EA029450B1 - Method for spacecraft microaccelerations evaluation - Google Patents
Method for spacecraft microaccelerations evaluation Download PDFInfo
- Publication number
- EA029450B1 EA029450B1 EA201500774A EA201500774A EA029450B1 EA 029450 B1 EA029450 B1 EA 029450B1 EA 201500774 A EA201500774 A EA 201500774A EA 201500774 A EA201500774 A EA 201500774A EA 029450 B1 EA029450 B1 EA 029450B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- spacecraft
- micro
- accelerations
- iteration
- value
- Prior art date
Links
Landscapes
- Testing Of Engines (AREA)
- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области космической техники, а именно к способам реализации гравитационно-чувствительных процессов.The invention relates to the field of space technology, and in particular to methods for implementing gravity-sensitive processes.
Известен способ оценки микроускорений в орбитальном полете космического аппарата (КА) (Никитин С.А., Полежаев В.И., Сазонов В.В. Об измерении квазистатической компоненты микроускорения на борту ИСЗ с помощью датчика конвекции // Космические исследования. 2001, том 39, № 2, с. 179187), заключающийся в определении составляющей микроускорений за счет датчика конвекции.There is a method for evaluating micro-accelerations in the orbital flight of a spacecraft (SV) (Nikitin SA, Polezhaev VI, Sazonov VV About measuring the quasistatic component of micro-accelerations on board a satellite with a convection sensor // Space Research. 2001, vol. 39, No. 2, pp. 179187), which consists in determining the component of microaccelerations by means of a convection sensor.
Известен также наиболее близкий способ оценки микроускорений на стадии эксплуатации космического аппарат (Сазонов В.В., Чебуков С.Ю., Абрашкин В.И., Казакова А.Е., Зайцев А.С. Анализ низкочастотных микроускорений на борту ИСЗ ФОТОН-11 // Космические исследования.2001, том 39, № 4, с. 419-435), заключающийся в установке средств измерения микроускорений российского и зарубежного производства.Also known is the closest way to estimate micro-accelerations at the stage of operation of a spacecraft (Sazonov V.V., Chebukov S.Yu., Abrashkin V.I., Kazakova A.E., Zaytsev A.S. Analysis of low-frequency micro-accelerations onboard the satellite PHOTON- 11 // Space Research. 2001, vol. 39, No. 4, pp. 419-435), consisting in the installation of tools for measuring micro-accelerations of Russian and foreign production.
Недостатками этих способов являютсяThe disadvantages of these methods are
выход из строя сверхвысокочувствительной измерительной аппаратуры из-за высоких стартовых перегрузок;failure of ultra-sensitive measuring equipment due to high starting overloads;
высокая стоимость испытаний;high cost of testing;
невозможность проведения активного контроля уровня микроускорений.the inability to conduct active control of the level of micro accelerations.
Целью данного изобретения является разработка способа получения дополётной оценки уровня микроускорений, лишённого вышеперечисленных недостатков.The purpose of this invention is to develop a method for obtaining a pre-flight assessment of the level of microaccelerations, devoid of the above disadvantages.
Для достижения указанной цели и преодоления недостатков предлагается проводить измерения в земных условиях с применением какого-либо из способов создания поля микроускорений (башни падения, самолёты-лаборатории, центрифуги и т.д.), при этом использовать модель космического аппарата с двигателем ориентации и упругими элементами, выполненную с учётом свойства масштабной инвариантности конструктивной составляющей микроускорений, для чего ввести обобщённый параметр ζ, который вычисляют по формулеTo achieve this goal and overcome the drawbacks, it is proposed to carry out measurements under terrestrial conditions using any of the methods for creating a micro-acceleration field (drop towers, laboratory airplanes, centrifuges, etc.), while using the model of a spacecraft with an orientation engine and elastic elements, taking into account the property of scale invariance of the constructive component of micro accelerations, for which we introduce a generalized parameter, which is calculated by the formula
100100
/V/ V
где т0 - масса центрального тела;where m 0 is the mass of the central body;
μι - погонная масса;μι is the linear mass;
ίί - длина ΐ-го упругого элемента;ίί is the length of the ΐth elastic element;
N - число упругих элементов космического аппарата,N is the number of elastic elements of the spacecraft,
затем масштабировать космический аппарат по обобщённому параметру ζ по законуthen scale the spacecraft according to the generalized parameter ζ according to the law
где ζ0 - значение обобщённого параметра для реального космического аппарата;where ζ0 is the value of the generalized parameter for a real spacecraft;
Ζί - значение обобщённого параметра для модели космического аппарата на ΐ-й итерации; к - масштабный коэффициент обобщённого параметра, неизменный при каждой итерации масштабирования,Ζί is the value of the generalized parameter for the spacecraft model at the ΐth iteration; K - scale factor of the generalized parameter, unchanged at each iteration of scaling,
одновременно с масштабированием космического аппарата обеспечить неизменность угловых ускорений эволюции космического аппарата вокруг центра масс при импульсном включении двигателя ориентации для ΐ-й итерации масштабированияsimultaneously with the scaling of the spacecraft, to ensure the invariance of the angular accelerations of the evolution of the spacecraft around the center of mass when the motor is pulsed with orientation for the ΐ th iteration of scaling
- ε, = сош1- ε, = сш1
где ε0 - значение углового ускорения при включении двигателя ориентации для реального космического аппарата;where ε 0 - the value of the angular acceleration when you turn on the engine orientation for a real spacecraft;
ε, - значение углового ускорения для модели космического аппарата на ΐ-й итерации.ε, is the value of the angular acceleration for the spacecraft model at the ΐth iteration.
