Действующая модель движения искусственного спутника земли

(5)3 6 09 В 27/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ски связаны между собой посредством дифференциального механизма, укрепленного на опорной стойке, содержащей в верхней части сферическую чашку, который выпол нен в виде двух ведущих шестерен, жестко установленных на вертикальном валу в подшипниках опорной стойки, с первой из жестко установленных на вертикальном валу в подшипниках опорной стойки, с первой из которых, установленной в центре сферической чашки, связаны шестерни приводов поворотных сферических сегментов, оси которых расположены под углом 44" к горизонтали и углом 72 между собой в плоскости экватора, а с второй - шестерня привода вращения, которая жестко связана с глобусом и установлена с помощью подшипников на трубке привода снаружи стойки. Каждый поворотный сегмент содержит прорези и подпружиненные заслонки прикрытия, Для прохождения сегментов мимо трубки привода на глобусе нанесена шкала долгот, а на опорной стойке установлен ее указатель. При включении злектропривода глобус и сферические сегменты приходят в движение и имитируют вращение Земли и движение по ней зон обзора спутников, 3 ил. ов иание аппарат о раектиров систов,Целью изобретения явл ние дидактических возможн монстрации непрерывно обзора поверхности Земли щения минимальным число я кучебным посоя моделирования о обзора поверхм числом спутнируговых орбитах и радиуса, при внии лабораторлета летательных яется расширеостей путем део глобального с учетом ее врам спутников,ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 255671, кл, 6 09 В 27/02, 1970.(54) ДЕЙСТВУЮЩАЯ МОДЕЛЬ ДВИЖЕНИЯИСКУССТВЕННОГО СПУТНИКА ЗЕМЛИ(57) Изобретение относится к учебным посрбиям и предназначено для моделированиянепрерывного глобального обзора поверхности Земли минимальным числом спутников, находящихся на круговых орбитаходинакового наклонения и радиуса. Модельсодержит глобус с контурами материков, укрепленный на опорной стойке с возможностьювращения, и электропривод и отличаются тем,что с целью расширения дидактических возможностей глобус выполнен из прозрачногоматериала, внутри него установлено пятьсферических сегментов, окрашенных в разные цвета, имитирующих круговые зоны обзора спутников. Сегменты установлены надугообразных кронштейнах, одни концы которых со свободой поворота соединены сцентрами сегментов, а другие кинематичеИзобретение относитс биям и предназначено дл непрерывного глобальног ности Земли минимальны ков, находящихся на к одинакового наклонения чтении лекций и провед ных занятий по теории по зделу баллистическое и тем летательных аппаНа фиг.1 представлен предлагаемыйприбор, общий вид; на фиг.2 - то же, разрез;на фиг.З - вид отдельного сегмента с заслонкой,Устройство (фиг.1 и 2) содержит глобус1 с контурами материков, выполненный изпрозрачного материала и укрепленный натрубке 2, установленный с помощью подшипников 3 снаружи пустотелой опорнойстойки 4, содержащей в верхней части сферическую чашку 5, пять поворотных сферических сегментов 6, раскрашенных в разныецвета, имитирующих круговые зоны обзорабортовой аппаратуры спутников, которыеустановлены внутри глобуса 1 на дугообразных кронштейнах 7 со свободой поворотаотносительно них. Одни концы кронштейнов 7 соединены с центрами сегментов состороны их внутренней части с помощьюболтов 8 через отверстия 9, причем головкиболтов с внешней стороны сегментов имитируют подспутниковые точки, другие жестко укреплены на осях ведомых шестерендифференциального механизма и кинематически связаны с ним, Дифференциальныймеханизм выполнен в виде двух коническихведущих шестерен 10 и 11, жестко укрепленных на ведущем валу 12, установленномна подшипниках 13 внутри опорной стойки4 и связанном через промежуточную шестерню 14 с ведущей шестерней 15 электропривода 16 вращения, при этом перваяведущая шестерня 10 установлена в центресферической чашки 5,В сферической чашке 5 опорной стойки4 расположено пять конических шестерен17 дифференциального механизма, связанных кинематически с первой ведущей шестерней 10 и через оси 18, установленные вовтулках 19 чашки 5 с дугообразными кронштейнами 7 сферических сегментов. Оси 18конических шестерен 17 жестко связаны скронштейнами 7 и установлены в чашке 5под углом 44 к горизонтальной плоскости,проходящей через центр ведущей шестерни10, чем создаются одинаковые наклоненияплоскостей орбит к круговым зонам обзора,выполненным в виде сферических сегмен-тов 6 к плоскости экватора. В горизонтальной плоскости оси 18 установлены через72, чем создается разнесение восходящихузлов орбит один от другого в плоскостиэкватора на одинаковые углы,Подспутниковые точки имитируются головками болтов 8, находящихся снаружи и вцентре поворотных сферических сегментов6(фиг,1 и 2),Начальные аргументы широты подспутниковых точек на своих орбитах отличаютсядруг от друга на угол 72.Для создания непрерывного глобального обзора поверхности Земли пятью спутниками, движущимися по круговым орбитам одинакового наклонения= 44 и радиуса, угловые размеры каждой зоны обзора должны быть одинаковы и равны 138,6. Сферические сегменты 6 содержат по краю пазы 21 (фиг,З), в которые частично входит трубка 2 крепления глобуса 1 при движении сферических сегментов 6 по кру 10 говым орбитам, заслонки 22 и держатели 23 и 24 пружин 25 и 26, причем заслонки 22 с держателями 23 установлены на осях 27, укрепленных на сферических сегментах 6,Держатели 24 закреплены на концах дугообразных кронштейнов 7, пружины 25 соединены с держателями 23 и 24, а пружины 26 соединены одним концом с держателями 24, а другим - со штырями 28, установленными на сферических сегментах 6, где укреплены также упоры 29 для заслонок и 20 упоры 30 для сегментов 6, Упоры 30 упираются в ограничительные штыри 31, укрепленные в дугообразных кронштейнах 7.