RU75635U1 - Устройство для поворота космического аппарата - Google Patents
Устройство для поворота космического аппарата Download PDFInfo
- Publication number
- RU75635U1 RU75635U1 RU2008100114/22U RU2008100114U RU75635U1 RU 75635 U1 RU75635 U1 RU 75635U1 RU 2008100114/22 U RU2008100114/22 U RU 2008100114/22U RU 2008100114 U RU2008100114 U RU 2008100114U RU 75635 U1 RU75635 U1 RU 75635U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- spacecraft
- frame
- magnetic field
- force
- earth
- Prior art date
Links
Landscapes
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
Устройство для поворота космического аппарата относится к космической технике и предназначено для вращения космического аппарата, находящегося в полете, вокруг его центра массы. Устройство для поворота космического аппарата содержит электропроводящий провод, свитый в виде рамки, помещенной в постоянное магнитное поле и подключенной к источнику постоянного тока. Новым в нем является то, что рамка закреплена в поворотном устройстве типа «карданового узла», жестко прикрепленном к космическому аппарату, с возможностью расположения рамки поворотами в плоскости, проходящей вдоль силовых линий магнитного поля Земли, проходящих в месте поворота космического аппарата. Вариантом является устройство для поворота космического аппарата, в котором рамка выполнена прямоугольной с возможностью расположения какой-либо пары противоположных сторон прямоугольной рамки перпендикулярно силовым линиям магнитного поля Земли.
Description
Область техники
Устройство для поворота космического аппарата относится к космической технике и предназначено для вращения космического аппарата, находящегося в полете, вокруг его центра массы.
Уровень техники
Общеизвестны устройства для поворота летательных аппаратов, в том числе космических, выполненные в виде одного или нескольких ракетных двигателей (Мерилл Г., Гольдберг Г., Гельмгольц Р. Исследование операций. Боевые части. Пуск снарядов. М" Иностранная литература, 1958.-595 с.).
Известно устройство, содержащее провод с электрическим током, помещенный в магнитное поле, на который, согласно закону Ампера, действует сила, направленная перпендикулярно направлению магнитного поля и направлению электрического тока (Матвеев А.Н. Электричество и магнетизм. - М.: Высшая школа, 1983,с.61-66).
Наиболее близким по технической сущности к техническому предложению является устройство, содержащее электропроводящий провод, свитый в виде рамки, помещенной в постоянное магнитное поле и подключенной к источнику постоянного тока (Физический энциклопедический словарь. - М.:
Советская энциклопедия, 1984, с.20-21).
Сущность технического решения
Новое устройство для поворота космического аппарата также содержит электропроводящий провод, свитый в виде рамки, помещенной в постоянное магнитное поле и подключенной к источнику постоянного тока.
Новым в нем является то, что рамка закреплена в поворотном устройстве типа «карданового узла», жестко прикрепленном к космическому аппарату, с возможностью расположения рамки поворотами в плоскости, проходящей вдоль силовых линий магнитного поля Земли, проходящих в месте поворота космического аппарата.
Вариантом является устройство для поворота космического аппарата, в котором рамка выполнена прямоугольной с возможностью расположения какой-либо пары противоположных
сторон прямоугольной рамки перпендикулярно силовым линиям магнитного поля Земли.
Новое устройство для поворота космического аппарата также содержит электропроводящий провод, свитый в виде рамки, помещенной в постоянное магнитное поле и подключенной к источнику постоянного тока.
Новым в нем является то, что рамка закреплена в поворотном устройстве типа «карданового узла», жестко прикрепленном к космическому аппарату, с возможностью расположения рамки поворотами в плоскости, проходящей вдоль силовых линий магнитного поля Земли, проходящих в месте поворота космического аппарата.
Технический результат
Новое устройство для поворота космического аппарата позволяет экономить горючее, расходуемое ракетными вигателями для поворота космического аппарата, поскольку оно (устройство) работает на электроэнергии, вырабатываемой солнечными батареями, или запасенной в аккумуляторах и батареях.
Описание чертежа
На чертеже показана схема реализации нового устройства для поворота космического аппарата. На ней изображена рамка 1 из электропроводящего провода, подключенная к источнику постоянного тока 2. Вдоль рамки направлено магнитное поле Земли. Здесь рамка 1 выполнена в виде прямоугольника и две ее стороны перпендикулярны магнитному полю Земли.
Принцип действия
При подключении электропроводящего провода к источнику постоянного тока 2 по рамке 1 потечет ток. На ток, протекающий в рамке 1, по сторонам, перпендикулярным магнитному полю, воздействуют силы, перпендикулярные направлению тока и магнитному полю, которые образуют пару сил противоположного направления. (Кухлинг X. Справочник по физике. М.: Мир, 1982, с.347). Возникший момент сил позволит повернуть космический корабль. Компьютерные расчеты подскажут как в нужное время, в нужном месте и на нужное время следует включить источник питания 2, для того чтобы повернуть космический аппарат вокруг центра масс на нужный угол. Эта сила магнитная СМ пропорциональна магнитной индукции МИ магнитного поля, длине проводника ДП и силе тока СТ:
СМ=МИ×ДП×СТ
Известно, что магнитная индукция (МИ) Земли МИ=0,00005 тесла (Физический энциклопедический словарь. - М.: Советская энциклопедия, 1984, с.370).
Если длина провода (ДП) квадратной метровой рамки ДП=1 м., сила тока (СТ) в проводе СТ=10 А, а число витков ЧВ=1000, то сила магнитная (СМ), действующая на одну сторону рамки, СМ=МИ×ДП×СТ×ЧВ=0,00005×1×10×1000=0,5 ньютонов (Н).
Момент силы (МС), действующий на две противоположные стороны рамки, МС=2×СМ×ДП:2=2×0,5×1:2=0,5 кг.м.
При массе шара (МШ) космического аппарата МШ=1000 кг радиусом шара РШ=1 м момент инерции (МИ) расчитывается по формуле (Кухлинг X. Справочник по физике. М.: Мир, 1982, с.98).
МИ=(2/5)×МШ×РШ×РШ=0.4×1000×1×1=400 кг.м.м.
Расчитывается угловое ускорение (УУ) вращения космического аппарата по формуле (Кухлинг X. Справочник по физике. М.: Мир, 1982, с.95)
УУ=МС/МИ=0,5/400=0,00125 радиан/с.с.
Пусть требуется повернуть космический аппарат на угол поворота (УП) УП=90 градусов, или около 1,5 радиана. Сначала поворачивают с ускорением на половинный угол УП/2=45 градусов (0,75 радиан). Тогда время поворота (ВП) на половину угла определяется из формулы расчета пути (угла поворота) при движении с ускорением (см. там же - Кухлинг X...).
УП/2=УУ×(ВП)×(ВП)/2
Отсюда ВП=Квадратный корень (УП/УУ)=Квадратный корень (1,5/0,00125)=Квадратный корень (1200)=110с.=1,9 мин. И столько же времени надо потратить на торможение при повороте. Всего потребуется 3,8 мин. для поворота на угол 90 градусов. Что весьма приемлемо и реально.
Т.е. новое устройство технически осуществимо, а значит и промышленно применимо.
Claims (2)
1. Устройство для поворота космического аппарата, содержащее электропроводящий провод, свитый в виде рамки, помещенной в постоянное магнитное поле и подключенной к источнику постоянного тока, отличающееся тем, что рамка закреплена в поворотном устройстве типа «карданового узла», жестко прикрепленном к космическому аппарату, с возможностью расположения рамки поворотами в плоскости, проходящей вдоль силовых линий магнитного поля Земли, проходящих в месте поворота космического аппарата.
2. Устройство для поворота космического аппарата по п.1, отличающееся тем, что рамка выполнена прямоугольной с возможностью расположения какой-либо пары противоположных сторон прямоугольной рамки перпендикулярно силовым линиям магнитного поля Земли.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008100114/22U RU75635U1 (ru) | 2008-01-11 | 2008-01-11 | Устройство для поворота космического аппарата |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008100114/22U RU75635U1 (ru) | 2008-01-11 | 2008-01-11 | Устройство для поворота космического аппарата |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU75635U1 true RU75635U1 (ru) | 2008-08-20 |
Family
ID=39748303
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008100114/22U RU75635U1 (ru) | 2008-01-11 | 2008-01-11 | Устройство для поворота космического аппарата |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU75635U1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474519C2 (ru) * | 2011-04-26 | 2013-02-10 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" | Устройство для поворота летательного аппарата |
-
2008
- 2008-01-11 RU RU2008100114/22U patent/RU75635U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2474519C2 (ru) * | 2011-04-26 | 2013-02-10 | Федеральное Государственное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Аграрный Университет Имени Н.И. Вавилова" | Устройство для поворота летательного аппарата |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Kleihaus et al. | Rotating Ellis wormholes in four dimensions | |
| Sotani et al. | Properties of an electrically charged black hole in Eddington-inspired Born-Infeld gravity | |
| Abdujabbarov et al. | Magnetized particle motion and acceleration around a Schwarzschild black hole in a magnetic field | |
| US20160197543A1 (en) | Electromagnetic segmented-capacitor propulsion system | |
| RU75635U1 (ru) | Устройство для поворота космического аппарата | |
| Adams et al. | ã и d vx | |
| Liu et al. | Gravitational and electromagnetic radiations from binary black holes with electric and magnetic charges | |
| Petrov et al. | Janibekov’s effect and the laws of mechanics | |
| RU2562904C1 (ru) | Способ управления ориентацией космического аппарата с неподвижными панелями солнечных батарей при выполнении экспериментов | |
| Safin | Violation of P-and T-symmetries in double polarized elastic electron-proton scattering | |
| RU2562903C1 (ru) | Способ управления ориентацией космического аппарата с неподвижными панелями солнечных батарей при выполнении экспериментов на орбитах с максимальной длительностью теневого участка | |
| Fleming | Electron and proton radii are due to quantum polarization rate and the speed of light | |
| RU2525301C1 (ru) | Электрический генератор для искусственного спутника земли | |
| Moses et al. | Advanced Aerocapture System For Enabling Faster-Larger Planetary Science & Human Exploration Missions to Worlds with Atmospheres | |
| Branduardi-Raymont et al. | EXACT: Exploring the Earth's X-ray aurora with a Cubesat | |
| Juraev et al. | Particle ionization near a weakly charged black hole | |
| Murad | The Challenges of Developing the Technology for A Realistic Starship Propulsor | |
| Bale et al. | Direct measurement of the cross-shock electric potential at low plasma $\beta $, quasi-perpendicular bow shocks | |
| Hafele | Earth flyby anomalies explained by a time-retarded causal version of Newtonian gravitational theory | |
| Urone et al. | 20.1 Current | |
| Envall et al. | Electric Solar Wind Sail tether payloads onboard nanosatellites in low Earth orbit and in solar wind | |
| Urone et al. | 10.5 Angular Momentum and Its Conservation | |
| Trenčevski | Magnetic fields of the spinning bodies | |
| 张及晨 | The study of birth rate of SNe Ia in nearby universe | |
| Khusnutdinov | Bremsstrahlung in wormhole spacetime with infinitely short throat |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090112 |