Предлагаемый способ иллюстрируется чертежом, где представлена схема проведения испытаний с целью оценки конструктивной составляющей микроускорений.The proposed method is illustrated in the drawing, which presents a scheme for conducting tests in order to assess the constructive component of the micro-accelerations.
Конструкция для осуществления способа оценки микроускорений содержит башню падения 1, установленный в ней лифт 2, герметичную камеру со сверхнизким давлением 3, модель КА 4 с моделью двигателя ориентации 5, средство измерений микроускорений 6 и модель упругих элементов КА 7.A design for implementing the method of estimating micro accelerations comprises a drop tower 1, an elevator 2 installed therein, an ultra-low pressure sealed chamber 3, a model KA 4 with an orientation engine model 5, a means of measuring micro accelerations 6 and a model of elastic elements KA 7.
Модель КА 4 с двигателем 5 и упругими элементами 7 должна быть выполнена с учётом свойства масштабной инвариантности конструктивной составляющей микроускорений. Для этого вводится обобщённый параметрThe KA model 4 with the engine 5 and the elastic elements 7 must be made taking into account the property of scale invariance of the constructive component of micro accelerations. For this, a generic parameter is introduced.
т<> + Σμ t <> + Σμ
где т0 - масса центрального тела;where t0 is the mass of the central body;
μι - погонная масса;μι is the linear mass;
ίί - длина ΐ-го упругого элемента;ίί is the length of the ΐth elastic element;
(1)(one)
- 1 029450- 1 029450
N - число упругих элементов КА.N is the number of elastic elements of the spacecraft.
Масштабируем КА по обобщённому параметру ζ по закону ζ. = к‘:- ζ0 We scale the spacecraft according to the generalized parameter ζ according to the law ζ. = k ' : - ζ 0
(2)(2)
где ζ0 - значение обобщённого параметра для реального КА;where ζ 0 is the value of the generalized parameter for a real spacecraft;
ζ; - значение обобщённого параметра для модели КА на ι-й итерации;ζ; - the value of the generalized parameter for the spacecraft model at the ιth iteration;
С - масштабный коэффициент обобщённого параметра, неизменный при каждой итерации масштабирования.C - scale factor of the generalized parameter, unchanged at each iteration of scaling.
Одновременно с масштабированием КА обеспечим неизменность угловых ускорений эволюции КА вокруг центра масс при импульсном включении двигателя ориентации 5 КА для ι-й итерации масштабированияSimultaneously with the scaling of the spacecraft, we will ensure that the angular accelerations of the spacecraft evolution around the center of mass do not change when the engine of the 5th spacecraft is switched on with a pulse for the ιth iteration of scaling
εθ = — сопя! εθ = - sniffing!
где ε0 - значение углового ускорения при включении двигателя ориентации для реального КА;where ε 0 is the angular acceleration value when the engine is turned on for real spacecraft orientation;
£; - значение углового ускорения для модели КА на ι-й итерации.£; - the value of the angular acceleration for the spacecraft model at the ιth iteration.
Так можно добиться неизменности вида зависимости микроускорений от времени в некоторой точке КА.So you can achieve the immutability of the type of dependence of micro accelerations on time at some point of the spacecraft.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить зависимость конструктивной составляющей поля микроускорений от времени, сжатую в ί2 раз по временной оси.Thus, the proposed method allows to obtain the dependence of the constructive component of the field of micro-accelerations on time, compressed ί 2 times along the time axis.
Испытания осуществляются следующим образом.Tests are carried out as follows.
После начала падения лифта 2 в башне падения 1 импульсно включается двигатель ориентации 5, который создаёт требуемое формулой (3) угловое ускорение. Модель КА 4 начинает эволюционировать вокруг центра масс в герметичной камере со сверхнизким давлением 3. Возбуждаются колебания упругих элементов 7 модели КА 4. Средства измерений 6 фиксируют значения создаваемых микроускорений.After the beginning of the fall of elevator 2 in the tower of fall 1, the orientation motor 5 is pulsed, which creates the angular acceleration required by formula (3). The KA 4 model begins to evolve around the center of mass in an ultralow pressure sealed chamber 3. The vibrations of the elastic elements 7 of the KA 4 model are excited. Measuring instruments 6 record the values of the generated micro accelerations.
