RU2604765C2 - Device for installation on satellite of orbital spacecraft - Google Patents

Device for installation on satellite of orbital spacecraft Download PDF

Info

Publication number
RU2604765C2
RU2604765C2 RU2015106301/11A RU2015106301A RU2604765C2 RU 2604765 C2 RU2604765 C2 RU 2604765C2 RU 2015106301/11 A RU2015106301/11 A RU 2015106301/11A RU 2015106301 A RU2015106301 A RU 2015106301A RU 2604765 C2 RU2604765 C2 RU 2604765C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
satellite
pairs
fixed
consoles
mechanisms
Prior art date
Application number
RU2015106301/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015106301A (en
Inventor
Вячеслав Иванович Беляев
Original Assignee
Вячеслав Иванович Беляев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Вячеслав Иванович Беляев filed Critical Вячеслав Иванович Беляев
Priority to RU2015106301/11A priority Critical patent/RU2604765C2/en
Publication of RU2015106301A publication Critical patent/RU2015106301A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2604765C2 publication Critical patent/RU2604765C2/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • B64G1/22Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
    • B64G1/222Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles for deploying structures between a stowed and deployed state

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

FIELD: space.
SUBSTANCE: invention relates to equipment of spacecrafts (artificial satellites) and means of its deployment in orbit. Device has two identical mutually balanced in terms of weight pairs of linear guide mechanisms, installed symmetrically in vertical parallel planes. Each pair, in its turn, comprises pair of flat mirror symmetric and balanced cantilever mechanisms with common support horizontal crossbar. Top ends of outer wings are jointed with deployed spacecraft (SC) in area of its center of gravity, while bottom ends are articulated with crossbar slides. Latter are provided with drives of their synchronous movement in mutually opposite directions. Device provides movement of center of mass of SC along local vertical direction, meeting equilibrium position of satellite in circular working orbit.
EFFECT: technical result of invention consists in reduction of disturbing actions on satellite during SC deployment in orbit.
8 cl, 7 dwg

Description

Изобретение относится к области космической техники, в частности, к радиоастрономии, касается устройств, предназначенных для автоматического подъема, развертывания, пространственной ориентации и наведения на цель размещенных на спутнике различного вида и назначения орбитальных космических объектов (аппаратов, устройств), доставляемых на космическую орбиту в сложенном положении. Например, космических телескопов и радиотелескопов (интерферометров), лазерных, электромагнитных, электронных, нейтронных и всевозможных других излучателей и приемников излучения.The invention relates to the field of space technology, in particular, to radio astronomy, relates to devices intended for automatic lifting, deployment, spatial orientation and targeting of various types and purposes of orbiting space objects (vehicles, devices) placed on a satellite delivered into space in orbit folded position. For example, space telescopes and radio telescopes (interferometers), laser, electromagnetic, electronic, neutron and all kinds of other emitters and receivers of radiation.

Космический объект, например, радиотелескоп, доставляемый на расчетную орбиту в сложенном положении, после занятия спутником на круговой орбите устойчивого равновесного состояния устанавливается в рабочее положение. То есть, космический объект в целом, или его рабочий орган (в радиотелескопе антенна с рефлектором и центральным узлом), имеющие собственный центр масс, поднимается (развертывается), стабилизируется и направляется (наводится) на цель. При этом равновесное состояние спутника на заданной орбите не должно быть нарушено, для чего центр тяжести поднимаемого объекта (или его рабочего органа) в процессе установки и после не должен отклоняться от общей гравитационной оси, проходящей через общий центр масс системы (спутник - объект) и центр масс планеты (Земли). В противном случае равновесное состояние будет нарушено и потребуется дополнительная корректировка положения спутника на расчетной орбите с помощью внешнего воздействия.A space object, for example, a radio telescope, delivered to the calculated orbit in a folded position, is set into a working position after a satellite occupies a stable equilibrium state in a circular orbit. That is, the space object as a whole, or its working body (in the radio telescope, an antenna with a reflector and a central node), having their own center of mass, rises (unfolds), stabilizes and is directed (aimed) at the target. In this case, the equilibrium state of the satellite in a given orbit should not be disturbed, for which the center of gravity of the lifted object (or its working body) during installation and after should not deviate from the common gravitational axis passing through the common center of mass of the system (satellite - object) and the center of mass of the planet (Earth). Otherwise, the equilibrium state will be violated and additional adjustment of the satellite’s position in the calculated orbit by external influence will be required.

Известны устройства для установки (развертывания) орбитального космического объекта на спутнике - космического радиотелескопа, имеющего собственный центр тяжести (масс), расположенный в поднимаемом рабочем органе - в центральном узле антенны, и доставляемого на орбиту в сложенном положении, включающие механизмы автоматического подъема, развертывания рефлектора, пространственной ориентации, стабилизации положения и наведения рабочего органа на цель (патенты RU 2214659, 2262784, 2382452). Наиболее близким к изобретению в функциональном отношении является устройство для установки (развертывания) космического радиотелескопа на спутнике, выполненное в виде телескопической мачты с изменяющейся длиной /1/. В транспортируемом положении эта мачта должна быть минимально короткой, а при развертывании рефлектора достаточно длинной (не менее диаметра рефлектора). При этом телескопическая мачта при установке не должна нарушать равновесного положения спутника, быть достаточно жесткой и устойчивой, чтобы исключить отклонения, прогибы и колебания и обеспечить надежность и качество работы.Known devices for the installation (deployment) of an orbital space object on a satellite - a space radio telescope having its own center of gravity (mass), located in a lifting working body - in the central node of the antenna, and delivered to orbit in the folded position, including mechanisms for automatic lifting, deployment of the reflector spatial orientation, stabilization of the position and guidance of the working body on the target (patents RU 2214659, 2262784, 2382452). Closest to the invention in functional terms is a device for installing (deploying) a space radio telescope on a satellite, made in the form of a telescopic mast with a variable length / 1 /. In the transported position, this mast should be minimally short, and when deploying the reflector long enough (at least the diameter of the reflector). At the same time, the telescopic mast during installation should not violate the equilibrium position of the satellite, be rigid and stable enough to exclude deviations, deflections and vibrations and ensure reliability and quality of work.

Недостаток известного устройства в виде телескопической мачты заключается в том, что она состоит из множества отдельных соединенных друг с другом элементов, например, вставленных друг в друга патрубков. При подъеме достаточно высокой мачты, например, для установки радиотелескопа большого диаметра сложно без дополнительных конструкций и компенсирующих отклонения устройств обеспечить необходимую жесткость и динамическую устойчивость конструкции под действием массовых гравитационных, центробежных и прочих инерционных сил /2/. Тем самым избежать смещения центра масс от общей со спутником гравитационной оси и не нарушить равновесного состояния. Кроме того, от неравномерного нагрева и охлаждения мачта может периодически (а при большой длине значительно) искривляться, нарушая равновесие, стабильность положения, точность наведения на цель. От этих недостатков снижаются надежность и качество работы самого космического объекта, например, из-за искривления рефлектора радиотелескопа.A disadvantage of the known device in the form of a telescopic mast is that it consists of many separate elements connected to each other, for example, nozzles inserted into each other. When lifting a sufficiently high mast, for example, for installing a large diameter radio telescope, it is difficult to provide the necessary rigidity and dynamic stability of the structure under the action of mass gravitational, centrifugal and other inertial forces without additional structures and compensating deviations of the devices / 2 /. Thus, to avoid the displacement of the center of mass from the gravitational axis common with the satellite and not to disturb the equilibrium state. In addition, from uneven heating and cooling, the mast can periodically (and with a large length significantly) bend, upsetting the balance, stability of position, and accuracy of aiming at the target. From these shortcomings, the reliability and quality of work of the space object itself are reduced, for example, due to the curvature of the reflector of the radio telescope.

С целью сохранения равновесия на орбите при установке на спутнике космического объекта (например, радиотелескопа), или его рабочего органа (в радиотелескопе - антенны с радиометром и рефлектором), исключением при подъеме смещения центра масс от общей гравитационной оси, и повышения при этом надежности (устойчивости, стабилизации положения) и качества (расширения обзора, точности пространственной ориентации и наведения на цель) работы, и предлагается данное изобретение.In order to maintain equilibrium in orbit when installing a satellite of a space object (for example, a radio telescope), or its working body (in a radio telescope, an antenna with a radiometer and reflector), with the exception of the shift of the center of mass from the common gravitational axis, and the increase of reliability ( stability, stabilization of position) and quality (extension of the review, the accuracy of spatial orientation and aiming), and the present invention is proposed.

