АННОТАЦИЯ
И СОДЕРЖАНИЕ МОНОГРАФИИ
«ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩИЙ ГИРООРИЕНТАТОР НА СВОБОДНОМ ГИРОСКОПЕ
С ПЕРЕСТРАИВАЕМЫМ ПОДВЕСОМ РОТОРА»
Агарёв В.А., к.т.н., академик
УАОИ, чл. кор. МСАН.
Введение
Идея, связанная с разработкой свободного гироскопа с
перестраиваемым подвесом ротора принадлежит Сергину В. Я. – адъюнкту и
преподавателю кафедры гироскопических приборов академии им. Ф.Э. Дзержинского
(г. Москва, 1967 год). В 1968 году автор совместно с Сергиным В.Я., под научным
руководством заслуженного деятеля науки и техники Назарова Б.И. провели первые
теоретические и экспериментальные исследования одного из таких типов
гироскопов. В дальнейшем автор, спустя 30 лет, в Киевском Международном
Университете Гражданской Авиации (КМУГА), на макете полунатурного моделирования
для газового подвеса ротора подобного гироскопа, изготовленного на Киевском
заводе «Арсенал», провел дополнительные
теоретические и экспериментальные исследования. Результаты этих исследований и
положены в основу предлагаемой монографии.
Аннотация
В монографии рассматриваются конструктивно-технологические принципы создания многоцелевых гироориентаторов
на базе свободного гироскопа с перестраиваемыми в полете подвесами ротора.
Представлена классификация
гироориетаторов на свободных гироскопах с комбинированными подвесами ротора на
разных физических принципах действия, использующие для ориентации и навигации
объектов малоизвестные информационные свойства линии узлов и/или гироскопической
оси мира свободного гироскопа.
Описан эскизный проект свободного
гироскопа с поочередно работающими электрическим и газовым подвесами
ротора.
Проведена схематизация процессов
перестроения указанных подвесов и разработаны основы полунатурного
моделирования для режима работы газового подвеса с использованием теории
подобия и размерности.
Известно, что при стартах авиакосмических
объектов, а также на кратковременных участках их полета в космосе, действуют
наибольшие перегрузки. В условиях же невесомости, действующие на объект,
перегрузки значительно меньше.
Установлено также, что бесконтактные
подвесы ротора, например, электрические, с малой несущей способностью,
позволяют создать свободные гироскопы с более высокими характеристиками, чем
подвесы ротора с большей несущей способностью, например, газодинамические. Это
противоречие между точностью гироскопа и несущей способностью его подвеса
разрешается путем разработки комбинированного газоэлектрического подвеса,
способного перестраиваться в полете, в зависимости от характера действующих в
полете перегрузок.
Технологии создания и эксплуатации
таких высокоточных гироскопов должны учитывать такие факторы космического
полета как невесомость, сверхглубокий вакуум, радиационное и температурное
воздействие космической среды на
свойства материалов, особенности гравитационного поля в окрестности точек
либрации планет Солнечной системы и другие.
Работа газоэлектрического
подвеса ротора свободного гироскопа
использует способность газа самопроизвольно осуществлять истечение из корпуса
гироскопа через внешнюю систему выравнивания давления в забортный вакуум
космического пространства.
При наличии больших перегрузок в
газоэлектрическом подвесе ротора используется газовый подвес, а при отсутствии
перегрузок включается электрический подвес. Очевидно, что функционирование
такого подвеса связано с газодинамическими,
термодинамическими и электродинамическими
процессами.
В монографии показаны результаты
экспериментов и исследований, главным образом, связанных с процессами истечения
газа из корпуса гироскопа. Целью исследований являлось:
-
определение возмущающих моментов, действующих на гироскоп во время истечения
газа;
-
оценка основных характеристик циклограммы перестроения и конструктивных
решений.
При разработке методики
полунатурного моделирования режимов работы газового подвеса гироскопа, связанного
с истечением газа из корпуса гироскопа, в качестве критерия подобия
использовался критерий Рейнольдса. Его реализация при экспериментах
обеспечивалось изменением размеров калибровочных отверстий в системе внешнего
выравнивания давления, определяющие скорость истечения газа из корпуса
гироскопа.
Последующим направлением
исследований таких гироскопов, является исследование электрического подвеса
ротора в составе перестраиваемого газоэлектрического подвеса в условиях
космоса. Целью этих исследований является оценка возможных границ увеличения
перегрузочной способности электрического подвеса при глубоком вакууме, а также
разработка основ технологии создания в этих условиях «негазящих» материалов,
покрытий и конструктивных узлов подвеса и гироскопа.
