Луна-25 – Союз-2-1Б/Фрегат – Восточный 1С – 11.08.2023 02:10:57 ДМВ

[Serge V Iz]

Вообще, читаю и удивляюсь: БИНС для Земли, БИНС для Луны, БИНС для каждого небесного тела.
Что это? Намек на разные законы физики? 

На разные датумы. ))

Я так понимаю, смешались понятия "инерциальная система" и "навигационная система"

Ага    В хИНС они преднамеренно смешаны.

Но да. Навигационная система, которая, единственная, и даёт системе управления пищу для размышлений на тему "куды бечь?", намного сложнее, чем набор измерителей, и включает в себя сложно устроенные вычисления. Которые имеют право жить не только вне БИБ, но и даже вне станции, иногда.

[opinion]

Есть ли в КТД турбонасос, который мог бы при включении создавать дополнительный крен?

Чем момент от турбонасоса принципиально отличается от паразитных моментов, создаваемых маршевыми двигателями? Парирование таких моментов - как раз одна из задач БИНС.

Хорошо бы просчитать энергетические возможности турбонасоса на отклонение от осевой линии всего аппарата. (Большая спин-орбитальная связь является неотъемлемым свойством малотоннажных аппаратов :-) )

Мне не под силу оценить это. Но считаю, что для создания давления в КС расходуется не менее 10% от всей мощности двигателя. А это на порядок больше мощности корректирующего двигателя. Пусть не вся энергия перейдет на крен аппарата, но на исправление воздействия уйдут секунды - маятник уж слишком тяжелый. Это было бы исправлено во время торможения небольшими порциями. Но Двигатель работал сотню секунд - за это время уход был непоправимый.

Моменты создаются только во время раскрутки и остановки турбины.

[Serge V Iz]

Мне не под силу оценить это

Предлагаю пойти путем абстрактных, отвлеченных рассуждений. ) Вся целиком станция, включая топливо, ротор турбонасоса, корпус насосного агрегата и даже антенны    -- механически замкнутая система.

Практика показывает, что выхлоп ЖРД какого-то заметного момента импульса не уносит, в отличие от выхлопа, скажем, ТВВД...

[Плейшнер]

Я так понимаю, смешались понятия "инерциальная система" и "навигационная система"

Ага    В хИНС они преднамеренно смешаны.

Но да. Навигационная система, которая, единственная, и даёт системе управления пищу для размышлений на тему "куды бечь?", намного сложнее, чем набор измерителей, и включает в себя сложно устроенные вычисления. Которые имеют право жить не только вне БИБ, но и даже вне станции, иногда.

Если совсем упрощенно, то
навигационная система отвечает на вопрос "где я сейчас нахожусь"
а инерциальная на вопрос "куда я переместилась относительно "начальной"  точки где меня включили или скорректировали"

Очевидно, первый вопрос более общий чем второй, соответственно инерциальная система является одним из датчиков для навигационной системы, наряду с астроориентаторами, радиовысотомерами и т.п.

[ОАЯ]

Моменты создаются только во время раскрутки и остановки турбины.

Еще хотелось бы понять: Вот происходит раскрутка турбины и аппарат дергается по курсу (если ось турбины не проходит через центр масс). А затем не появляется ли гироскопический момент от турбины, препятствующий изменению положения оси турбины как у колеса велосипеда (извините за вульгарность сравнения) ?

[Serge V Iz]

Моменты создаются только во время раскрутки и остановки турбины.

Еще хотелось бы понять: Вот происходит раскрутка турбины и аппарат дергается по курсу (если ось турбины не проходит через центр масс). А затем не появляется ли гироскопический момент от турбины, препятствующий изменению положения оси турбины как у колеса велосипеда (извините за вульгарность сравнения) ?

Механика не знает вульгарностей. )

Надо просто сравнить моменты инерции и импульса станции, которая весит тонну, и имеет характерный радиус метр, с ротором, который весит килограмм?, и имеет характерный радиус сантиметры?.

---

Да, и как раз в той плоскости, в которой действовал момент при разгоне гироскопа, гироскоп не препятствует вращениям своего корпуса.  В двух других плоскостях -- сопротивляется, да.

[Плейшнер]

Парирование таких моментов - как раз одна из задач БИНС.

БИНС это не синоним системы управления. БИНС ничего не может парировать. Она может выдать в СУ угловые скорости и углы.

[opinion]

Парирование таких моментов - как раз одна из задач БИНС.

БИНС это не синоним системы управления. БИНС ничего не может парировать. Она может выдать в СУ угловые скорости и углы.

С точки зрения отдела пришивания пуговиц, пуговицы пришивают, чтобы они крепко держались. Но при более широком взгляде на систему оказывается, что у них есть и другие задачи.

[Плейшнер]

Парирование таких моментов - как раз одна из задач БИНС.

БИНС это не синоним системы управления. БИНС ничего не может парировать. Она может выдать в СУ угловые скорости и углы.

С точки зрения отдела пришивания пуговиц, пуговицы пришивают, чтобы они крепко держались. Но при более широком взгляде на систему оказывается, что у них есть и другие задачи.

Широко. Достаточно было просто плюсануть
А на всякий широкий взгляд всегда находится еще более широкий, и даже вмещающий всю Вселенную

[ОАЯ]

Моменты создаются только во время раскрутки и остановки турбины.

Еще хотелось бы понять: Вот происходит раскрутка турбины и аппарат дергается по курсу (если ось турбины не проходит через центр масс). А затем не появляется ли гироскопический момент от турбины, препятствующий изменению положения оси турбины как у колеса велосипеда (извините за вульгарность сравнения) ?