Поставленная цель - сохранение равновесного состояния на орбите исключением смещения центра масс от оси гравитационного притяжения, при повышении надежности и качества работы достигается тем, что устройство для установки на спутнике орбитального космического объекта, (например, космического радиотелескопа), доставляемого на орбиту в сложенном положении, и включающее механизмы автоматического подъема, пространственной ориентации, стабилизации положения и наведения на цель, выполнено состоящим из пары расположенных в одной вертикальной плоскости идентичных по конструкции и сбалансированных по массе, и установленных симметрично относительно оси гравитационного притяжения прямолинейно-направляющих механизмов, имеющих закрепленную на спутнике общую горизонтальную траверсу и подвижные консоли, соединенные серединами шарнирно рычагами половинной длины консоли с установленной на траверсе по оси гравитационного притяжения общей опорой. При этом верхними концами консоли соединены подвижно с опорными элементами места нахождения центра масс космического объекта, а нижними концами - шарнирно с установленными подвижно на общей траверсе по обе стороны от общей опоры ползунами, связанными с приводным устройством, с возможностью их одновременного и синхронного, но, во взаимно противоположных направлениях перемещения по траверсе.The goal is to maintain an equilibrium state in orbit by eliminating the displacement of the center of mass from the axis of gravitational attraction, while increasing the reliability and quality of work, the device is designed to mount an orbiting space object (for example, a space radio telescope) delivered to orbit in a folded position, and including mechanisms for automatic lifting, spatial orientation, stabilization of the position and aiming at the target, made up of a pair located in one vertically plane of identical in design and balanced in mass, and installed symmetrically with respect to the axis of gravitational attraction, rectilinear guiding mechanisms having a common horizontal traverse fixed to the satellite and movable consoles, pivotally connected in the middle by levers of half length of the console with a common support mounted on the traverse along the axis of gravity attraction . In this case, the upper ends of the cantilever are connected movably with the supporting elements of the location of the center of mass of the space object, and the lower ends are pivotally mounted movably on the common traverse on both sides of the common support by sliders connected to the drive device, with the possibility of their simultaneous and synchronous, but, in mutually opposite directions of movement along the traverse.

При этом приводное устройство, обеспечивающее одновременное синхронное (в общем случае, возвратно-поступательное) перемещение ползунов и тем самым подъем и опускание консолей прямолинейно-направляющих механизмов, а вместе с ними космического объекта (или его рабочего органа), состоит из одинаковых связанных с согласовательным устройством электродвигателей, закрепленных на ползунах неподвижными роторами, на подвижных статорах которых надеты шестерни, установленные в зацеплении с выполненной с зубчатой поверхностью траверсой.At the same time, the drive device that provides simultaneous synchronous (in the general case, reciprocating) movement of the sliders and thereby raising and lowering the consoles of the rectilinear guiding mechanisms, and with them the space object (or its working body), consists of the same associated with the coordination the device of electric motors fixed to the sliders with fixed rotors, on the movable stators of which gears are mounted mounted in engagement with the traverse made with a gear surface.

Положительный технический результат - исключение при установке (подъеме-опускании) космического объекта возможности отклонения (смещения) центра масс от общей со спутником оси гравитации, обеспечивается геометрическим свойством конструкции собственно прямолинейно-направляющего механизма, в которой конец консоли (соединенный с местом расположения центра масс космического объекта) перемещается строго по прямолинейной траектории. А также уравновешенностью устройства в целом, обеспечиваемой использованием, именно, пары идентичных по конструкции и сбалансированных по массе прямолинейно-направляющих механизмов, и симметричностью их взаимного расположения в одной вертикальной плоскости относительно общей прямолинейной траектории, совпадающей с общей со спутником осью гравитации.A positive technical result is the exclusion during the installation (raising-lowering) of a space object of the possibility of deviation (displacement) of the center of mass from the axis of gravity common with the satellite, is ensured by the geometric property of the design of the actually linearly directing mechanism, in which the end of the console (connected to the location of the center of mass of the space object) moves strictly along a straight path. As well as the balance of the device as a whole, ensured by the use, namely, of pairs of identical linearly-guiding mechanisms that are identical in design and balanced in mass, and the symmetry of their relative position in the same vertical plane relative to the common rectilinear path coinciding with the axis of gravity common with the satellite.

В другом варианте, с целью повышения надежности и качества работы за счет увеличения жесткости и устойчивости конструкции, описываемое устройство выполнено состоящим из двух идентичных по конструкции и взаимно сбалансированных по массе пар прямолинейно-направляющих механизмов, установленных взаимно параллельно в вертикальных плоскостях прямо напротив друг друга и симметрично относительно оси гравитационного притяжения. Причем каждая из этих взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов состоит из пары расположенных в одной вертикальной плоскости идентичных по конструкции и сбалансированных по массе, и установленных симметрично относительно оси гравитационного притяжения прямолинейно-направляющих механизмов, имеющих закрепленную на спутнике общую горизонтальную траверсу и подвижные консоли, соединенные серединами шарнирно рычагами половинной длины консоли с установленной на траверсе по оси гравитационного притяжения общей опоре. При этом находящиеся друг против друга консоли взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов верхними концами соединены подвижно с опорными элементами места нахождения центра масс космического объекта, а нижними концами консоли в каждой паре прямолинейно-направляющих механизмов с общей траверсой соединены шарнирно с установленными подвижно на траверсе по обе стороны от общей опоры ползунами, связанными с приводным устройством с возможностью одновременного и синхронного, но во взаимно противоположных направлениях парного перемещения по траверсам находящихся друг против друга ползунов взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов.In another embodiment, in order to increase the reliability and quality of work by increasing the rigidity and stability of the structure, the described device is made up of two pairs of rectilinear-guiding mechanisms that are identical in design and mutually balanced in mass, mounted mutually parallel in vertical planes directly opposite each other and symmetrically with respect to the axis of gravitational attraction. Moreover, each of these mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms consists of a pair located in the same vertical plane, identical in design and balanced in mass, and installed symmetrically relative to the axis of gravitational attraction of rectilinear guiding mechanisms, having a common horizontal crosshead and movable consoles fixed to the satellite, pivotally connected in the middle by levers of half the length of the console with a common support mounted on the traverse along the axis of gravitational attraction e. In this case, the consoles of mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms located opposite each other with the upper ends are movably connected to the supporting elements of the center of mass of the space object, and the lower ends of the console in each pair of rectilinear guiding mechanisms with a common traverse are articulated with those mounted on the traverse along both sides of the common support sliders associated with the drive device with the possibility of simultaneous and synchronous, but in mutually opposite directions n ary movement along traverses of mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms against each other.

Увеличение жесткости и устойчивости (статической и динамической), а потому более стабильное состояние обеспечиваются сдвоенностью и пространственной симметричностью и разнесенностью конструкции, увеличением площади опоры.The increase in stiffness and stability (static and dynamic), and therefore a more stable state, is ensured by the dualism and spatial symmetry and spacing of the structure, an increase in the area of the support.

При этом приводное устройство, обеспечивающее одновременное синхронное возвратно-поступательное перемещение ползунов и тем самым подъем (при сдвигании) и опускание (при раздвигании) консолей прямолинейно-направляющих механизмов, а вместе с ними, соответственно, подъем и опускание космического объекта, состоит из связанных с согласовательным устройством одинаковых электродвигателей, закрепленных на ползунах прямолинейно-направляющих механизмов неподвижными статорами, на противоположных концах вала роторов которых надеты шестерни, установленные в зацеплении с выполненными с зубчатой поверхностью траверсами.In this case, a drive device that provides simultaneous synchronous reciprocating movement of the sliders and thereby lifting (when shifting) and lowering (when sliding) the consoles of the linearly-directing mechanisms, and with them, respectively, raising and lowering the space object, consists of matching device of the same electric motors mounted on the sliders of the linear guiding mechanisms with fixed stators, at the opposite ends of the rotor shaft of which the gears are worn, Formation executed in engagement with a toothed surface traverses.

