Системы управления ориентацией только с реактивными колесами

С реактивными колесами обычно используются приводы, такие как подруливающие устройства и магнитоусилители, для учета насыщения реактивных колес из-за вековых / нециклических возмущений. Однако эти возмущения являются результатом свойств космического корабля, таких как масса, площадь, ориентация и т. д. Таким образом, при определенных условиях возможно, что реактивные колеса не насыщаются (т. е. никогда не достигают максимального запаса углового момента) и могут быть раскручены, чтобы выпустить угловой момент, который они создали из-за этих возмущений. А крутящему моменту, действующему на космический корабль из-за замедления колес (для высвобождения углового момента), и изменениям положения и угловой скорости (которые являются результатом крутящего момента) можно противодействовать типичным управляющим маневром ускорения, выбег и торможение реактивных колес.

Что я хотел бы знать, правильное ли это понимание или я что-то упустил? А также, были ли какие-либо миссии, в которых использовались только реактивные колеса на борту без других приводов для сброса импульса?

Я проголосовал, потому что у меня есть предчувствие, что здесь есть интересный вопрос, но я не уверен на 100%, что понимаю, правильно или нет то, что вы спрашиваете. Вы просто спрашиваете , возможно ли, чтобы космический корабль оказался в какой-то ситуации, когда разгрузка по угловому моменту может не понадобиться?
Мой вопрос больше касается того, что происходит, когда ситуация разгрузки импульса не нужна с дополнительными приводами. Я предполагаю в этом случае сценарий замедления реактивных колес, чтобы избавиться от набранного ими импульса (хотя и не до его верхнего предела). Которые заставляют крутящий момент воздействовать на систему во время фазы торможения, что приводит к изменению ориентации и скоростей ориентации s/c (вдали от исходного состояния). И тогда контроллер может выполнить маневр, используя те же реактивные колеса, чтобы вернуть его в исходное состояние! Надеюсь, на этот раз я ясно выразился!

Ответы (1)

Краткий ответ: да, есть определенные условия, которые позволили бы уменьшить насыщение реактивных колес без вторичной системы управления ориентацией (например, двигателей или магнитных крутящих моментов), но эти условия весьма специфичны.

Условие 1: Вам не обязательно постоянно держать космический корабль в определенном положении . Могут быть моменты, когда вы хотите, чтобы он находился в точном заданном положении, для телекоммуникаций, для научных наблюдений и т. д., но также бывают значительные промежутки времени, когда положение космического корабля может быть другим, может быть, сильно другим. Этот рабочий цикл, вероятно, будет примерно 50%, но может быть 30-70 или даже 20-80.

Условие 2: Космический корабль может что-то сделать, чтобы изменить результирующий возмущающий крутящий момент на противоположный. Это может быть изменение положения (которое, конечно, будет включать кратковременное вращение колес вверх и вниз), изменение геометрии, например: «оперение» солнечной батареи, ранее обращенной к солнцу, и, возможно, перемещение другого массива так , чтобы он был обращен к солнцу; вращение шарнирной антенны радара; и т. д. Очень редко космический корабль может точно изменить направление крутящего момента, просто изменив шарнирные компоненты, поэтому обычно происходит некоторое изменение положения всего космического корабля.

Вы должны быть осторожны при учете всех существенных источников возмущающих крутящих моментов. В дополнение к давлению солнечного света вы можете иметь асимметричное давление излучения от горячих частей космического корабля, магнитные моменты от планетарных или межпланетных магнитных полей, утечку таких вещей, как топливо, даже выделение газа, и это лишь некоторые из них.

Отличный ответ. Я бы также добавил пример одной из первых миссий НАСА, которая планировала провести стабилизацию вращения (я забыл название космического корабля). Чтобы добиться более стабильного положения, автомобиль был спроектирован с балкой, чтобы создать крутящий момент градиента силы тяжести. Оказалось, что конструкторы немного ошиблись в расчетах, и балка вызвала вращение вокруг второго момента инерции, что нестабильно. Все шло прекрасно, пока ни с того ни с сего корабль не развернулся вокруг своей ЦТ и не начал указывать в открытый космос. Мораль: всегда имейте подруливающие устройства, они помогают.
Спасибо за ответ! Имеет смысл! :) И еще, случайно не знаете какие-нибудь спутники с одними реактивными колесами на борту?
@srikarad Нет, не пришло мне в голову, но это не значит, что их нет!
Системы управления ориентацией только с реактивными колесами
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v