Устройство для стабилизации положения летательного аппарата

Номер патента: 696855

Автор: Учаев

Формула

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.

Описание

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 P4Fedl 0, (1) где Fe 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
Li=0 (2) где Li 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.

Рисунки

Заявка

2459675/24, 09.03.1977

Учаев Ю. Ф

МПК / Метки

МПК: G05D 1/00

Метки: аппарата, летательного, положения, стабилизации

Опубликовано: 20.05.1995

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-696855-ustrojjstvo-dlya-stabilizacii-polozheniya-letatelnogo-apparata.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Устройство для стабилизации положения летательного аппарата</a>

Похожие патенты