При этом с целью повышения надежности за счет большей синхронизации перемещений, а также сокращения образующих приводное устройство количества электродвигателей, находящиеся друг против друга ползуны взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов попарно жестко соединены (скреплены) между собой или общим корпусом, или перемычками с возможностью совместного их парного перемещения по траверсам.At the same time, in order to increase reliability due to greater synchronization of movements, as well as to reduce the number of electric motors that form the drive device, the sliders of mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms opposite each other are pairwise rigidly connected (fastened) to each other or to a common body, or jumpers with the possibility of joint their pair moving on traverses.

В другом варианте, приводное устройство выполнено состоящим из связанных с согласовательным устройством одинаковых электродвигателей, закрепленных неподвижными статорами на спутнике, и установленных параллельно между траверсами взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов двух одинаковых и с однонаправленными винтовыми линиями соосных винтовых стержней, одни концы которых шарнирно установлены в закрепленной на спутнике общей опоре, расположенной в середине между траверсами по оси гравитационного притяжения, а противоположные концы механически связаны с валами роторов вышеуказанных электродвигателей. При этом на винтовых стержнях установлены гаечные элементы, закрепленные на соединяющих попарно ползуны перемычках, с возможностью при одновременном разнонаправленном вращении совместно с валами роторов электродвигателей винтовых стержней синхронного, но во взаимно противоположных направлениях перемещения совместно с гаечными элементами пар ползунов.In another embodiment, the drive device is made up of identical motors connected to the matching device, fixed by fixed stators on the satellite, and installed parallel between the traverses of mutually parallel pairs of rectilinear-guiding mechanisms of two identical and with unidirectional helical lines coaxial screw rods, one ends of which are pivotally mounted in the common support fixed to the satellite, located in the middle between the traverses along the axis of gravitational attraction, and p otivopolozhnye ends are mechanically connected to the shafts of the rotors of electric motors above. At the same time, screw elements are installed on screw rods, fixed on jumpers connecting pairwise sliders, with the possibility of simultaneous multidirectional rotation of screw rods of synchronous, but in mutually opposite directions of movement together with nut elements of pairs of sliders together with rotor shafts of electric motors.

В следующем варианте приводное устройство выполнено состоящим из связанных с согласовательным устройством одинаковых электродвигателей, закрепленных неподвижными статорами на спутнике, и установленных параллельно между траверсами взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов двух одинаковых, но с разнонаправленными (правой и левой) винтовыми линиями соосных винтовых стержней, одни концы каждого из которых шарнирно установлены в закрепленной на спутнике общей опоре, расположенной в середине между траверсами по оси гравитационного притяжения, а противоположные концы механически связаны с валами роторов вышеуказанных электродвигателей. При этом на винтовых стержнях установлены гаечные элементы, закрепленные на соединяющих попарно ползуны перемычках, с возможностью при одновременном однонаправленном вращении совместно с валами роторов электродвигателей винтовых стержней синхронного, но во взаимно противоположных направлениях возвратно-поступательного перемещения совместно с гаечными элементами пар ползунов.In the next embodiment, the drive device is made up of identical motors connected to the matching device, fixed by fixed stators on the satellite, and installed in parallel between traverses of mutually parallel pairs of rectilinear-guiding mechanisms of two identical, but with differently directed (right and left) helical lines of coaxial helical rods, one ends of each of which are pivotally mounted in a common support fixed to the satellite, located in the middle between the traverses along the axis gravitational attraction, and the opposite ends are mechanically connected with the shafts of the rotors of the above electric motors. At the same time, screw elements are installed on screw rods, mounted on jumpers connecting pairwise sliders, with the possibility of simultaneous unidirectional rotation of screw rods synchronous, but in mutually opposite directions of reciprocating movement together with nut elements of pairs of sliders, together with the rotor shafts of the electric motors.

В обоих вышеописанных вариантах выполнения привода с использованием винтовых элементов обеспечивается единство и большая жесткость конструкции устройства в целом, а также возможность более точного, фиксируемого шаговым поворотом винта регулирования перемещений ползунов и тем самым перемещения (подъема-опускания) устанавливаемого космического объекта, в том числе, для наведения на цель.In both of the above-described embodiments of the drive using screw elements, the unity and greater rigidity of the design of the device as a whole is ensured, as well as the possibility of a more accurate, fixed by step-by-turn turning screw for regulating the movements of the sliders and thereby the movement (raising-lowering) of the installed space object, including to aim at the target.

При всем при этом с целью повышения качества работы возможностью поворота космического объекта в вертикальной плоскости при его установке (подъеме-опускании), в описываемом устройстве верхние концы консолей одних расположенных напротив друг друга прямолинейно-направляющих механизмов из взаимно параллельных пар соединены с опорными элементами места нахождения центра масс космического объекта шарнирно, а верхние концы консолей двух других расположенных напротив друг друга прямолинейно-направляющих механизмов из этих взаимно параллельных пар соединены (скреплены) жестко. Это дает возможность космическому объекту при его подъеме-опускании совершать совместно с этой парой консолей и поворот в вертикальной плоскости.Moreover, in order to improve the quality of work by the possibility of rotation of a space object in a vertical plane during its installation (raising-lowering), in the device described, the upper ends of the consoles of one of the rectilinear guide mechanisms of mutually parallel pairs located opposite each other are connected to the supporting elements of the location the center of mass of the space object is pivotally, and the upper ends of the consoles of the other two located opposite each other rectilinearly-directing mechanisms from these mutually parallel The flax pairs are firmly connected. This makes it possible for a space object to lift and rotate in a vertical plane with this pair of consoles.

Положительный эффект при этом состоит в том, что для поворота космического объекта и наведения на цель не требуется отдельного привода. Наведение на цель может производиться путем подъема-опускания космического объекта на соответствующую высоту.The positive effect in this case is that a separate drive is not required to rotate the space object and aim at the target. Aiming at a target can be done by raising and lowering a space object to an appropriate height.

Недостаток такого технического решения - односторонность (не более 90 градусов) наведения, и необходимость для наведения производить регулируемые подъем-опускание консолей, что усложняет работу и точность наведения и не позволяет осуществлять круговой обзор.The disadvantage of this technical solution is the one-sidedness (no more than 90 degrees) of the guidance, and the need for guidance to produce adjustable raising and lowering of the consoles, which complicates the work and accuracy of guidance and does not allow for a circular view.

Поэтому в другом варианте, с целью повышения качества работы точностью наведения и расширением обзора за счет управляемого поворота космического объекта в вертикальной плоскости до 180 градусов, в описываемом устройстве концы консолей расположенных напротив друг друга прямолинейно-направляющих механизмов взаимно параллельных пар соединены подвижно с опорными элементами места нахождения центра масс космического объекта, которые механически связаны с валами роторов одинаковых управляющих электродвигателей, установленных на концевых участках консолей с возможностью сохранения неподвижности их статоров. Для чего, например, на статорах закреплены пластины с дуговыми пазами, а на концевых участках вышеупомянутых консолей выполнены пальцы с возможностью при повороте консолей их свободного перемещения в этих пазах.Therefore, in another embodiment, in order to improve the quality of work by pointing accuracy and expanding the view due to the controlled rotation of the space object in the vertical plane to 180 degrees, in the device described, the ends of the consoles of opposite-parallel rectilinear-guiding mechanisms of mutually parallel pairs are movably connected to the supporting elements of the place finding the center of mass of the space object, which are mechanically connected with the shafts of the rotors of the same control electric motors mounted on the end sections of consoles with the ability to maintain the immobility of their stators. For this, for example, plates with arc grooves are fixed on the stators, and fingers are made at the end sections of the above-mentioned consoles with the possibility of their free movement in these grooves when the consoles are rotated.

Изобретение поясняется на следующих чертежах.The invention is illustrated in the following drawings.

На фиг. 1 показана принципиальная конструктивная схема описываемого устройства.In FIG. 1 shows a schematic structural diagram of the described device.

На фиг. 2 показан вариант конструкции описываемого устройства с одной парой прямолинейно-направляющих механизмов с зубчатым приводным устройством.In FIG. 2 shows a design variant of the described device with one pair of rectilinear guiding mechanisms with a gear drive device.

На фиг. 3 показан вариант конструкции описываемого устройства с двумя взаимно параллельными парами прямолинейно-направляющих механизмов с зубчатым приводным устройством.In FIG. 3 shows a design variant of the described device with two mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms with a gear drive device.

