RU2474519C2 - Device to turn aircraft - Google Patents
Device to turn aircraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2474519C2 RU2474519C2 RU2011116599/07A RU2011116599A RU2474519C2 RU 2474519 C2 RU2474519 C2 RU 2474519C2 RU 2011116599/07 A RU2011116599/07 A RU 2011116599/07A RU 2011116599 A RU2011116599 A RU 2011116599A RU 2474519 C2 RU2474519 C2 RU 2474519C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- turn
- aircraft
- axis
- opposite sides
- winding
- Prior art date
Links
Landscapes
- Permanent Magnet Type Synchronous Machine (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электрической технике, в частности к электрическим двигателям, и может быть использовано для создания моментов сил, способных поворачивать подвижные объекты, перемещающиеся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля.The invention relates to electrical engineering, in particular to electric motors, and can be used to create moments of force that can rotate movable objects moving in space relative to the magnetic field lines.
Для поворота летательного аппарата могут использоваться аэродинамические или газодинамические органы управления, реактивные двигатели. Первые требуют нахождения летательного аппарата в достаточно плотных слоях атмосферы и неэффективны на больших высотах, вторые требуют наличия реактивных или ракетных двигателей и запаса топлива, что снижает массу полезной нагрузки аппарата.To rotate the aircraft can be used aerodynamic or gas-dynamic controls, jet engines. The former require the aircraft to be located in sufficiently dense atmospheric layers and are ineffective at high altitudes; the latter require the presence of jet or rocket engines and a fuel supply, which reduces the mass of the payload of the apparatus.
Одним из типов исполнительных элементов системы ориентации (стабилизации), как системы автоматического управления, могут быть электрические двигатели.One of the types of executive elements of the orientation system (stabilization), as an automatic control system, can be electric motors.
Наиболее близким к предлагаемому решению является моментный вентильный двигатель постоянного тока, в котором статор и ротор не имеют общего корпуса и подшипников. Данные двигатели применяются в системах гироскопической стабилизации, системах точного позиционирования (Н.И.Волков, В.П.Миловзоров, Электромашинные устройства автоматики. Изд.2. Учебник для студентов вузов. М.: «Высшая школа», 1986, с.264-265).Closest to the proposed solution is a torque DC motor, in which the stator and rotor do not have a common housing and bearings. These engines are used in gyroscopic stabilization systems, accurate positioning systems (N.I. Volkov, V.P. Milovzorov, Electromechanical devices for automation. Vol. 2. Textbook for university students. M.: Higher School, 1986, p. 264 -265).
Существенным недостатком такого двигателя является принципиальная невозможность использования его в качестве исполнительного элемента, позволяющего управлять угловым положением летательного аппарата, движущегося по орбите вокруг Земли. Ротор и статор такого двигателя создают моменты относительно оси двигателя, но это внутренние моменты, которые не могут привести к повороту летательного аппарата.A significant drawback of such an engine is the fundamental impossibility of using it as an actuating element that allows you to control the angular position of an aircraft moving in orbit around the Earth. The rotor and stator of such an engine create moments relative to the axis of the engine, but these are internal moments that cannot lead to rotation of the aircraft.
Технической задачей изобретения является разработка устройства, создающего моменты сил, способные поворачивать подвижные объекты, перемещающиеся в пространстве относительно силовых линий магнитного поля Земли.An object of the invention is to develop a device that creates moments of force that can rotate moving objects moving in space relative to the lines of force of the Earth's magnetic field.
Указанная цель достигается тем, что согласно изобретению витки обмотки расположены снаружи летательного аппарата, причем две противоположные стороны каждого витка расположены вдоль оси поворота и по разные стороны этой оси, а остальные части витка закрыты магнитонепроницаемыми экранами.This goal is achieved by the fact that according to the invention, the turns of the winding are located outside the aircraft, and two opposite sides of each turn are located along the axis of rotation and on opposite sides of this axis, and the remaining parts of the turn are closed by magnetically tight shields.
Существенным отличием предлагаемого технического решения является то, что витки обмотки расположены снаружи летательного аппарата, причем две противоположные стороны каждого витка расположены вдоль оси поворота и по разные стороны этой оси, а остальные части витка закрыты магнитонепроницаемыми экранами.A significant difference of the proposed technical solution is that the turns of the winding are located outside the aircraft, and two opposite sides of each turn are located along the axis of rotation and on opposite sides of this axis, and the remaining parts of the turn are closed by magnetically tight shields.