Механика не знает вульгарностей. )

Надо просто сравнить моменты инерции и импульса станции, которая весит тонну, и имеет характерный радиус метр, с ротором, который весит килограмм?, и имеет характерный радиус сантиметры?.

---

Да, и как раз в той плоскости, в которой действовал момент при разгоне гироскопа, гироскоп не препятствует вращениям своего корпуса.  В двух других плоскостях -- сопротивляется, да.

К слову сказать, нам не надо поворачивать станцию для полета на Юпитер. Из решения треугольника получается для аварии нужен всего доворот на  1,15 градуса при высоте 100 км, полупериметра Луны 5000 км.
https://www.calc.ru/raschet-treugolnika.html

Угол β:

1.15 °

[Serge V Iz]

К слову сказать, нам не надо поворачивать станцию для полета на Юпитер. Из решения треугольника получается для аварии нужен всего доворот на  1,15 градуса при высоте 100 км, полупериметра Луны 5000 км.
https://www.calc.ru/raschet-treugolnika.html

Угол β:

1.15 °

Ну, Холмс, я бы из этого, сделал следующие выводы:

1. Нам нужен некий датчик, который способен надёжно показать относительное изменение угла намного точнее, чем этот один градус (лучше, чем солнечный)
2. И этот датчик должен успеть показать его, изменение, во много раз быстрее, чем несколько секунд разгона ротора ТНА
3. Если я не ошибаюсь, "толстые" пятикилограммовые двигатели на большом плече располагают гораздо большим моментом, чем тот, который фигурирует в процессе разгона, и следует ими воспользоваться?

)

[ОАЯ]

Но есть еще процесс успокоения колебательного процесса. Что если эти два градуса уместились в затухающий конус на 100 секунд?

[Serge V Iz]

Но есть еще процесс успокоения колебательного процесса. Что если эти два градуса уместились в затухающий конус на 100 секунд?

Ошибки проектирования регуляторов тоже бывают. Но часто стремятся сделать регулятор настолько быстрый, насколько возможно, чтобы переходный процесс остался совсем апериодическим.

Например, послестартовый разворот РН Союз, с которой упал Фрегат, может "перелететь" заданное положение на несколько единиц градусов, но после этого плавно вернётся точно к заданному положению, без затухающей периодики.

[ОАЯ]

Спасибо за точный, и развернутый, и быстрый ответ!

[Штуцер]

Например, послестартовый разворот РН Союз, с которой упал Фрегат,

Офтоп но кстати вспомнилось.
Когда смотришь рокеткам союза, видно что Су гоняет по крену влево вправо, с незатухающим гистерезисом.

[Serge V Iz]

Например, послестартовый разворот РН Союз, с которой упал Фрегат,

Офтоп но кстати вспомнилось.
Когда смотришь рокеткам союза, видно что Су гоняет по крену влево вправо, с незатухающим гистерезисом.

Да, и зоны нечувствительности, и желание избегать определённых частот колебаний там тоже есть. )

[Антикосмит]

Как бы, БИБ - примерно «обычная» бесплатформенная инерциальная система навигации, способная к работе около Земли, вдали от небесных тел, и в сравнительно ограниченой области около Луны. В общем, там, где поле гравитации (поле ускорений свободного падения), хорошо известно, мало того, имеет простой вид и, к тому же, дифуры могут быть сильно упрощены известными способами.

А вот как мог использоваться или как использовался БИУС-Л, лично мне, не очень понятно.

БИНС на орбите Луны не нужно точно измерять координаты КА. Не нужно учитывать влияние масконов. Это же не подводная лодка, которая действует автономно. Траекторные измерения выполняются с Земли. Баллистические расчеты тоже делаются на Земле. Тут можно какие угодно дифуры решить. Ещё в 60-е научились. БИНС на КА должен обеспечить выдачу определенного импульса в определенном направлении. Автономная работа начинается на этапе посадки, когда масконы уже никак не влияют.

А мне идея пришла: почему бы не поставить на КА оптический прибор для траекторных измерений? В смысле имея карту Луны и зная угол зрения камеры можно по направлению движения и по угловым размерам объектов и их изменению определять более менее точно параметры орбиты прямо на пепелаце. Хотя, конечно, проще акселерометром или гироскопом ловить изменения скорости и вектора относительно известной орбиты. Но как способ перепроверки траекторных измерений на месте может прокатить.

[Serge V Iz]

... почему бы не поставить на КА оптический прибор для траекторных измерений? В смысле имея карту Луны и зная угол зрения камеры можно по направлению движения и по угловым размерам объектов и их изменению определять более менее точно параметры орбиты прямо на пепелаце. Хотя, конечно, проще акселерометром или гироскопом ловить изменения скорости и вектора относительно известной орбиты. Но как способ перепроверки траекторных измерений на месте может прокатить.

Это соседняя тема. )
(Предложение, безусловно, хорошее...)

[ОАЯ]

(про оптическую навигацию) А вдруг аппарат будет пролетать над темной стороной Луны? И, наверное, точность определения высот и соотв. углов в маленьком аппарате не будет высокой.

[Плейшнер]

Например, послестартовый разворот РН Союз, с которой упал Фрегат,

Офтоп но кстати вспомнилось.
Когда смотришь рокеткам союза, видно что Су гоняет по крену влево вправо, с незатухающим гистерезисом.

Задача плавного подхода безо всяких колебаний давно решена, достаточно только в закон управления ввести не только угловое положение но и угловую скорость