На фиг. 4 показан вариант конструкции описываемого устройства с двумя взаимно параллельными парами прямолинейно-направляющих механизмов с винтовым приводным устройством и устройством для управляемого поворота космического объекта в вертикальной плоскости.In FIG. 4 shows a design variant of the described device with two mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms with a screw drive device and a device for controlled rotation of a space object in a vertical plane.

На фиг. 5а, б показаны варианты конструкции винтового приводного устройства.In FIG. 5a, b show design options of a screw drive device.

На фиг. 6 показана конструкция механизма поворота поднимаемого космического объекта в вертикальной плоскости.In FIG. 6 shows the design of the rotation mechanism of a raised space object in a vertical plane.

На фиг. 7 показана конструкция устройства для управляемого поворота устанавливаемого космического объекта в вертикальной плоскости.In FIG. 7 shows the design of a device for the controlled rotation of an installed space object in a vertical plane.

На фиг. 1 показана принципиальная конструктивная схема описываемого устройства 1 для установки на спутнике 2 орбитального космического объекта 3, который на чертеже (здесь и далее) показан в условном обобщенном изображении.In FIG. 1 shows a schematic structural diagram of the described device 1 for installation on satellite 2 of an orbiting space object 3, which is shown in the drawing (hereinafter) in a conditional generalized image.

В качестве такого космического объекта 3 может иметься в виду любое генерирующее, излучающее и принимающее различного вида (типа) излучение (световое и электромагнитное, нейтронное и гамма частиц, рентгеновское, лазерное и т.д.) устройство, доставляемое на орбиту на спутнике 2 в сложенном (фиг. 1а) положении. В частности, таким объектом может быть космический радиотелескоп.As such a space object 3 can be meant any generating, emitting and receiving various kind (type) radiation (light and electromagnetic, neutron and gamma particles, x-ray, laser, etc.) device delivered to orbit on satellite 2 in folded (Fig. 1A) position. In particular, such an object may be a space radio telescope.

После занятия спутником 2 устойчивого равновесного состояния на орбите космический объект 3 (например, радиотелескоп) устанавливается в рабочее положение (фиг. 1б). То есть, космический объект 3 в целом или его рабочий орган (в радиотелескопе антенна с центральным узлом и рефлектором), имеющие собственный центр тяжести (масс) 4, поднимается (стрелка 5), стабилизируется и направляется (наводится) на цель. (Промежуточное положение на фиг. 1 показано пунктиром). Для этого описываемое устройство 1 содержит механизм автоматического подъема, пространственной ориентации, стабилизации положения и наведения объекта 3 (его рабочего органа) на цель. При этом равновесное состояние спутника 2 на заданной орбите не должно быть нарушено, для чего центр масс 4 устанавливаемого объекта 3, в процессе подъема и после установки не должен отклоняться от общей оси гравитационного притяжения 6, проходящей через центр масс (условно 7) спутника 2 (системы спутник - объект) и центр масс (условно 8) планеты 9 (Земли). В противном случае равновесное состояние будет нарушено и потребуется дополнительная корректировка положения спутника 2 на расчетной орбите с помощью внешнего воздействия.After satellite 2 occupies a stable equilibrium state in orbit, a space object 3 (for example, a radio telescope) is set to its working position (Fig. 1b). That is, the space object 3 as a whole or its working body (in the radio telescope an antenna with a central node and a reflector) having their own center of gravity (mass) 4 rises (arrow 5), stabilizes and is directed (aimed) at the target. (The intermediate position in Fig. 1 is shown by a dotted line). To do this, the described device 1 contains a mechanism for automatic lifting, spatial orientation, stabilization of the position and guidance of the object 3 (its working body) to the target. In this case, the equilibrium state of satellite 2 in a given orbit should not be disturbed, for which the center of mass 4 of the installed object 3 should not deviate from the common axis of gravitational attraction 6 passing through the center of mass (conditionally 7) of satellite 2 during the ascent and after installation satellite-object systems) and the center of mass (conditionally 8) of planet 9 (Earth). Otherwise, the equilibrium state will be disturbed and additional adjustment of the position of satellite 2 in the calculated orbit with the help of external influence will be required.

Для сохранения орбитального равновесия при подъеме (стрелка 5) на спутнике 2 космического объекта 3 (или его рабочего органа) исключением смещения его центра масс 4 от общей гравитационной оси 6, описываемое устройство 1 выполнено состоящим из пары (10-11) идентичных по конструкции и сбалансированных по массе прямолинейно-направляющих механизмов, соответственно, 10 и 11, расположенных в одной вертикальной плоскости и установленных симметрично относительно оси гравитационного притяжения 6 (фиг. 2).To maintain orbital equilibrium during the rise (arrow 5) on satellite 2 of space object 3 (or its working body) by eliminating the displacement of its center of mass 4 from the general gravitational axis 6, the described device 1 is made up of a pair (10-11) of identical construction and mass-balanced rectilinear guiding mechanisms, respectively, 10 and 11, located in the same vertical plane and installed symmetrically relative to the axis of gravitational attraction 6 (Fig. 2).

Прямолинейно-направляющие механизмы 10 и 11 содержат закрепленную на спутнике 2 общую горизонтальную траверсу 12 и подвижные консоли, соответственно, 13 и 14, соединенные своими серединами шарнирно рычагами 15 и 16 половинной длины консоли с закрепленной на траверсе 12 по оси гравитационного притяжения 6 общей опоре 17. При этом верхними концами консоли 13 и 14 соединены подвижно с местом нахождения центра масс 4 поднимаемого космического объекта 3 (или его рабочего органа). В данной конструкции - с концами 18 и 19 опорного элемента места нахождения центра масс 4, выполненного в виде двух полуосей. А нижними концами консоли 13 и 14 соединены шарнирно с установленными подвижно на траверсе 12 по обе стороны от общей опоры 17 ползунами, соответственно, 20 и 21, связанными с приводным устройством с возможностью их одновременного синхронного, но во взаимно противоположных направлениях (стрелки 22 и 23) перемещения по общей траверсе 12.The rectilinear-guiding mechanisms 10 and 11 comprise a common horizontal crosshead 12 mounted on satellite 2 and movable consoles 13 and 14, respectively, pivotally connected by their midpoints with levers 15 and 16 of half the length of the console and mounted on the crossarm 12 along the axis of gravity attraction 6 of the common support 17 . At the same time, the upper ends of the console 13 and 14 are connected movably to the location of the center of mass 4 of the lifted space object 3 (or its working body). In this design, with the ends 18 and 19 of the support element of the location of the center of mass 4, made in the form of two half shafts. And the lower ends of the console 13 and 14 are pivotally mounted movably on the traverse 12 on both sides of the common support 17 with sliders 20 and 21, respectively, connected to the drive device with the possibility of their simultaneous synchronous but in opposite directions (arrows 22 and 23 ) moving along the common traverse 12.

24 - здесь и далее шарнирные соединения.24 - hereinafter swivel joints.

Положительный технический результат достигается исключением отклонения (смещения) центра масс 4 поднимаемого объекта 3 или его рабочего органа (антенны с рефлектором радиотелескопа) от общей со спутником 2 оси гравитационного притяжения 6. Это обеспечивается известным геометрическим свойством собственно конструкции каждого из пары (10-11) прямолинейно-направляющих механизмов, в которых концы консолей 13 и 14 (совместно с центром масс 4 поднимаемого объекта 3) перемещаются (стрелка 5) строго по прямолинейной траектории, совпадающей с общей со спутником 2 осью гравитационного притяжения 6. А уравновешенность в целом обеспечивается идентичностью по конструкции и сбалансированностью по массе образующих эту пару прямолинейно-направляющих механизмов 10 и 11, а также симметричностью их взаимного и относительно общей прямолинейной траектории перемещения расположения в одной вертикальной плоскости.A positive technical result is achieved by eliminating the deviation (displacement) of the center of mass 4 of the lifted object 3 or its working body (antenna with a radio telescope reflector) from the axis of gravitational attraction 6 common with satellite 2. This is ensured by the well-known geometric property of the actual construction of each pair (10-11) rectilinear-guiding mechanisms in which the ends of the consoles 13 and 14 (together with the center of mass 4 of the lifted object 3) move (arrow 5) strictly along a rectilinear path coinciding with the common 2 utnikom axis of gravitational attraction 6. A poise is provided generally identical in construction and mass balance for this pair of forming rectilinear guide mechanisms 10 and 11, as well as their mutual and symmetrical with respect to the general arrangement of a rectilinear path of movement in the same vertical plane.

