Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Левантовский В.И. -> "Механика космического полета в элементарном изложении" -> 38

Механика космического полета в элементарном изложении - Левантовский В.И.

Левантовский В.И. Механика космического полета в элементарном изложении — М.: Наука, 1980. — 512 c.
Скачать (прямая ссылка): mehanikakosmicheskogopoleta1980.djvu
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 221 >> Следующая


На практике не только одностепенные, но и многостепенные гироскопы применяются по несколько одновременно. По чисто механическим причинам, о которых читатель может прочесть в другом месте 2), действие гироскопических силовых стабилизаторов должно во многих случаях дополняться работой управляющих реактивных сопел.

В дальнейшем мы встретимся с многочисленными примерами активных разворотов. Часто бывает необходимо, чтобы система ориентации в течение короткого или продолжительного времени поддерживала неизменную ориентацию космического аппарата. Такая ориентация может быть одноосной, когда определенная ось аппарата направлена неизменно, а космическому аппарату позволено вокруг нее поворачиваться. Примеры такой ориентации: ориентация на Солнце, при которой его лучи падают отвесно на панели солнечных элементов; ориентация на центр Земли некоторых исследовательских и прикладных спутников, и т. д. При трехосной (полной) ориентации космическому аппарату запрещены какие бы то ни было вращения. Трехосными системами ориентации оснащены наиболее совершенные искусственные спутники Земли и автоматические межпланетные станции. Такая система, например,

х) Вспомним, как вырывается из рук вращающееся велосипедное колесо при попытках повернуть его ось.

2) Доступное для человека, знакомого лишь с началами механики, изложение основ теории систем ориентации дано в первой главе книги Б. В. Раушенбаха и Е. Н. Токаря [1.46]. S 6. ДВИЖЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНО ЦЕНТРА МАСб

87

используется, как правило, при коррекции межпланетной траектории.

Система ориентации получает информацию о положении космического аппарата от чувствительных датчиков: оптических, «ощущающих» свет Солнца, Земли, Луны, планет, звезд; инфракрасных, улавливающих тепловое излучение как дневной, так и ночной стороны Земли; магнитных, измеряющих напряженность хорошо известного земного магнитного поля; гироскопических, хранящих в силу механических законов «память» о неизменном направлении в пространстве (не путать с гироскопическими силовыми стабилизаторами).

Предположим, что где-то в заданной точке траектории намечено провести коррекцию. Сначала оптический датчик вращающегося космического аппарата «просматривает» небо. Вот он обнаружил Солнце. Реактивные сопла затормаживают вращение. Ориентация на Солнце уточняется. Теперь одна ось аппарата направлена на Солнце. Если бы целью маневра ориентации было наблюдение Солнца, то на этом можно было бы остановиться. Но включить корректирующий двигатель нельзя, так как аппарат сохранил ^способность поворачиваться вокруг направления на Солнце. Для остановки вращения надо, чтобы другой оптический датчик «захватил» иное небесное светило, например Луну (если она близка), яркие звезды — Сириус или Канопус х), или чтобы остронаправленная бортовая параболическая антенна «захватила» специально посылаемый с Земли радиосигнал (последний способ имеет особое значение для дальней радиосвязи с Землей). Теперь появится новая неподвижная ось (направленная на Луну, или на Сириус, к л і на Канопус, или на Землю) и всякое вращение аппарата будет остановлено. По сигналу с Земли может быть включен корректирующий двигатель, причем во время его работы система ориентации будет удерживать аппарат в заданном положении.

Ориентация советской станции «Венера-4» перед коррекцией в 1967 г. производилась «захватом» Земли и Канопуса; станций «Венера-5» и «Венера-6» в 1969 г.— Солнца и Сириуса; ориентация американской станции «Маринер-2» в 1962 г.— «захватом» Солнца и Земли; станции «Маринер-4» в 1964 г.— Солнца и Канопуса.

Канопус — вторая по яркости звезда на небосводе (находится в южном небесном полушарии). Ее преимущество как ориентира перед первой по яркости звездой Сириус заключается в том, что Сириус находится вблизи от линии эклиптики на небесной сфере, а Канопус — почти на расстоянии 90°. Поэтому угол Канопус — KA (космический аппарат) — Солнце изменяется в течение межпланетного полета, проходящего вблизи плоскости эклиптики, слабо, а угол Сириус — KA — Солнце изменяется сильно. Последнее обстоятельство затрудняет установку оптического датчика звезды заранее в определенном положении. Канопус поэтому чаще используется как ориентир в системах ориентации, чем Сириус. 88 ГЛ. в. АКТИВНОЕ ДВИЖЕНИЕ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА

В отдельных случаях при межпланетной коррекции может использоваться одноосная система ориентации на Солнце (см. § 9 гл. 13).

Возможны также пассивные системы ориентации, использующие действие природных сил, которые «автоматически» приводят космический аппарат в нужное положение [1.45]. Так, например, возможна постоянная ориентация на Солнце с помощью небольшого солнечного паруса, основанная на использовании светового давления. Использование солнечного паруса для этой цели было например, предусмотрено в конструкции американского космического аппарата «Маринер-4», запущенного к Марсу в ноябре 1964 г. С другими пассивными системами мы познакомимся в § 11 гл. 5.

Пассивная система ориентации не нуждается ни в запасах рабочего тела для реактивных сопел, ни в гироскопах, также обладающих массой, ни в сложной системе автоматического управления. Однако она не способна, как правило, остановить беспорядочное вращение космического аппарата после отделения от ракеты-носителя и придать ему правильную ориентацию. Эта задача должна быть предварительно решена с помощью активной системы ориентации.
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 221 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed