RU2684229C1 - Correction engine thrust vector control device - Google Patents

Correction engine thrust vector control device Download PDF

Info

Publication number
RU2684229C1
RU2684229C1 RU2017143258A RU2017143258A RU2684229C1 RU 2684229 C1 RU2684229 C1 RU 2684229C1 RU 2017143258 A RU2017143258 A RU 2017143258A RU 2017143258 A RU2017143258 A RU 2017143258A RU 2684229 C1 RU2684229 C1 RU 2684229C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
thrust vector
vector control
engine thrust
interface board
control device
Prior art date
Application number
RU2017143258A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александра Александровна Богданова
Михаил Вадимович Поляков
Original Assignee
Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
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 Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва" filed Critical Акционерное общество "Информационные спутниковые системы" имени академика М.Ф. Решетнёва"
Priority to RU2017143258A priority Critical patent/RU2684229C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2684229C1 publication Critical patent/RU2684229C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64GCOSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
    • B64G1/00Cosmonautic vehicles
    • 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
    • B64G1/40Arrangements or adaptations of propulsion systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)

Abstract

FIELD: astronautics.
SUBSTANCE: invention relates to the space equipment, in particular, to included into the spacecraft (SC) correction unit rotation systems, and can be used in various kinds of devices, as well as a turntable for the ground-based devices. Correction engine thrust vector control device consists of the upper interface board 1 and the lower interface board 2 with actuators 3 installed thereon, which rotate mounted on the top 7 and bottom 7 rotary elements gears 4. Rotary elements 7 are interconnected by bearings 6. Upper 1 and lower 2 interface boards are interconnected by the universal joint 5. Turning point 8 coincides with the rotating elements interface plane.
EFFECT: enabling the correction engine thrust vector control in two planes, reduction of disturbing moments arising due to deviation of the thrust vector from the SC center of mass.
1 cl, 2 dwg

Description

Устройство относится к космической технике, к системам поворота блока коррекции в составе космического аппарата (КА) и может быть использовано в аппаратах различных видов.The device relates to space technology, to the rotation systems of the correction unit as part of the spacecraft (SC) and can be used in vehicles of various types.

Выбор способа установки блоков коррекции на КА один из важных этапов проектирования, от точности выставки вектора тяги в центр масс зависит дальнейшая работа КА на орбите. Изменение центра масс КА в процессе выработки топлива приводит к увеличению возмущающих моментов, а, следовательно, к повышению расходов на их компенсацию.The choice of the method of installing the correction blocks on the spacecraft is one of the important design stages, the further operation of the spacecraft in orbit depends on the accuracy of the thrust vector exhibition at the center of mass. A change in the center of mass of the spacecraft in the process of fuel production leads to an increase in disturbing moments, and, consequently, to an increase in the cost of their compensation.

Известно опорно-поворотное устройство позиционирования антенны (KR 101429001 В1), содержащее приводы управления двумя углами места и азимута, при помощи которых осуществляется наведение антенн. Недостатком изобретения относится то, что конструкция устройства не может быть использована в условиях космического пространства из-за габаритных характеристик.Known rotary support device for positioning the antenna (KR 101429001 B1), containing actuators controlling two elevation and azimuth angles by which the antennas are guided. The disadvantage of the invention is that the design of the device cannot be used in space due to the overall characteristics.

Известно опорно-поворотное устройство, содержащее привод азимутального вращения, представляющее собой вертикальную колонну, все элементы приводов которой размещены внутри этой колонны (RU 2359372). Недостатком известного устройства является малый диапазон применения, данная конструкция устройства не применима в условиях космического пространства, может применяться только для наземных систем.Known rotary support device containing an azimuthal rotation drive, which is a vertical column, all of the drive elements of which are located inside this column (RU 2359372). A disadvantage of the known device is the small range of applications, this design of the device is not applicable in outer space, can only be used for terrestrial systems.