Используемый в конструкции так называемый прямолинейно-направляющий механизм с его свойством, сам по себе, хорошо известен из общей теории механизмов и машин (ТММ). В изобретении пара таких механизмов, интегрированная в единую конструкцию, дает качественно новый положительный эффект - сохранение при движении устойчивого равновесного состояния.The so-called rectilinear guiding mechanism used in the construction with its property, by itself, is well known from the general theory of mechanisms and machines (TMM). In the invention, a pair of such mechanisms, integrated into a single design, gives a qualitatively new positive effect - the preservation of a stable equilibrium state when moving.

В другом варианте, с целью повышения надежности и точности работы за счет увеличения жесткости и устойчивости конструкции, описываемое устройство выполнено состоящим из двух идентичных по конструкции и взаимно сбалансированных по массе пар прямолинейно-направляющих механизмов, установленных взаимно параллельно в вертикальных плоскостях прямо напротив друг друга и симметрично относительно общей оси гравитационного притяжения 6 (фиг. 3). Каждая из этих взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов (по аналогии с конструкцией на фиг. 2) состоит из пары (26-27) и пары (28-29) расположенных в одной вертикальной плоскости идентичных по конструкции и сбалансированных по массе прямолинейно-направляющих механизмов, соответственно, 26, 27 и 28, 29. Причем каждая из этих взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов имеет закрепленную на спутнике общую горизонтальную траверсу, соответственно, 30 и 31, и подвижные консоли, 32, 33 - в паре, (26-27) и 34, 35 - в паре (28-29), соединенные серединами шарнирно соответствующими рычагами половинной длины консоли с установленными на траверсах 30 и 31 симметрично и параллельно оси гравитационного притяжения 6 общих для каждой из этих пар опорами, соответственно, 36 и 37. При этом находящиеся друг напротив друга консоли 32, 34 и 33, 35 взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов верхними концами соединены подвижно с концами опорного элемента 38 места нахождения центра масс 4 поднимаемого (стрелка 5) космического объекта 3. А нижними концами указанные консоли в каждой из этих пар прямолинейно-направляющих механизмов соединены шарнирно с установленными подвижно на общей для каждой пары траверсе 30 и 31, по обе стороны от опор 36 и 37 ползунами, соответственно, 39 и 40, связанными с приводами с возможностью одновременного и синхронного, но во взаимно противоположных направлениях их парного перемещения по этим траверсам (стрелки 41 и 42).In another embodiment, in order to increase the reliability and accuracy of operation by increasing the rigidity and stability of the structure, the described device is made up of two pairs of rectilinear guiding mechanisms that are identical in design and mutually balanced in mass and are installed mutually parallel in vertical planes directly opposite each other and symmetrically with respect to the common axis of gravitational attraction 6 (Fig. 3). Each of these mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms (by analogy with the design in Fig. 2) consists of a pair (26-27) and a pair (28-29) located in the same vertical plane, identical in design and weight-balanced rectilinear mechanisms, respectively, 26, 27 and 28, 29. Moreover, each of these mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms has a common horizontal crosshead fixed to the satellite, respectively, 30 and 31, and movable consoles, 32, 33 - in pairs, (26 -27) and 34, 35 - in pair (28-29), compounds mounted in the middle by pivotally corresponding levers of half the length of the cantilever with traverses 30 and 31 mounted symmetrically and parallel to the axis of gravitational attraction 6 common supports for each of these pairs, 36 and 37, respectively. Moreover, the consoles 32, 34 and 33, 35 located opposite each other mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms, the upper ends are movably connected to the ends of the support element 38 of the location of the center of mass 4 of the space object 3 to be lifted (arrow 5). And the lower ends of these consoles in each one of these pairs of linear guiding mechanisms is pivotally mounted movably on a common traverse 30 and 31 for each pair, on both sides of the supports 36 and 37 with sliders, 39 and 40, respectively, connected to the drives with the possibility of simultaneous and synchronous, but in mutually opposite directions of their pairwise movement along these traverses (arrows 41 and 42).

Увеличение жесткости и устойчивости (статической и динамической), а также более стабильное состояние обеспечиваются сдвоенностью и пространственной симметричностью и разнесенностью конструкции, увеличением площади опоры.The increase in stiffness and stability (static and dynamic), as well as a more stable state are ensured by the dualism and spatial symmetry and spacing of the structure, an increase in the area of the support.

При этом с целью повышения надежности работы за счет большей синхронизации перемещений, находящиеся друг против друга ползуны взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов попарно жестко соединены перемычками в единые пары 39 и 40 с возможностью совместного парного перемещения (стрелки 41 и 42) по траверсам 30 и 31 (фиг. 3).At the same time, in order to increase the reliability of operation due to greater synchronization of movements, the sliders of mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms located opposite each other are pairwise rigidly connected by jumpers into single pairs 39 and 40 with the possibility of joint pair movement (arrows 41 and 42) along traverses 30 and 31 (Fig. 3).

Как в варианте конструкции описываемого устройства с одной парой (10-11) прямолинейно-направляющих механизмов (фиг. 2), так и в варианте конструкции с двумя парами (26-27) и (28-29) прямолинейно-направляющих механизмов (фиг. 3), приводное устройство для перемещения ползунов прямолинейно-направляющих механизмов выполнено состоящим из связанных с автономным энергоисточником и органом управления (на чертежах не показано) взаимосогласованных электродвигателей, установленных непосредственно на (в) ползунах.Both in the design variant of the described device with one pair (10-11) of linear guiding mechanisms (Fig. 2), and in the construction variant with two pairs (26-27) and (28-29) of linear guiding mechanisms (Fig. 3), the drive device for moving the sliders of the rectilinear guiding mechanisms is made up of mutually agreed electric motors connected directly to (in) the sliders connected to the autonomous energy source and the control body (not shown in the drawings).

Позицией 43 (см. фиг. 1) условно обозначено имеющееся на спутнике 2 управляющее согласовательное устройство какой-либо известной конструкции, обеспечивающее взаимосогласованную и синхронную работу входящих в приводное устройство электродвигателей.Reference numeral 43 (see FIG. 1) conditionally designates a control coordination device of any known design available on satellite 2, providing mutually consistent and synchronous operation of the electric motors included in the drive device.

В частности, приводное устройство для одновременного синхронного перемещения ползунов и тем самым согласованного подъема консолей прямолинейно-направляющих механизмов, а вместе с ними космического объекта или его рабочего органа (например, антенны радиотелескопа) может состоять из связанных с управляющим органом и согласовательным устройством 43 одинаковых электродвигателей 44, закрепленных, соответственно, на (в) ползунах 20 и 21 неподвижными валами 45 роторов, на подвижных статорах 46 которых надеты шестерни 47, установленные в зацеплении с выполненной с зубчатой поверхностью 48 траверсой 12 (см. фиг. 2 и выделенный фрагмент 2а).In particular, the drive device for simultaneous synchronous movement of the sliders and thereby the coordinated lifting of the consoles of the rectilinear guiding mechanisms, and with them the space object or its working body (for example, the radio telescope antenna), may consist of 43 identical motors connected to the control body and the matching device 44, respectively mounted on (in) the sliders 20 and 21 by the fixed shafts of 45 rotors, on the movable stators 46 of which gears 47 are mounted, which are engaged with a traverse 12 made with a gear surface 48 (see Fig. 2 and the selected fragment 2A).

В другом варианте (фиг. 3) приводное устройство состоит из связанных с общим управляющим органом и согласовательным устройством одинаковых электродвигателей 49, закрепленных неподвижными статорами 50 на сдвоенных парах ползунов 39 и 40 взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов. На противоположных концах вала 51 ротора этих электродвигателей 49 надеты шестерни 52, установленные в зацеплении с выполненными с зубчатой поверхностью 48 траверсами 30 и 31 (см. фиг. 3 и выделенный фрагмент 3а).In another embodiment (Fig. 3), the drive device consists of identical motors 49 connected to a common control body and a matching device, fixed by fixed stators 50 on twin pairs of sliders 39 and 40 of mutually parallel pairs of linear guiding mechanisms. At opposite ends of the rotor shaft 51 of these electric motors 49 gears 52 are mounted, engaged in engagement with traverses 30 and 31 made with gear surface 48 (see FIG. 3 and highlighted fragment 3a).