На чертеже показано устройство для поворота летательного аппарата. Снаружи летательного аппарата 1 расположены витки 2 обмотки. Вдоль оси 3 поворота летательного аппарата расположены две противоположные стороны каждого витка обмотки, остальные части витков закрыты магнитонепроницаемыми экранами 4.The drawing shows a device for turning the aircraft. Outside of the aircraft 1, windings 2 are located. Along the axis 3 of rotation of the aircraft are two opposite sides of each coil of the winding, the remaining parts of the turns are closed by magnetically tight shields 4.
При протекании по обмотке 2 электрического тока действует сила F, которая создает вращающий момент М, приводящий к повороту летательного аппарата 1 относительно оси 2. Магнитонепроницаемые экраны 4 препятствуют взаимодействию электрического тока, протекающего в проводах обмотки, расположенных в экранах, с магнитным полем Земли, чтобы не создавался момент сил, стремящийся развернуть летательный аппарат относительно оси, перпендикулярной оси поворота 3.When the electric current flows through the winding 2, a force F is applied, which creates a torque M, leading to the rotation of the aircraft 1 relative to axis 2. Magnetically tight shields 4 prevent the interaction of the electric current flowing in the winding wires located in the shields with the Earth's magnetic field so that no moment of forces was created which tended to rotate the aircraft about an axis perpendicular to the axis of rotation 3.
В данном устройстве нет имеющегося в известных электрических двигателях статора с его магнитной системой. Его роль выполняет магнитное поле Земли.This device does not have a stator in its known electric motors with its magnetic system. Its role is played by the Earth's magnetic field.
В данном устройстве отсутствует проблема передачи электрической энергии с неподвижного источника на подвижный ротор, т.к. источник энергии и обмотки ротора неподвижны относительно друг друга, а необходимость смены направления тока для изменения направления вращающего момента может быть решена так же, как и у вентильных двигателей.In this device, there is no problem of transferring electrical energy from a fixed source to a movable rotor, because the energy source and the rotor windings are stationary relative to each other, and the need to change the direction of the current to change the direction of torque can be solved in the same way as for valve motors.
Небольшая напряженность магнитного поля Земли позволяет получить сравнительно небольшие моменты сил, которые, однако, могут действовать продолжительное время, поворачивая летательный аппарат в пространстве на требуемый угол. Так, например, при массе цилиндрического летательного аппарата 5000 кг и его радиусе 1 м, длине неэкранированной части обмотки 100 м (25 витков обмотки при длине объекта 2 м) и токе в ней 10а, создаваемый момент в состоянии повернуть летательный аппарат за 1 минуту на 2°, а за 5 минут этот поворот уже может составить 50°. Изменения скорости поворота можно получить, изменяя длину обмотки, величину тока в обмотке или время его включения.The small intensity of the Earth’s magnetic field allows one to obtain relatively small moments of forces, which, however, can act for a long time, turning the aircraft in space by the required angle. So, for example, with a mass of a cylindrical aircraft of 5000 kg and its radius of 1 m, the length of the unshielded part of the winding 100 m (25 turns of the winding with an object length of 2 m) and a current of 10a in it, the moment created is able to turn the aircraft in 1 minute by 2 °, and in 5 minutes this turn can already be 50 °. Changes in the rotation speed can be obtained by changing the length of the winding, the magnitude of the current in the winding or the time it is turned on.
Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет использовать его в качестве исполнительного элемента для ориентации летательного аппарата, движущегося по орбите вокруг Земли.Thus, the proposed technical solution allows you to use it as an actuating element for the orientation of an aircraft moving in orbit around the Earth.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011116599/07A RU2474519C2 (en) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Device to turn aircraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011116599/07A RU2474519C2 (en) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Device to turn aircraft |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011116599A RU2011116599A (en) | 2012-11-10 |
RU2474519C2 true RU2474519C2 (en) | 2013-02-10 |
Family
ID=47321776
