Устройство для стабилизации положения летательного аппарата

Устройство для стабилизации положения летательного аппарата

Реферат

 

(19)SU(11)696855(13)A1(51)  МПК ⁶    _G05D1/00(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯк авторскому свидетельствуСтатус: по данным на 17.12.2012 - прекратил действиеПошлина:

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА

Изобретение онтосится к области систем регулирования неэлектрических величин и может быть использовано для стабилизации положения космических летательных аппаратов. Известно устройство для стабилизации положения летательного аппарата, содержащее датчики ориентации, блоки управления и исполнительные двигатели. Ближайшим по технической сущности к изобретению является устройство для стабилизации положения летательного аппарата, содержащее маховик с приводом. Однако такие устройства требуют применения дополнительных источников энергии, имеют сложную конструкцию, следовательно недостаточно надежны. Целью изобретения является сокращение потребляемой энергии, упрощение конструкции и повышение надежности устройства. Для достижения этой цели в предложенном устройстве маховик и привод конструктивно совмещены и выполнены в виде замкнутой трубы переменного сечения, заполненной газом. Продольное сечение замкнутой трубы может иметь вид двух эксцентрических окружностей. В этом случае устройство может содержать ротор с лопатками переменной длины, установленный внутри замкнутой трубы с возможностью вращения вокруг окружности меньшего диаметра. На чертеже схематично показано предлагаемое устройство. Устройство содержит заполненную газом замкнутую трубу 1 с симметричными участками 2 и 3, связанную с летательным аппаратом 4. Внутри трубы установлен ротор 5 с лопатками переменной длины. Осью ориентации устройства на горячее тело 7 (например, Солнце) является ось симметрии 3 устройства. Продольное сечение трубы имеет вид двух эксцентричных окружностей. Работает предлагаемое устройство следующим образом. При несовпадении оси симметрии 8 устройства с направлением на горячее тело 7, являющееся источником излучения, это тела нагревает трубу 1 на участке 2 или 3, что приводит к повышению давления газа в трубе на участке длины, обращенном к горячему телу 7 (в данном случае на участке 2 по отношению к участку 3). Это приводит к тому, что сумма сил, взятых по замкнутому контуру вокруг оси ротора, не равна нулю, т.е. F P₄F_edl 0, (1) где F_e элементарная сила на участке длины контура dl. При наличии силы F возникает вращение ротора 5 и газа в трубе 1. Но для замкнутой механической системы должно выполняться соотношение L_i=0 (2) где L_i момент количества движения i части системы тел; k количество тел в системе. Здесь следует рассматривать систему из двух тел. Первое состоит из ротора и газа в трубе, вращающихся в одном направлении, а второе из трубы и связанного с ней летательного аппарата. Из условия (2) следует, что движение газа и ротора в трубе в одном направлении приводит к движению трубы и летательного аппарата в другом направлении. Так как газ в трубе и ротор вращаются от нагретого участка трубы к участку, на котором ее поперечное сечение максимально (на чертеже по часовой стрелке), то труба и летательный аппарат поворачиваются в направлении против часовой стрелки до положения, когда на горячее тело будет направлен тот участок трубы, где она имеет максимальное поперечное сечение, т.е. участок, через который проходит ось симметрии 8 контура. В этом случае труба нагревается одинаково с обеих сторон от этого участка, и давление в симметрично расположенных секторах трубы равного объема одинаково. При этом прекращают вращаться ротор 5 и газ в трубе 1, а соответственно и сама труба. В этом положении обеспечено устойчивое положение летательного аппарата относительно направления на горячее тело. Аналогично можно показать, что устойчивое положение летательного аппарата обеспечено по отношению к холодному по сравнению с окружающим пространством телу при направлении на это тело участка контура с минимальным поперечным сечением.

Формула изобретения

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ ПОЛОЖЕНИЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА, содержащее маховик с приводом, отличающееся тем, что, с целью сокращения потребляемой энергии, упрощения конструкции и повышения надежности устройства, маховик и привод конструктивно совмещены и выполнены в виде замкнутой трубы переменного сечения, заполненной газом. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что продольное сечение замкнутой трубы имеет вид двух эксцентрических окружностей. 3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что оно содержит ротор с лопатками переменной длины, установленный внутри замкнутой трубы с возможностью вращения вокруг окружности меньшего диаметра.

РИСУНКИ

Рисунок 1