На фиг. 4 показана аналогичная фиг. 3 и с теми же обозначениями трубчатая конструкция описываемого устройства с единым винтовым приводным устройством и устройством для управляемого поворота устанавливаемого космического объекта 3 в вертикальной плоскости. А на фиг. 5а, б показаны возможные варианты конструкции этого единого винтового приводного устройства.In FIG. 4 shows a similar view to FIG. 3 and with the same designations, the tubular structure of the described device with a single screw drive device and a device for controlled rotation of the installed space object 3 in a vertical plane. And in FIG. 5a, b show possible design options for this single screw drive device.

Винтовой привод выполнен состоящим из взаимосогласованных электродвигателей 53 и 54, закрепленных неподвижными статорами на спутнике, и установленных параллельно между выполненными трубчатыми траверсами 30 и 31 взаимно параллельных пар (26-27) и (28-29) прямолинейно-направляющих механизмов двух одинаковых соосных с однонаправленными винтовыми линиями винтовых стержней 55 и 56, одни концы каждого из которых шарнирно установлены в закрепленной на спутнике общей опоре 57, расположенной в середине между этими траверсами по оси гравитационного притяжения 6, а противоположные концы связаны напрямую, как показано на чертеже, или через какой-либо зубчатый передаточный механизм известной конструкции (на чертеже не показано) с валами роторов вышеуказанных электродвигателей (см. фиг. 4 и фиг. 5а). При этом на винтовых стержнях 55 и 56 установлены гаечные элементы, соответственно, 58 и 59, закрепленные на элементах (перемычках) 60, соединяющих пары 39 и 40 ползунов, с возможностью при одновременном разнонаправленном вращении совместно с валами роторов электродвигателей 53 и 54 этих винтовых стержней 55 и 56 одновременного синхронного, но, во взаимно противоположных направлениях (показано стрелками 61 и 62 перемещения (стрелки 40, 41) совместно с гаечными элементами 58 и 59 этих пар ползунов (фиг. 5а).The screw drive is made up of mutually agreed motors 53 and 54, fixed by fixed stators on the satellite, and installed parallel between the made tubular traverses 30 and 31 of mutually parallel pairs (26-27) and (28-29) of rectilinear guide mechanisms of two identical coaxial with unidirectional with helical lines of helical rods 55 and 56, one ends of each of which are pivotally mounted in a common support 57 mounted on the satellite, located in the middle between these traverses along the axis of the gravitational pull eniya 6, and the opposite ends are connected directly, as shown, or through a gear transmission mechanism of known construction (not shown) to the shafts of the rotors of electric motors above (see. FIG. 4 and FIG. 5a). At the same time, screw elements 55 and 56 are equipped with nut elements, respectively, 58 and 59, mounted on elements (jumpers) 60 connecting pairs of 39 and 40 sliders, with the possibility of simultaneous multidirectional rotation together with the rotor shafts of electric motors 53 and 54 of these screw rods 55 and 56 simultaneously synchronous, but in mutually opposite directions (shown by arrows 61 and 62 of movement (arrows 40, 41) together with spanner elements 58 and 59 of these pairs of sliders (Fig. 5a).

В другом варианте аналогичный винтовой привод выполнен состоящим из взаимосогласованных электродвигателей 53 и 54, закрепленных неподвижными статорами на спутнике, и установленных параллельно между траверсами 30 и 31 взаимно параллельных пар (26-27) и (28-29) прямолинейно-направляющих механизмов двух одинаковых соосных, но с разнонаправленной (правой и левой) винтовыми линиями винтовых стержней 63 и 64, одни концы каждого из которых шарнирно установлены в закрепленной на спутнике общей опоре 57, расположенной в середине между этими траверсами симметрично и параллельно оси гравитационного притяжения 6, а противоположные концы связаны напрямую или через какой-либо зубчатый передаточный механизм известной конструкции (на чертеже не показано) с валами роторов вышеуказанных электродвигателей (фиг. 5б). При этом на винтовых стержнях 63 и 64 установлены гаечные элементы, соответственно, 65 и 66, закрепленные на элементах (перемычках) 60, соединяющих пары 39 и 40 ползунов, с возможностью при одновременном однонаправленном (стрелки 67, 68) вращении совместно с валами роторов электродвигателей 53 и 54 этих винтовых стержней одновременного синхронного, но во взаимно противоположных направлениях (показано стрелками 41 и 42) перемещения совместно с гаечными элементами 65 и 66 этих пар ползунов.In another embodiment, a similar screw drive is made up of mutually consistent electric motors 53 and 54, fixed by fixed stators on the satellite, and installed parallel between the traverses 30 and 31 of mutually parallel pairs (26-27) and (28-29) of rectilinear-guiding mechanisms of two identical coaxial but with multidirectional (right and left) helical lines of screw rods 63 and 64, one ends of each of which are pivotally mounted in a common support 57 mounted on the satellite, located in the middle between these en- and parallel to the axis of gravitational attraction 6, and the opposite ends are connected directly or through a gear transmission mechanism of known construction (not shown) above the shafts of the rotors of electric motors (Fig. 5b). Moreover, on the screw rods 63 and 64 there are installed nut elements, respectively, 65 and 66, fixed to elements (jumpers) 60 connecting the pairs 39 and 40 of sliders, with the possibility of simultaneous unidirectional (arrows 67, 68) rotation together with the rotor shafts of the electric motors 53 and 54 of these screw rods of simultaneous, but in mutually opposite directions (shown by arrows 41 and 42) movements together with the nut elements 65 and 66 of these pairs of sliders.

При всем при этом во всех вариантах конструкции электродвигатели приводного устройства приводятся в действие от имеющегося на спутнике автономного энергоисточника, например, установленной на спутнике солнечной батареи (на чертеже не показано), а согласованное их взаимодействие обеспечивается согласователем (условно 43 фиг. 1), связанным с имеющимся на спутнике или с Земли органом управления (на чертеже не показано).Moreover, in all design variants, the electric motors of the drive device are powered by an autonomous energy source available on the satellite, for example, a solar battery installed on the satellite (not shown in the drawing), and their coordinated interaction is provided by the coordinator (conditionally 43 of Fig. 1), connected with a control on the satellite or from the Earth (not shown in the drawing).

Для наведения на цель путем поворота поднимаемого космического объекта 3 (или его рабочего органа) в вертикальной плоскости, верхние концы расположенных друг напротив друга консолей 32 и 34 прямолинейно-направляющих механизмов из взаимно параллельных пар с опорными элементами места расположения центра масс 4 космического объекта 3, в данной конструкции с опорными полуосями 69 и 70, соединены подвижно, а верхние концы двух других 33 и 35 консолей, расположенных друг напротив друга прямолинейно-направляющих механизмов из этих пар соединены (скреплены) с этими опорными полуосями жестко, с возможностью совместного с консолями 33 и 35 поворота (стрелки 71) космического объекта 3 в вертикальной плоскости (фиг. 6).To aim at the target by rotating the elevated space object 3 (or its working body) in a vertical plane, the upper ends of the consoles 32 and 34 located opposite to each other of rectilinear guiding mechanisms from mutually parallel pairs with supporting elements of the location of the center of mass 4 of the space object 3, in this design, with the supporting axles 69 and 70, are movably connected, and the upper ends of the other two 33 and 35 consoles, located opposite each other with rectilinear guide mechanisms of these pairs are connected ( Lena) with these support axle shafts rigidly, with the possibility of sharing with consoles 33 and 35 rotate (arrow 71) of the space object 3 in the vertical plane (Fig. 6).

Положительный эффект при этом состоит в том, что для наведения на цель не требуется отдельного привода для поворота космического объекта 3 (или его рабочего органа) в вертикальной плоскости. Такой поворот осуществляется за счет перемещения консолей 33 и 35 и подъема (или опускания) космического объекта 3 на соответствующую высоту.The positive effect in this case is that to aim at the target does not require a separate drive to rotate the space object 3 (or its working body) in a vertical plane. This rotation is carried out by moving the consoles 33 and 35 and lifting (or lowering) of the space object 3 to the appropriate height.

Недостаток такого технического решения - односторонность и ограниченность (не более 90 градусов) обзора, и необходимость для наведения производить регулируемые подъем-опускание, что усложняет работу и снижает точность наведения.The disadvantage of this technical solution is the one-sidedness and limitedness (no more than 90 degrees) of the review, and the need for guidance to produce adjustable lifting and lowering, which complicates the work and reduces the accuracy of guidance.