Известно устройство, которое принято за прототип изобретения, содержащее возвратно-поступательный привод (US 6820531 B1), реализованный на основе линейного электродвигателя, функции которого в данном устройстве выполняют приводы вращения. За счет линейного привода смещается шаровая опора каретки, в плоскости платформы изменяя угол местности. Вращение платформы определяет угол азимута. Недостатком такой конструкции является подвод электропитания к вращающимся элементам.A device is known which is adopted as a prototype of the invention, comprising a reciprocating drive (US 6,820,531 B1), implemented on the basis of a linear electric motor, the functions of which in this device are rotary drives. Due to the linear drive, the ball bearing of the carriage is shifted, changing the terrain angle in the plane of the platform. The rotation of the platform determines the azimuth angle. The disadvantage of this design is the power supply to the rotating elements.

Задача изобретения состоит в комбинировании функций коррекций орбиты КА и создании вращающих моментов относительно центра масс, за счет использования свойств разработанной конструкции.The objective of the invention is to combine the functions of the correction of the orbit of the spacecraft and the creation of torques relative to the center of mass, by using the properties of the developed structure.

Указанная задача решается за счет разработки конструкции устройства управления вектором тяги двигателя коррекции, выполненное по типу опорно-поворотного устройства, изменяющего углы азимута и местности и содержащее приводы вращения. Приводы, связанные между собой карданной связью, вращают поворотные элементы относительно верхней и нижней интерфейсной платы. Точка поворота карданной связи совпадает с плоскостью сопряжения поворотных элементов, в которой расположен один из трех опорных подшипников, два других расположены в плоскостях сопряжения поворотных элементов с верхней и нижней интерфейсной платой, что позволяет при вращении изменять углы азимута и местности, при их совместном, либо противоположном вращении соответственно.This problem is solved by developing the design of the control device for the thrust vector of the correction engine, made by the type of slewing gear, which changes the azimuth and terrain angles and contains rotation drives. Drives connected by cardan coupling rotate the rotary elements relative to the upper and lower interface boards. The cardan coupling pivot point coincides with the coupling plane of the pivoting elements, in which one of the three thrust bearings is located, the other two are located in the coupling planes of the pivoting elements with the upper and lower interface boards, which allows rotation to change the azimuth and terrain angles, when they are combined, or opposite rotation respectively.

Техническим результатом, достигаемым изобретением является:The technical result achieved by the invention is:

- контролируемое изменение наклона в двух плоскостях двигателя коррекции относительно посадочной плоскости;- a controlled change in the slope in two planes of the correction engine relative to the landing plane;

- уменьшение возмущающих моментов, которые возникают из-за отклонения вектора тяги от центра масс КА;- reduction of disturbing moments that arise due to deviation of the thrust vector from the center of mass of the spacecraft;

- повышение точности в управлении углом наклона блока коррекции. Предлагаемое устройство поясняется чертежами, на которых показано:- improving accuracy in controlling the angle of inclination of the correction unit. The proposed device is illustrated by drawings, which show:

- на фиг. 1 - прототип поворотного устройства;- in FIG. 1 - prototype of a rotary device;

- на фиг. 2 - поворотное устройство в разрезе;- in FIG. 2 - sectional rotary device;

Устройство управления вектором тяги двигателя коррекции включает в себя верхнюю интерфейсную плату 1, расположенную в верхней части конструкции и служащей в качестве основания для двигателя коррекции. В нижней части конструкции устройства расположена нижняя интерфейсная плата 2 предназначенная для соединения с посадочным местом.The thrust vector control device of the correction engine includes an upper interface board 1 located in the upper part of the structure and serving as the basis for the correction engine. In the lower part of the device design is located the lower interface board 2 intended for connection with the seat.