Предлагаемый способ позволит оценить конструктивную составляющую микроускорений, разработать комплекс мер по приведению уровня микроускорений в зоне размещения технологического оборудования в соответствие с требованиями технического задания и провести активный контроль этого уровня на стадии проектирования КА.The proposed method will allow to evaluate the constructive component of micro accelerations, to develop a set of measures to bring the level of micro accelerations in the area of placement of technological equipment in accordance with the requirements of the technical task and conduct active monitoring of this level at the design stage of the spacecraft.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201500774A EA029450B1 (en) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | Method for spacecraft microaccelerations evaluation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EA201500774A EA029450B1 (en) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | Method for spacecraft microaccelerations evaluation |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA201500774A1 EA201500774A1 (en) | 2017-01-30 |
EA029450B1 true EA029450B1 (en) | 2018-03-30 |
Family
ID=57881901
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EA201500774A EA029450B1 (en) | 2015-07-07 | 2015-07-07 | Method for spacecraft microaccelerations evaluation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA029450B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02253856A (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-12 | Fujitsu Ltd | Device for improving microgravity environment |
JPH05124600A (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-21 | Nec Corp | Satellite model |
US20050230557A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-10-20 | Canadian Space Agency | Zero-G emulating testbed for spacecraft control system |
RU2270793C2 (en) * | 2003-12-01 | 2006-02-27 | Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Stand for simulating action of solar battery on spacecraft |
-
2015
- 2015-07-07 EA EA201500774A patent/EA029450B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH02253856A (en) * | 1989-03-29 | 1990-10-12 | Fujitsu Ltd | Device for improving microgravity environment |
JPH05124600A (en) * | 1991-11-05 | 1993-05-21 | Nec Corp | Satellite model |
RU2270793C2 (en) * | 2003-12-01 | 2006-02-27 | Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (ГНПРКЦ "ЦСКБ-Прогресс") | Stand for simulating action of solar battery on spacecraft |
US20050230557A1 (en) * | 2003-12-30 | 2005-10-20 | Canadian Space Agency | Zero-G emulating testbed for spacecraft control system |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ШАПОВАЛОВ Л.А. Моделирование в задачах механики элементов конструкции. М., "Машиностроение", 1990, с. 67-71 * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201500774A1 (en) | 2017-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106525226B (en) | Evaluation method and system based on-site vibration load recognition | |
WO2017050939A3 (en) | Method and array for diagnosing pancreatic cancer in an individual | |
ES2723430A1 (en) | Method for the evaluation and qualification of the functional characteristics of measurement and diagnosis instruments of partial discharges and installation to generate series of reference pulses of partial discharges (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) | |
CN103557980A (en) | Method for precisely testing external prestressing tendon tensioning force | |
CN105550457B (en) | Dynamic Evolution Model bearing calibration and system | |
EA029450B1 (en) | Method for spacecraft microaccelerations evaluation | |
Chaudhari et al. | Theoretical and software-based comparison of cantilever beam: Modal analysis | |
CN110567487A (en) | system and method for testing reliability of laser gyroscope | |
Dudzik et al. | Optimal dynamic error formula for charge output accelerometer obtained by the neural network | |
MX2019003931A (en) | Method and analysis system for testing a sample. | |
Nikitenko | Evaluation of elements loading in the metal structures of powered support units | |
Kody et al. | Identification of physically simulated damage on a footbridge based on ambient vibration data | |
Peeters et al. | Operational Modal Analysis for in-line flutter assessment during wind tunnel testing | |
RU2465608C1 (en) | Method to determine scale coefficient of pendulum compensation accelerometre | |
RU2458334C1 (en) | Method to test reinforced concrete element with longitudinal static compression and dynamic bending moment | |
García-Palacios et al. | Uncertainty optimization of automated operational modal analysis applied to structural health monitoring techniques | |
RU2614740C1 (en) | Main parameters assessment method, that detemines level and nature of load during diagnosis of particular responsible units of vehicles | |
García-Palacios et al. | Modal tracking with only a few of sensors: Application to a residential building | |
Rainieri et al. | Stand-alone NDT system for tensile force estimation in cables and tie rods | |
Orlowitz et al. | Effects of simultaneous versus roving sensors measurement in operational modal analysis | |
Zhao et al. | Finite element model updating based on response reconstruction using a modified Kalman filter | |
BATSUKH | Gravity field recovery from gradiometric missions based on cold atom technology | |
Żółtowski et al. | Evaluation of degradation of bricks using FRF | |
Manzato et al. | Environmental testing and data analysis for non-linear spacecraft structures | |
WO2023089405A1 (en) | Test device for aeronautical component |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM RU |