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011116599/07A RU2474519C2 (en) | 2011-04-26 | 2011-04-26 | Device to turn aircraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2474519C2 (en) |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3190581A (en) * | 1961-05-19 | 1965-06-22 | Jr Raymond H Wilson | Method and apparatus for magnetic steering |
US3838834A (en) * | 1972-03-20 | 1974-10-01 | Rca Corp | Solar torque compensation for a satellite |
RU93057506A (en) * | 1993-12-28 | 1995-10-20 | О.И. Никонов | SPACE DEVICE WITH STABILIZATION BY ROTATION |
RU2088494C1 (en) * | 1993-12-28 | 1997-08-27 | Олег Иванович Никонов | Spin-stabilized space vehicle |
RU2089954C1 (en) * | 1995-11-09 | 1997-09-10 | Московский технический университет связи и информатики | Current-carrying dynamic link |
RU2136550C1 (en) * | 1997-08-26 | 1999-09-10 | Войсковая часть 75117 | Spin-stabilized spacecraft |
RU2004119071A (en) * | 2004-06-24 | 2005-12-10 | Юрий Иванович Жулин (RU) | AUTONOMOUS EQUIVALENT CUT OF A CONDUCTOR WITH A CURRENT (OPTIONS) |
RU2006105771A (en) * | 2006-02-27 | 2007-09-27 | Юрий Иванович Жулин (RU) | MECHANICAL ROTARY ENERGY GENERATOR (OPTIONS) |
RU2006110369A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-20 | Юрий Иванович Жулин (RU) | SPACE AIRCRAFT ENGINE |
RU75635U1 (en) * | 2008-01-11 | 2008-08-20 | Николай Павлович Шоромов | DEVICE FOR TURNING SPACE VEHICLE |
-
2011
- 2011-04-26 RU RU2011116599/07A patent/RU2474519C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3190581A (en) * | 1961-05-19 | 1965-06-22 | Jr Raymond H Wilson | Method and apparatus for magnetic steering |
US3838834A (en) * | 1972-03-20 | 1974-10-01 | Rca Corp | Solar torque compensation for a satellite |
RU93057506A (en) * | 1993-12-28 | 1995-10-20 | О.И. Никонов | SPACE DEVICE WITH STABILIZATION BY ROTATION |
RU2088494C1 (en) * | 1993-12-28 | 1997-08-27 | Олег Иванович Никонов | Spin-stabilized space vehicle |
RU2089954C1 (en) * | 1995-11-09 | 1997-09-10 | Московский технический университет связи и информатики | Current-carrying dynamic link |
RU2136550C1 (en) * | 1997-08-26 | 1999-09-10 | Войсковая часть 75117 | Spin-stabilized spacecraft |
RU2004119071A (en) * | 2004-06-24 | 2005-12-10 | Юрий Иванович Жулин (RU) | AUTONOMOUS EQUIVALENT CUT OF A CONDUCTOR WITH A CURRENT (OPTIONS) |
RU2006105771A (en) * | 2006-02-27 | 2007-09-27 | Юрий Иванович Жулин (RU) | MECHANICAL ROTARY ENERGY GENERATOR (OPTIONS) |
RU2006110369A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-20 | Юрий Иванович Жулин (RU) | SPACE AIRCRAFT ENGINE |
RU75635U1 (en) * | 2008-01-11 | 2008-08-20 | Николай Павлович Шоромов | DEVICE FOR TURNING SPACE VEHICLE |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011116599A (en) | 2012-11-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3116111B1 (en) | Multi-degree of freedom spherical actuator | |
US7777385B2 (en) | Compact, electromagnetically braked actuator assembly | |
US20160298962A1 (en) | Control moment gyroscope | |
US9584000B2 (en) | Method and device for torque generation based on electromagnetic effect | |
US20130113307A1 (en) | Spherical Wheel Motor | |
US9537435B2 (en) | Stepping motor and timepiece provided with stepping motor | |
US8981608B2 (en) | Method of propulsion | |
US10040580B2 (en) | Rotatable assembly | |
CN105703590A (en) | reluctance motor with virtual rotor | |
JP2018130009A (en) | Three degree-of-freedom electromagnetic machine controlling system and method | |
RU2474519C2 (en) | Device to turn aircraft | |
US11063504B2 (en) | Multi-degree-of-freedom electromagnetic machine including planar coils | |
Daffalla et al. | Hardware selection for attitude determination and control subsystem of 1U cube satellite | |
CN108539959B (en) | Magnet rotating device, method for stably rotating magnet and magnetic brake system | |
US9148046B2 (en) | Method and device for torque generation based on electromagnetic effect | |
US20160072372A1 (en) | Latching sector motor actuator and for a failsafe sector motor actuator having an available operating range not limited to 90 degrees | |
Sinclair et al. | Enabling reaction wheel technology for high performance nanosatellite attitude control | |
Balaji et al. | An overview of stepper motors | |
US20220037971A1 (en) | Magnetodynamic propulsion system and method | |
Nishiura et al. | Position control of 3-DOF spherical actuator with cogging torque compensation | |
RU77418U1 (en) | DYNAMICALLY ADJUSTABLE GYROSCOPE | |
EP3759796A1 (en) | Electromagnetic machine | |
RU2132109C1 (en) | Mechanical power generator | |
Cochetkov | Special Relativity: Depending on the Definition of the Momentum of a Closed System of Bodies from Time | |
Blumenstock | New Understanding of Hubble Space Telescope Gyro Current Increase Led to a Method to Save a Failing Gyro Presentation |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130427 |