Приводы 3, в количестве двух штук, находятся во взаимно-перпендикулярных плоскостях, для исключения столкновений между ними во время работы устройства и каждый привод соединен с верхней 1 и нижней 2 интерфейсной платой соответственно. Шестерни 4 в количестве двух штук, установлены в верхней 1 и нижней 2 интерфейсной плате соответственно и находятся в жестком соединении с верхним 7 и нижним 7 поворотным элементом.Drives 3, in the amount of two pieces, are located in mutually perpendicular planes, to avoid collisions between them during operation of the device and each drive is connected to the top 1 and bottom 2 of the interface board, respectively. Gears 4 in the amount of two pieces are installed in the upper 1 and lower 2 of the interface board, respectively, and are in rigid connection with the upper 7 and lower 7 rotary element.

Карданный вал 5 расположен в центральной части устройства и соединяет верхнюю 1 и нижнюю 2 интерфейсную плату, предназначен для предотвращения вращения верхней интерфейсной платы 1 относительно нижней интерфейсной платы 2. Данная карданная связь препятствует вращению верхней интерфейсной платы 1 относительно нижней интерфейсной платы 2, что препятствует заклиниванию механизма. Поворотная система устройства состоит из трех подшипников 6, расположенных в верхней, нижней и центральной части устройства и объединяющие в поворотную систему верхний и нижний поворотный элемент 7 с верхней 1 и нижней 2 интерфейсной платой. Подшипники 6 осуществляют вращение независимо друг от друга. Точка поворота 8 расположена на пересечении осей карданного вала 5 и совпадает с плоскостью подшипника 6 расположенного в центральной части устройства.A cardan shaft 5 is located in the central part of the device and connects the upper 1 and lower 2 interface boards, designed to prevent rotation of the upper interface board 1 relative to the lower interface board 2. This cardan coupling prevents rotation of the upper interface board 1 relative to the lower interface board 2, which prevents jamming mechanism. The rotary system of the device consists of three bearings 6 located in the upper, lower and central parts of the device and combining the upper and lower rotary element 7 with the upper 1 and lower 2 interface boards into a rotary system. Bearings 6 rotate independently of each other. The pivot point 8 is located at the intersection of the axes of the driveshaft 5 and coincides with the plane of the bearing 6 located in the central part of the device.

Работа устройства происходит следующим образом.The operation of the device is as follows.

При работе приводов 3 происходит вращение шестерней 4 либо в одну сторону, либо в разные стороны с равной угловой скоростью.When the drives 3 are working, the gears 4 rotate either in one direction or in different directions with equal angular velocity.

При вращении шестерней 4 в одну сторону происходит изменение направления плоскости наклона, изменяется угол азимута верхней интерфейсной платы 1 с неизменным углом наклона местности. При вращении шестерней 4 в разные стороны происходит контролируемый наклон верхней интерфейсной платы 1 относительно нижней интерфейсной платы 2, изменяется угол местности при неизменном направлении плоскости наклона.When the gears 4 rotate in one direction, the direction of the inclination plane changes, the azimuth angle of the upper interface board 1 changes with the same angle of inclination of the terrain. When the gears 4 rotate in different directions, a controlled inclination of the upper interface board 1 relative to the lower interface board 2 occurs, the terrain angle changes with the direction of the tilt plane unchanged.

Claims (1)

Устройство управления вектором тяги двигателя коррекции, выполненное по типу опорно-поворотного устройства, изменяющего углы азимута и местности и содержащее приводы вращения, отличающиеся тем, что приводы, связанные между собой карданной связью, вращают поворотные элементы относительно верхней и нижней интерфейсной платы, точка поворота карданной связи совпадает с плоскостью сопряжения поворотных элементов, в которой расположен один из трех опорных подшипников, два других расположены в плоскостях сопряжения поворотных элементов с верхней и нижней интерфейсной платой, что позволяет при вращении изменять углы азимута и местности при их совместном либо противоположном вращении соответственно.The control engine thrust vector control device, made as a slewing rotary device that changes azimuth and terrain angles and contains rotation drives, characterized in that the drives connected to each other by cardan coupling rotate the rotary elements relative to the upper and lower interface boards, the cardan pivot point connection coincides with the plane of conjugation of the rotary elements, in which one of the three thrust bearings is located, the other two are located in the plane of conjugation of the rotary elements with erhney and lower interface board that allows for the rotation of change of azimuth angles and areas in their joint or counter-rotating respectively.
RU2017143258A 2017-12-11 2017-12-11 Correction engine thrust vector control device RU2684229C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143258A RU2684229C1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Correction engine thrust vector control device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017143258A RU2684229C1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Correction engine thrust vector control device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2684229C1 true RU2684229C1 (en) 2019-04-04