Пазы 21 сферических сегментов 6 выполнены шириной Ь и длиной , где Ь -диаметр трубки 2 привода глобуса, а2Ьгде К - коэффициент (К = 0,406 рад);В - радиус глобуса, мм.Значение коэффициента К определяется следующим образом, Поскольку наклонение плоскостей орбит к плоскости экваторасоставляет угол= 44, то угол между плоскостью любой орбиты и осью глобуса равенУ=90;"-=46,Отсюда следует, что трубка 2 приводаглобуса должна максимально углубляться всферические сегменты 6 при их движениипо своей работе на уголЬф=69,3 -46=23,3,что в радианах составляет 0,406. Если учестьдиаметр трубки 2 привода, то получают искомое значение ь 25 30 35 40 45 50 55 Вторая ведущая шестерня 11 дифференциального механизма через саттелитные шестерни 32 и 33, установленные на концах оси 34, укрепленной во втулке 35 сферической чашки 5, и через ведомую шестерню 36 связана с трубкой 2 поворота глобуса 1.Снаружи глобуса 1 по линии экватора установлена шкала 37 долгот, а на пустотелой опорной стойке 4 укреплен с воэможностью поворота указатель 38 шкалы долгот, Опорная стойка 4 и электропривод 16 установлены на основании 20.Модель работает следующим образом, 167953430 ворачиваясь вокруг кронштейна 7 и трубки 35 40 45 50 Вначале демонстрируется система глобального обзора поверхности Земли с учетом ее вращения с помощью минимального числа спутников. Для этого на электропривод 16 вращения подается питание и при его вращении ведущая шестерня 15 электропривода через промежуточную шестерню 14 начинает поворачивать вал 12, установленный на подшипниках 13 внутри опорной стойки 4, а с ним и две конические ведущие шестерни 10 и 11. Ведущая шестерня 10 поворачивает ведомые конические шестерни 17 дифференциального механизма, а через оси 17, установленные во втулках 19 сферической чашки 5 опорной стойки 4, и дугообразные кронштейны 7 со сферическими сегментами 6 эон обзора, которые начинают двигаться по своим орбитам внутри прозрачного глобуса 1, при этом подспутниковые точки имитируются головками болтов 19, находящимися в центре разноцветных сегментов 6,Одновременно вторая ведущая шестерня 10 поворачивает через сателлитные шестерни 32 и 33 и ведомую шестерню 36 трубку 2 поворота глобуса и сам глобус 1 относительно опорной стойки 4, имитируя вращение Земли,На каждом обороте сферических сегментов 6 по своим орбитам при подходе края того или иного сегмента 6 к трубке 2 привода глобуса последняя частично входит в пазы 21 сегментов, отодвигая подпружиненную заслонку 22. Затем сегменты 6, по 2 привода, выходят иэ взаимодействия с трубкой 2 привода, подпружиненные пружиной 25 заслонки 22 закрывают пазы 21, а под действием пружины 36 сегменты 6 поворачиваются на кронштейне 7 в обратную сторону и становится с помощью ограничительных штырей 31 на упоры 30, принимая исходное положение.После демонстрации непрерывного глобального обзора поверхности Земли эонами обзора пяти спутников, движущихся посвоим орбитам, производится измерение спомощью шкалы 37 долгот, указателя 38 и секундомера промежутка времени между двумя последовательными прохождениями любой подспутниковой точки (ее центра) 5 10 15 20 25 восходящего узла орбиты, т,е, получают аналог периода обращения спутника на своей орбите, Затем с помощью шкалы 37 долгот, указателя 38 и секундомера определяют время одного оборота глобуса 1 вокруг своей оси (аналог звездных суток), По измеренным величинам можно определить параметры полета спутников, необходимые для непрерывного глобального обзора Земли; период обращения и радиус круговой орбиты. Формула изобретения Действующая модель движения искусственного спутника Земли, содержащая глобус с контурами материков, укрепленный на опорной стойке с возможностью вращения, и электропривод, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения дидактических возможностей путем демонстрации непрерывного глобального обзора поверхности Земли минимальным числом спутников, глобус выполнен из прозрачного материала, внутри него установлено пять сферических сегментов, окрашенных в разные цвета, имитирующих круговые зоны обзора спутника, сегменты установлены на дугообразных кронштейнах, одни концы которых шарнирно соединены с центрами сегментов, а другие кинематически связаны между собой посредством дифференциального механизма, укрепленного на опорной стойке, содержащей в верхней части сферическую чашку, который выполнен в виде двух ведущих шестерен, жестко установленных на вертикальном валу.в подшипниках опорной стойки, с первой из которых, установленной в центре сферической чашки, связаны шестерни приводов поворотных сферических сегментов, оси которых расположены под углом 44 к горизонтали с углом 72" между собой в плоскости экватора, а с второй - шестерня привода вращения, которая жестко связана с глобусом и установлена с помощью подшипников на трубке привода снаружи стойки, каждый из поворотных сегментов содержит прорези и подпружиненные заслонки для прикрытия прохождения сегментов мимо трубки привода, на глобус по экватору нанесена шкала долгот, а на опорной стойке установлен ее указатель.Подписноепо изобретениям и открытиям при ГКНТ СС