Поэтому в другом варианте с целью повышения качества работы точностью наведения и расширением обзора за счет управления поворотом космического объекта 3 в вертикальной плоскости до 180 градусов, верхние концы консолей 32, 33 - в паре, (26-27) и 34,35 - в паре (28-29) прямолинейно-направляющих механизмов с помощью втулок 72 и 73 соединены подвижно с опорными элементами места нахождения центра масс 4 космического объекта 3, в данной конструкции - с опорными полуосями 69 и 70. А опорные полуоси 69 и 70 механически связаны с валами роторов управляющих электродвигателей 76 и 77, установленных на концевых участках консолей с возможностью сохранения неподвижности их статоров. В частности, валы 74 и 75 роторов электродвигателей 76 и 77 соосно закреплены по концам опорных полуосей 69 и 70. При этом на статорах каждого из электродвигателей для сохранения их неподвижности закреплены пластины 78 и 79 с дуговым пазом 80 в каждой из них, а на концевых участках каждой из вышеупомянутых консолей выполнены пальцы 81 и 82 с возможностью свободного перемещения в этих пазах при поворотах консолей, и опоры на них статоров управляющих электродвигателей 76 и 77.Therefore, in another embodiment, in order to improve the quality of work, the guidance accuracy and widening of the review by controlling the rotation of the space object 3 in the vertical plane to 180 degrees, the upper ends of the consoles 32, 33 - in pairs, (26-27) and 34.35 - in pairs (28-29) rectilinear-guiding mechanisms by means of bushings 72 and 73 are movably connected with supporting elements of the location of the center of mass 4 of the space object 3, in this design, with supporting axles 69 and 70. And the supporting axles 69 and 70 are mechanically connected with the shafts electric motor rotors Leu 76, and 77 mounted on the end portions of the consoles to store the immobility of their stators. In particular, the shafts 74 and 75 of the rotors of the electric motors 76 and 77 are coaxially fixed at the ends of the supporting half shafts 69 and 70. In this case, the plates 78 and 79 with an arc groove 80 in each of them are fixed on the stators of each of the electric motors, and on the end sections of each of the aforementioned consoles made fingers 81 and 82 with the possibility of free movement in these grooves when the consoles rotate, and support them stators control motors 76 and 77.

83 - перемычки в каждом из пазов 80, фиксирующие неподвижное положение статоров электродвигателей.83 - jumpers in each of the grooves 80, fixing the stationary position of the stators of electric motors.

Таким образом, содержащиеся в изобретении существенно новые технические решения, основанные на использовании конструкции с одной или двумя парами прямолинейно-направляющих механизмов, обеспечивают устойчивое равновесное орбитальное состояние спутника при установке на нем космического объекта, статическую, гравитационную и динамическую устойчивость предложенного устройства, высокие надежность и качество работы и его самого, и устанавливаемого им космического объекта.Thus, the essentially new technical solutions contained in the invention, based on the use of a design with one or two pairs of rectilinear guiding mechanisms, provide a stable equilibrium orbital state of the satellite when a space object is installed on it, static, gravitational and dynamic stability of the proposed device, high reliability and the quality of work of both himself and the space object he sets.

Использованные источники информацииInformation Sources Used

/1/ Патент RU 2382452, МПК H01Q 15/00./ 1 / Patent RU 2382452, IPC H01Q 15/00.

/2/ В.В. Белецкий. Движение искусственного спутника относительно центра масс. М., Наука, 1965./ 2 / V.V. Beletsky. The motion of an artificial satellite relative to the center of mass. M., Science, 1965.

Claims (8)