Family

ID=66089673

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017143258A RU2684229C1 (en) 2017-12-11 2017-12-11 Correction engine thrust vector control device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2684229C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021170931A1 (en) * 2020-02-27 2021-09-02 Airbus Defence And Space Sas Radiator with reduced insolation and improved guidance system for geostationary satellite

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6820531B1 (en) * 2003-12-01 2004-11-23 Textron Systems Corporation Positioning system with continuous-range inclination and rotation angles
RU2359372C1 (en) * 2008-01-21 2009-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма" "МИКРАН" Rotary support
US9708081B2 (en) * 2013-12-31 2017-07-18 Airbus Defence And Space Sas Radiator with reduced insolation for satellite and satellite provided with such a radiator
RU2634333C1 (en) * 2016-07-12 2017-10-25 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Supporting and turning device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6820531B1 (en) * 2003-12-01 2004-11-23 Textron Systems Corporation Positioning system with continuous-range inclination and rotation angles
RU2359372C1 (en) * 2008-01-21 2009-06-20 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственная фирма" "МИКРАН" Rotary support
US9708081B2 (en) * 2013-12-31 2017-07-18 Airbus Defence And Space Sas Radiator with reduced insolation for satellite and satellite provided with such a radiator
RU2634333C1 (en) * 2016-07-12 2017-10-25 Общество с Ограниченной Ответственностью "Инженерное Бюро Воронежского Акционерного Самолетостроительного Общества" Supporting and turning device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021170931A1 (en) * 2020-02-27 2021-09-02 Airbus Defence And Space Sas Radiator with reduced insolation and improved guidance system for geostationary satellite
FR3107699A1 (en) * 2020-02-27 2021-09-03 Airbus Defence And Space Sas Reduced sunshine radiator and improved guidance system for geostationary satellite
US11685556B2 (en) 2020-02-27 2023-06-27 Airbus Defence And Space Sas Radiator with reduced solar irradiation and improved guidance system for geostationary satellite

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7299762B2 (en) Stabilizing surface for flight deck or other uses
CN101099264A (en) Antenna positioner system
EP3087006B1 (en) Attitude control for agile satellite applications
JP2008543630A (en) Landing device for ultra-compact unmanned aerial vehicles
KR20170061884A (en) Multicopter using coaxial rotor
CN1076419A (en) The test equipment and the application thereof of satellite attitude control
JP2012531144A (en) Movable sensor holder
CA2657941A1 (en) Rotating antenna steering mount
CN108332023B (en) Two-axis and three-axis pan-tilt and shooting equipment thereof
JP2016501161A (en) Direct stereo vector rotor (DOVER)
CN106286761B (en) Differential attachment formula three-axle table
US20220291499A1 (en) Observation apparatus capable of omnidirectional observation without blind zone
JPH0226753B2 (en)
US2901208A (en) Stabilized load
RU2684229C1 (en) Correction engine thrust vector control device
US6285339B1 (en) Two axis positioner with zero backlash
AU2018353842A1 (en) Low profile gimbal for airborne radar
JPH05185997A (en) Momentum wheel stage operating system and its method
US6182582B1 (en) Tilt table
US3356150A (en) Mechanism for deflection of a contrarotating propeller system
Tiimus et al. Camera gimbal control system for unmanned platforms
US20120181400A1 (en) Holding Device for a Displaceable Sensor
US4199762A (en) Pedestal and gimbal assembly
RU2524838C2 (en) Triaxial rotary support
KR20120076895A (en) Variable speed gimbal control moment gyro