Гіроскопічний силовий пристрій системи керування та стабілізації дисковидного літального апарату

Гіроскопічний силовий пристрій системи керування та стабілізації дисковидного літального апарату, який складається з чотирьох головних гіроскопів з двома ступенями вільності, розміщених у чотирьох внутрішніх сферичних рамках, які попарно з'єднані між собою за допомогою зубчатих секторів внутрішніх сферичних рамок і кріпляться до зовнішніх кільцевих рамок за допомогою цапф, які розташовані на рухомих кільцях, які у свою чергу 39792 На фіг, 1 зображено креслення гіроскопічного силового приладу у виді збоку, на фіг. 2 - теж саме, від зверху; на фіг. 3 - розріз А-А на фіг. 1; на фіг. 4 - функціональна схема гіроскопічного силового приладу керування у статичному вигляді. Гіроскопічний силовий прилад складається з чотирьох головних гіроскопів 1, 2, 3, 4, чотирьох внутрішніх сферичних рамок 5, 6, 7, 8, чотирьох зовнішніх кільцевих рамок 9, 10, 11, 12, зубчатих секторів внутрішніх сферичних рамок 13, 14, 15, 16, рухомих кілець 17, 18, 19, 20, восьми електродвигунів переміщення рухомих кілець 21, 22, 23, 24, на яких закріплено цапфи внутрішніх рамок, чотирьох моментних (прецизійних) електродвигунів 25, 26, 27, 28, цапф кріплення внутрішніх сферичних рамок до рухомих кілець 29, 30, 31, 32, малого допоміжного гіроскопу 33. Гіроскопічний силовий прилад працює наступним чином. Коли гіроскоп з кінетичним моментом Н прецізює з кутовою швидкістю W, то на нього діє гіроскопічний момент Мг, перпендикулярний площині векторів Н і W. Керування по куту крену здійснюється по осі Y, по куту тангажу здійснюється по осі X, по куту рискання по осі Z. Керування по куту крену: вектори кінетичних моментів Н1 і Н2, Н3 і Н4 спрямованні протилежно один одному та паралельні між собою. Внутрішні сферичні рамки 5, 6, 7, 8 мають можливість обертатися відносно зовнішніх кільцевих рамок за допомогою електродвигунів переміщення цапф 21, 22, 23, 24. Керування здійснюється за допомогою моментних (прецизійних) електродвигунів 25, 26, 27, 28, які з'єднані з внутрішніми сферичними рамками за допомогою зубчатих секторів 13, 14, 15, 16, та нахиляють вектори кінетичних моментів головних гіроскопів Н1, Н2, Н3, Н4, тобто вони прецізюють з кутовими швидкостями W1, W2, W3, W4 та будують гіроскопічні моменти Мг1, Мг2, Мг3, Мг4, що спрямовані по осі Y1, Y2, Y3, Y4 в одному напрямку, тобто вони складаються. Дисколіт починає обертатися відносно осі Y з кутовою швидкістю We під дією сумарного гіроскопічного моменту. Коли моментні (прецизійні) електродвигуни припиняють працювати, то дисколіт перестає обертатися. Вектори кінетичних моментів Н1 і Н2, Н3 і Н4 розвертаються у протилежні боки, тобто Н1 і Н2 у площину Z1Х1 та Z1X2, а вектори Н3 і Н4 у площину Z2X1 та Z2X2. При цьому виникають реактивні моменти, які мають протилежні напрямки, тобто вони взаємно компенсуються. Проекції векторів Н1 і Н2 на осі X1 та Х2 паралельні між собою і направлені у одному напрямку та протилежні проекціям векторів Н3 і Н4 на осі X1 та Х2, тобто сумарний кінетичний момент равен нулю. Далі вектори кінетичних моментів вертаються у вертикальне положення, на осі Z1 та Z2, за допомогою моментних (прецизійних) електродвигунів. Гіроскопічні моменти Мг1 і Мг2, Мг3 і Мг4, які виникають під час цих дій направлені у протилежні напрямки, тобто вони взаємно компенсуються і не впливають на керування дисколітом. Керування по куту тангажу здійснюється таким же чином, як керування по куту крену. Для цього необхідно розташувати рухомі цапфи 29, 30, 31, 32 на осі Y, за допомогою електродвигунів переміщення цапф 21, 22, 23, 24. Керування по куту рискання здійснюється за допомогою керування кінетичними моментами Н1 і Н2, Н3 і Н4, тобто Коли Н1 < Н2, Н3 Н2,Н3 > Н4 виникають реактивні моменти, які обертають дисколіт у нужному напрямку. Балансування забезпечується за допомогою малого допоміжного гіроскопу 33, який реагує на незаплановані нахили дісколіта, вмикає моментні (прецизійні) двигуни, які нахиляють вектори кінетичних моментів головних гіроскопів, які будіють гіроскопічні моменти, протилежні моменту крену дисколіта. Джерело інформації. 1. Управління орієнтацією космічних апаратів. Раушенбах Б.В. – 1974. - С. 379-429. 2. Теорія гіроскопів. Павловський М.А. - 1986. С. 7-22. 3. Прикладна теорія гіроскопів. Булгаков Б.В. 1976. - С. 214-225. 2 39792 Фіг. 1 Фіг. 2 3 39792 Фіг. 3 4 39792 Фіг. 4 __________________________________________________________ ДП "Український інститут промислової власності" (Укрпатент) Україна, 01133, Київ-133, бульв. Лесі Українки, 26 (044) 295-81-42, 295-61-97 __________________________________________________________ Підписано до друку ________ 2001 р. Формат 60х84 1/8. Обсяг ______ обл.-вид. арк. Тираж 50 прим. Зам._______ ____________________________________________________________ УкрІНТЕІ, 03680, Київ-39 МСП, вул. Горького, 180. (044) 268-25-22 ___________________________________________________________ 5