1. Устройство для установки на спутнике орбитального космического объекта, доставляемого на орбиту в сложенном положении, включающее механизмы автоматического подъема, пространственной ориентации, стабилизации и наведения на цель, отличающееся тем, что выполнено состоящим из двух идентичных по конструкции и взаимно сбалансированных по массе пар прямолинейно-направляющих механизмов, установленных взаимно симметрично в вертикальных параллельных плоскостях прямо напротив друг друга, причем каждая пара из этих двух взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов выполнена состоящей из пары расположенных в одной вертикальной плоскости идентичных по конструкции и сбалансированных по массе прямолинейно-направляющих механизмов, имеющих закрепленную на спутнике общую горизонтальную траверсу и подвижные консоли, соединенные серединами шарнирно рычагами половинной длины консоли с установленной на траверсе общей опорой, при этом верхними концами консоли соединены подвижно с опорными элементами места нахождения центра масс космического объекта, а нижними концами - шарнирно с установленными подвижно на траверсе по обе стороны от общей опоры ползунами, связанными с приводным устройством, с возможностью их одновременного и синхронного, но во взаимно противоположных направлениях перемещения по траверсе, при этом находящиеся друг против друга консоли двух взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов верхними концами соединены подвижно с опорными элементами места нахождения центра масс космического объекта, а нижними концами консоли в каждой паре прямолинейно-направляющих механизмов с общей траверсой соединены шарнирно с установленными подвижно на траверсе по обе стороны от общей опоры ползунами, связанными с приводным устройством с возможностью одновременного и синхронного, но во взаимно противоположных направлениях парного перемещения по траверсам находящихся друг против друга ползунов взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов.1. A device for installing on a satellite an orbital space object delivered to orbit in a folded position, including mechanisms for automatic lifting, spatial orientation, stabilization and aiming at a target, characterized in that it is made up of two pairs identical in design and mutually balanced in weight linearly - guiding mechanisms installed mutually symmetrically in vertical parallel planes directly opposite each other, with each pair of these two mutually parallel a pair of rectilinear guiding mechanisms is made up of a pair of rectilinear guiding mechanisms located in one vertical plane and identical in weight and balanced by mass, having a common horizontal traverse fixed to the satellite and movable consoles, pivotally connected in the middle by levers of half the length of the console with a common support mounted on the traverse while the upper ends of the console are movably connected to the supporting elements of the location of the center of mass of the space object, and the lower ends - pivotally mounted on the traverse on both sides of the common support by sliders connected to the drive device, with the possibility of their simultaneous and synchronous, but in mutually opposite directions of movement along the traverse, while the consoles of two mutually parallel pairs being directly opposite each other the guiding mechanisms of the upper ends are movably connected to the supporting elements of the location of the center of mass of the space object, and the lower ends of the console in each pair are linearly guiding their mechanisms with a common traverse are articulated with sliders mounted movably on the traverse on both sides of the common support, connected to the drive device with the possibility of simultaneous and synchronous, but in mutually opposite directions of pairwise movement along the traverse of the sliders of mutually parallel pairs of rectilinear guides mechanisms. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что верхние концы консолей одних расположенных напротив друг друга прямолинейно-направляющих механизмов из взаимно параллельных пар соединены с опорными элементами места нахождения центра масс космического объекта шарнирно, а верхние концы консолей двух других расположенных напротив друг друга прямолинейно-направляющих механизмов из этих взаимно параллельных пар соединены жестко.2. The device according to claim 1, characterized in that the upper ends of the consoles of one of the opposite rectilinear guiding mechanisms of mutually parallel pairs are connected to the supporting elements of the location of the center of mass of the space object pivotally, and the upper ends of the consoles of two other opposite each other rectilinear guiding mechanisms of these mutually parallel pairs are rigidly connected. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что концы консолей расположенных напротив друг друга прямолинейно-направляющих механизмов из взаимно параллельных пар соединены подвижно с опорными элементами места нахождения центра масс космического объекта, которые механически связаны с валами роторов управляющих электродвигателей, установленных на концевых участках консолей с возможностью сохранения при этом неподвижности их статоров, для чего, например, на статорах закреплены пластины с дуговыми пазами, а на концевых участках вышеупомянутых консолей выполнены пальцы с возможностью их свободного перемещения в этих пазах при поворотах консолей.3. The device according to claim 1, characterized in that the ends of the consoles located opposite each other rectilinearly-directing mechanisms of mutually parallel pairs are movably connected to the supporting elements of the location of the center of mass of the space object, which are mechanically connected with the shafts of the rotors of the control motors mounted on the terminal sections of the consoles with the possibility of maintaining the immobility of their stators, for which, for example, plates with arc grooves are fixed on the stators, and the above-mentioned sections are fixed x consoles made fingers with the possibility of their free movement in these grooves when turning the consoles. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что находящиеся друг против друга ползуны из взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов попарно жестко соединены перемычками с возможностью совместного парного перемещения по траверсам.4. The device according to claim 1, characterized in that the sliders opposite each other from mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms are pairwise rigidly connected by jumpers with the possibility of joint pairwise movement along the traverses. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводное устройство выполнено состоящим из связанных с согласовательным устройством одинаковых электродвигателей, закрепленных на ползунах неподвижными роторами, на подвижных статорах которых надеты шестерни, установленные в зацеплении с выполненной с зубчатой поверхностью траверсой.5. The device according to claim 1, characterized in that the drive device is made up of identical motors connected to the matching device, fixed to the sliders by fixed rotors, on the movable stators of which gears are mounted mounted in engagement with the traverse made with the gear surface. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что приводное устройство выполнено состоящим из связанных с согласовательным устройством одинаковых электродвигателей, закрепленных на ползунах прямолинейно-направляющих механизмов неподвижными статорами, на противоположных концах вала роторов которых надеты шестерни, установленные в зацеплении с выполненными с зубчатой поверхностью траверсами.6. The device according to claim 1, characterized in that the drive device is made up of identical motors connected to the matching device, fixed to the sliders of the linear guiding mechanisms by fixed stators, on the opposite ends of the rotor shaft of which gears are mounted, engaged with gear surface traverses. 7. Устройство по п.1 или 4, отличающееся тем, что приводное устройство выполнено состоящим из связанных с согласовательным устройством одинаковых электродвигателей, закрепленных неподвижными статорами на спутнике, и установленных параллельно между траверсами взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов двух одинаковых и с однонаправленными винтовыми линиями соосных винтовых стержней, одни концы которых шарнирно установлены в закрепленной на спутнике общей опоре, расположенной в середине между траверсами по оси гравитационного притяжения, а противоположные концы механически связаны с валами роторов вышеуказанных электродвигателей, при этом на винтовых стержнях установлены гаечные элементы, закрепленные на соединяющих попарно ползуны перемычках, с возможностью при одновременном разнонаправленном вращении совместно с валами роторов электродвигателей винтовых стержней синхронного, но во взаимно противоположных направлениях перемещения совместно с гаечными элементами пар ползунов.7. The device according to claim 1 or 4, characterized in that the drive device is made up of identical motors connected to the matching device, fixed by fixed stators on the satellite, and installed in parallel between traverses of mutually parallel pairs of rectilinear guiding mechanisms of two identical and unidirectional screw lines of coaxial helical rods, one ends of which are pivotally mounted in a common support fixed to the satellite, located in the middle between the traverses along the gravity axis torque attraction, and the opposite ends are mechanically connected with the rotor shafts of the above electric motors, while on the screw rods there are nut elements mounted on the jumpers connecting in pairs, with the possibility of simultaneous multidirectional rotation of the screw rods in synchronous but opposite directions with the rotor shafts of the electric motors of the motors moving together with the nut elements of pairs of sliders. 8. Устройство по п.1 или 4, отличающееся тем, что приводное устройство выполнено состоящим из связанных с согласовательным устройством одинаковых электродвигателей, закрепленных неподвижными статорами на спутнике, и установленных параллельно между траверсами взаимно параллельных пар прямолинейно-направляющих механизмов двух одинаковых, но с разнонаправленными, правой и левой, винтовыми линиями соосных винтовых стержней, одни концы каждого из которых шарнирно установлены в закрепленной на спутнике общей опоре, расположенной в середине между траверсами по оси гравитационного притяжения, а противоположные концы механически связаны с валами роторов вышеуказанных электродвигателей, при этом на винтовых стержнях установлены гаечные элементы, закрепленные на соединяющих попарно ползуны перемычках, с возможностью при одновременном однонаправленном вращении совместно с валами роторов электродвигателей винтовых стержней синхронного, но во взаимно противоположных направлениях перемещения совместно с гаечными элементами пар ползунов. 8. The device according to claim 1 or 4, characterized in that the drive device is made up of identical motors connected to the matching device, fixed by fixed stators on the satellite, and installed in parallel between the traverses of mutually parallel pairs of rectilinear-guiding mechanisms of two identical, but with different directions , right and left, by helical lines of coaxial helical rods, one ends of each of which are pivotally mounted in a common support fixed to the satellite, located in the middle between the traverses along the axis of gravitational attraction, and the opposite ends are mechanically connected with the rotor shafts of the above electric motors, while on the screw rods there are nut elements mounted on jumpers connecting in pairs, with the possibility of simultaneous unidirectional rotation of the screw rods in synchronous but in mutually opposite directions of movement together with spanner elements of pairs of sliders.
RU2015106301/11A 2015-02-25 2015-02-25 Device for installation on satellite of orbital spacecraft RU2604765C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015106301/11A RU2604765C2 (en) 2015-02-25 2015-02-25 Device for installation on satellite of orbital spacecraft

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015106301/11A RU2604765C2 (en) 2015-02-25 2015-02-25 Device for installation on satellite of orbital spacecraft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015106301A RU2015106301A (en) 2016-09-10
RU2604765C2 true RU2604765C2 (en) 2016-12-10

Family

ID=56889345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015106301/11A RU2604765C2 (en) 2015-02-25 2015-02-25 Device for installation on satellite of orbital spacecraft

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2604765C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113064181B (en) * 2021-03-16 2024-05-07 李辉 Control system based on wireless remote high-precision positioning satellite

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3593481A (en) * 1969-03-19 1971-07-20 Tom T Mikulin Extensible structure
FR2508000A1 (en) * 1981-06-19 1982-12-24 British Aerospace EXTENSIBLE STRUCTURE FOR ORBITAL PLATFORMS
RU2006451C1 (en) * 1991-04-11 1994-01-30 Светлана Николаевна Попова Lifter
RU2136549C1 (en) * 1997-08-05 1999-09-10 Государственное предприятие "Красная звезда" Device for extension of working modules of spacecraft
RU2263624C2 (en) * 2003-09-03 2005-11-10 Салдаев Александр Макарович Lift
RU2326048C1 (en) * 2006-10-05 2008-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия" Lifting table

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3593481A (en) * 1969-03-19 1971-07-20 Tom T Mikulin Extensible structure
FR2508000A1 (en) * 1981-06-19 1982-12-24 British Aerospace EXTENSIBLE STRUCTURE FOR ORBITAL PLATFORMS
RU2006451C1 (en) * 1991-04-11 1994-01-30 Светлана Николаевна Попова Lifter
RU2136549C1 (en) * 1997-08-05 1999-09-10 Государственное предприятие "Красная звезда" Device for extension of working modules of spacecraft
RU2263624C2 (en) * 2003-09-03 2005-11-10 Салдаев Александр Макарович Lift
RU2326048C1 (en) * 2006-10-05 2008-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волгоградская государственная сельскохозяйственная академия" Lifting table

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015106301A (en) 2016-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9976694B2 (en) Two-axis mounting base
RU2573621C1 (en) Mobile x-ray device with telescopic support
CN104853988B (en) Variable geometry aircraft
US10048463B2 (en) Adjustable mounting arrangement for an object to be positioned precisely relative to a base
US4318522A (en) Gimbal mechanism
KR101689197B1 (en) Gimbal assembly for drone
EP2825827A1 (en) Mechanical support ring structure
CN108417991B (en) Synchronously-deployable ring beam for annular truss type reflector
RU2639609C2 (en) Control method by laser beam
RU2604765C2 (en) Device for installation on satellite of orbital spacecraft
JP6249361B2 (en) Gravity fluctuation device for cell culture
US2901208A (en) Stabilized load
US10267396B2 (en) Attitude control device
CN104896050B (en) Picture frame luffing angle adjusting apparatus
CN116759374B (en) Passive leveling platform and method
EP3521178A1 (en) Satellite, and satellite propulsion method
RU173218U1 (en) Coaxial Helicopter Rotor System
JP2010285057A (en) Spacecraft motion simulator
RU2166783C2 (en) Optical device
US4621893A (en) Satellite optical scan device
Casey et al. Representative pointed optics and associated gimbal characteristics
US20120275038A1 (en) Optical Pointing Mechanism
US3244893A (en) Photomultipliier positioning mechanism
CN204106195U (en) Support, especially ground support
Gray et al. LFAST 20x telescope: design and testing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20170226