оргаляє забезпечити гасіння початкових кутових швидни 12, якщо напрямок вектора поперечної кутової костей космічного літального апарата навколо швидкості збігається з віссю Z. Виконавчі органи будь-яких двох осей за допомогою реактивних 11 виключаються блоком 8 після гасіння поперечвиконавчих органів з мінімальною витратою робоної кутової швидкості ( Y 0 ), а виконавчі органи чого тіла. 12 виключаються блоком 9 після гасіння попереч Комп’ютерна верстка А. Рябко 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