Для выполнения задач, связанных с
комплексным исследованием газового и электрического подвеса ротора свободного
гироскопа в монографии даны рекомендации по разработке установки полунатурного
моделирования для проведения исследований в условиях комической
лаборатории.
Содержание монографии
ПОСТОЯННО ДЕЙСТВУЮЩИЙ ГИРООРИЕНТАТОР
НА СВОБОДНОМ
ГИРОСКОПЕ С ПЕРСТРАИВАЕМЫМ ПОДВЕСОМ
ПРЕДИСЛОВИЕ
ГЛАВА 1. СВОБОДНЫЕ ГИРОСКОПЫ КАК ЧУВСТВИТЕЛЬНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
ДЛЯ ГИРООРИЕНТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ
1.1. Задачи систем
наведения, ориентации и навигации авиакосмических объектов.
1.2. Обзор достижений
гиротехнологии в области азимутального ориентирования объектов.
1.3. Направления дальнейшего
совершенствования свободных гироскопов.
1.4. О малоизвестных
информационных свойствах линии узлов и гироскопической оси мира свободного
гироскопа.
ГЛАВА 2. АЛГОРИТМЫ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ АЗИМУТАЛЬНОГО ОРИЕНТИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ
ПО ИНФОРМАЦИОННЫМ СВОЙСТВАМ ЛИНИИ УЗЛОВ СВОБОДНОГО ГИРОСКОПА
2.1. Азимутальное
ориентирование на неподвижном основании
по идеальному свободному гироскопу
с вертикальной
осью наружной следящей рамки.
2.1.1. Определение и
хранение азимутального направления по свободному гироскопу
с начальной
выставкой ротора по вертикали места.
2.1.2. Азимутальное
ориентирование при произвольном угловом положении ротора.
2.1.3. Азимутальное
ориентирование по свободному гироскопу при движении объекта.
2.2. Алгоритмы решения задач азимутального
ориентирования с учетом решений
линеаризованных
уравнений движения реального свободного гироскопа.
2.3. Определение
направления меридиана по свободному гироскопу с горизонтальной осью
наружной следящей
рамки.
2.4. Способ определения
координат по свободному гироскопу при произвольном
направлении
ротора.
ГЛАВА 3. ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ
ГИРООРИЕНТАТОРОВ НА СВОБОДНЫХ ГИРОСКОПАХ
3.1.Гироориентатор на
основе информационных свойств линии узлов свободного гироскопа.
3.2. Гироориентатор на
основе информационных свойств гироскопической оси мира свободного гироскопа.
3.3. Гироориентатор с
перестраиваемым подвесом ротора свободного гироскопа.
3.4. Классификация гироориентаторов на свободных гироскопах.
ГЛАВА 4. ИССЛЕДОВАНИЕ СВОБОДНОГО ГИРОСКОПА С ПЕРЕСТРАИВАЕМЫМ
ГАЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ПОДВЕСОМ РОТОРА
4.1. Методология
построения и испытаний прибора полунатурного моделирования работы
газоэлектрического
подвеса в режиме перестроения в условиях космической лаборатории.
4.2. Экспериментальные
исследования возмущающих моментов в макетном образце подвеса
ротора при
истечении газа из корпуса гироскопа.
ГЛАВА 5. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ И
ПРИМЕНЕНИЯ АВИАКОСМИЧЕСКИХ
ГИРООРИЕНТАТОРОВ НА СВОБОДНЫХ ГИРОСКОПАХ
5.1. О разработке и
реализации программы развития космических гироскопов.
5.2. Космические гироориентаторы - хранители небесной системы координат в точках либрации
планет
солнечной системы - будущее практической астрометрии, геодезии и геодинамики 21
века.
Список
литературы
Украина, 02160, Киев-160, а/я 2, Агарёву В.А., Тел д.:(044) 559-31-34,
Тел.
Моб.:+380662339867, Гостевая книга 
13124648
Интернет-НИИ «Рагиянавтика»
agarev2@mail.ru
Доброго вам здоровья и успехов, читатель!
Все ваши предложения и замечания с
благодарностью будут приняты.
Приглашаем к сотрудничеству! 
htm
Для приобретения сборника «Рагиянавтика-наука 21 века»
необходим заказ: mailto:agarev2@mail.ru
В заказе указать: 1. ФИО или организацию. 2. Почтовый адрес с индексом.
3. Телефон для подтверждения заказа.
Диск высылается наложенным платежом на почтовое
отделение.
С кратким содержанием сборника можно
познакомиться по адресу: htm