Гиродин

Гиродин
Технический персонал Боинга готовит гиродин CMG-1, для экипажа STS-93, который установит его на ферму Z1 МКС, и который впоследствии выйдет из строя.
(Фото НАСА, 1998 год)

Гиродин — вращающееся инерциальное устройство, применяемое для высокоточной ориентации и стабилизации, как правило, космических аппаратов (КА), обеспечивающее правильную ориентацию в полете и предотвращающее беспорядочное вращение.

Гиродин — это двухстепенный управляющий силовой гироскоп, выступающий в роли гиростабилизатора[1]. На КА он заменил более простые системы на базе двигателя-маховика.[1] Принцип работы этих инерциальных устройств основан на законе сохранения момента импульса. Например, когда двигатель-маховик раскручивается в одну сторону, то КА, соответственно, начинает крутиться в другую сторону. Если под влиянием внешних факторов КА начал разворачиваться в определённом направлении, достаточно увеличить скорость вращения маховика в ту же сторону, чтобы он скомпенсировал момент («принял вращение на себя») и нежелательный поворот КА прекратится.

Принцип же работы гиродина заключается в создании гироскопического момента[2], действующего через опоры гироскопа.

Содержание

Размеры гиродинов

С помощью гиродинов можно не только стабилизировать КА, но и менять его ориентацию, причем иногда даже точнее, чем с помощью ракетных двигателей. Чтобы гиродины были эффективны, они должны обладать большим моментом инерции, что предполагает значительную массу и размеры. Для крупных спутников силовые гироскопы могут быть очень велики. Например, три силовых гироскопа американской орбитальной станции «Скайлэб» весили по 110 кг каждый и вращались с частотой около 9000 об/мин. На Международной космической станции (МКС) гиродины — это устройства с размерами более метра по осям измерений и массой около 300 кг. Несмотря на значительную массу, использовать их всё же выгоднее, чем постоянно снабжать станцию топливом.

Разгрузка гиродинов

Однако большие гиродины нельзя разгонять быстрее нескольких сотен или максимум тысяч оборотов в минуту. Если внешние возмущения постоянно закручивают аппарат в одну и ту же сторону, то со временем маховик выходит на предельные обороты и его приходится «разгружать», включая двигатели ориентации.

Практические аспекты использования

Как упоминалось выше, основное назначение гиродинов — это стабилизация и ориентация космического аппарата. Если речь идёт о беспилотном аппарате, управление которого осуществляется дистанционно, то приоритетной становится высокоточная ориентация корабля, для обеспечения устойчивой дальней космической связи, осуществляемой с помощью узконаправленных параболических антенн.

Для стабилизации аппарата достаточно трех гиродинов с взаимно перпендикулярными осями. Но обычно их ставят больше: как и всякое изделие, имеющее подвижные детали, гиродины могут ломаться. Тогда их приходится ремонтировать или заменять.

В 2004 году для ремонта гиродинов, расположенных «за бортом» МКС, ее экипажу пришлось совершить несколько выходов в открытый космос.

Замену отработавших свой ресурс и вышедших из строя гиродинов выполняли астронавты NASA, когда посещали на орбите телескоп «Хаббл».

Двухстепенной гиростабилизатор, применяемый в космической промышленности США, носит название CMG от англ. Control moment gyroscope (буквально: гироскоп с управляющим моментом).

Ссылки

См. также

Примечания


Wikimedia Foundation. 2010.

Нужно сделать НИР?

Полезное


Смотреть что такое "Гиродин" в других словарях:

  • гиродин — а, м. (англ. gyrodyn …   Словарь иностранных слов русского языка

  • гиродин — Силовое гироскопическое устройство реализованное на основе гироскопа с двухстепенным подвесом и используемое для стабилизации космических аппаратов. [Сборник рекомендуемых терминов. Выпуск 118. Гироскопия. Академия наук СССР. Комитет научно… …   Справочник технического переводчика

  • гиродин — м. Устройство в космическом корабле, обеспечивающее правильную ориентацию корабля в полете и предотвращение от беспорядочного его вращения. Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 …   Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

  • Крупные ЧП на Международной космической станции — Ниже приводится справочная информация о крупных ЧП на Международной комической станции (МКС). 16 мая 2015 года двигатели пристыкованного к МКС космического грузовика Прогресс М 26М не запустились в расчетное время, что не позволило провести… …   Энциклопедия ньюсмейкеров

  • Крупные ЧП на Международной космической станции (МКС) — 14 января 2015 года на американском сегменте МКС произошел выброс вредных веществ из системы охлаждения в атмосферу станции. Сегмент был изолирован, экипаж находится в безопасности в российской части станции. Концентрация примесей в атмосфере… …   Энциклопедия ньюсмейкеров

  • Маховик — со сферическими грузами, построенный по чертежам …   Википедия

  • Внешние складские платформы — У этого термина существуют и другие значения, см. ESP …   Википедия

  • Гирокар — Двухколесный автомобиль системы П. А. Шиловского на улицах Лондона Г …   Википедия

  • Гиростабилизатор — Гиростабилизированная платформа, используемая в МБР. Гиростабилизатор  гироскопическое устройство, предназначенное для стабилизации отдельных объектов или при …   Википедия

  • Юбилейный (КА) — У этого термина существуют и другие значения, см. Юбилейный. Юбилейный RS 30 Заказчик …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»