Почему отработанные спутники быстро вращаются?

[ДалекийГость]

за счёт перехода отклонения по рысканью в отклонение по крену за 1/4 витка при работающем одноосном гиростабилизаторе

Да, крен и рыскание зависят друг от друга. И на спутнике, стабилизированным вращением, тоже. Но воспользоваться этой зависимостью можно только при управляемой стабилизации КА - с помощью управляющих моментов, прикладываемых к гироскопам.

В этом и состоит отличие трехосной стабилизации на гироскопах (с ненулевым кинетическим моментом) от стабилизации вращением - на врашающиеся части КА действуют принципиально разные моменты.

При стабилизации вращением, на вращающйся корпус КА действуют возмущающие моменты (возникающие из-за внешних факторов, типа давления солнечного света, и процессов в самом КА, типа работы двигателей коррекции орбиты). КА не управляется ни по крену, ни по рысканию. Только по тангажу за счет противовращения антенного блока.

При трехоосной стабилизации, на вращающйся гироскоп действуют управляющие моменты (создаваемые по измерениям крена и тангажа в соответствии с используемым алгоритмом управления ). КА управляется и по тангажу, и по крену и даже по неизмеряемому (в рассматриваемом примере) рысканию.

[Старый]

При стабилизации вращением, на вращающйся корпус КА действуют возмущающие моменты (возникающие из-за внешних факторов, типа давления солнечного света, и процессов в самом КА, типа работы двигателей коррекции орбиты). КА не управляется ни по крену, ни по рысканию. Только по тангажу за счет противовращения антенного блока.

Ну вы, блин, даёте!  :shock:

[ДалекийГость]

При стабилизации вращением,... КА не управляется ни по крену, ни по рысканию.

Ну вы, блин, даёте!  :shock:

Вы, очевидно, просто хотите потроллить в этой теме, как и во множестве других. Тем не менее, напишу немного более подробно про стабилизацию вращением, не для Вас,  но может быть кому-нибудь еще будет интересно.

Начальный режим, создающий нужное вращение КА, выполняется с помощью реактивных двигателей, моменты сил которых раскручивают КА, точнее его часть без блока с антеннами, вокруг определенной оси КА перпендикулярно плоскости орбиты.

После выполнения нужных требований по величине и направлению вращения, этот режим прекращается, реактивные двигатели выключаются и КА переходит в режим стабилизации вращением.

В режиме стабилизации вращением КА не управляется ни по крену, ни по рысканию. Вращается как получится, согласно законам Ньютона (ну и Эйнштейна тоже) и возмущающим моментам.

Для создания нужной ориентации антенн относительно Земли, блок с антеннами управляется по тангажу с использованием измерений датчика вертикали (или радиопеленгатора и т.п.). Кроме того, антенны могут иметь системы автономного наведения на нужные наземные ориентиры, однако к управлению и стабилизации КА это уже никак не относится.

Периодически КА переходит в режим трехосного управления на двигателях ориентации для того, чтобы подкорректировать величину и направление вращения.

[Старый]

В режиме стабилизации вращением КА не управляется ни по крену, ни по рысканию. Вращается как получится, согласно законам Ньютона (ну и Эйнштейна тоже) и возмущающим моментам.

Ну вы, блин, даёте!

Периодически КА переходит в режим трехосного управления на двигателях ориентации для того, чтобы подкорректировать величину и направление вращения.

Просто гениально! Особенно с учётом того что в топливных баках нет мембран и осадка топлива производится "центробежными силами".

Далёкий Гость, управление пространственнным положением оси вращения производится постоянно. Для этого установлены реактивные двигатели включающиеся импульсно таким образом чтобы вызвать прецессию оси вращения в нужном направлении. Если ось вращения отклоняется от направления перпендикулярного плоскости орбиты то двигатели срабатывают и возвращают её на место.

[Sattel]

Для создания нужной ориентации антенн относительно Земли, блок с антеннами управляется по тангажу с использованием измерений датчика вертикали (или радиопеленгатора и т.п.). Кроме того, антенны могут иметь системы автономного наведения на нужные наземные ориентиры, однако к управлению и стабилизации КА это уже никак не относится.

Меня вот этот момент всегда удивлял.
За счет чего удерживают ориентацию антенн на Землю? Не датчики, а исполнительные механизмы или что еще там?

[Старый]

Меня вот этот момент всегда удивлял.
За счет чего удерживают ориентацию антенн на Землю? Не датчики, а исполнительные механизмы или что еще там?

Да ни за счёт чего. Антена неориентируемая. Всё наведение осуществляется разворотом оси вращения спутника.

[ДалекийГость]

Просто гениально! Особенно с учётом того что в топливных баках нет мембран и осадка топлива производится "центробежными силами".

Ничего гениального тут нет. При переходе в режим трехосного управления на реактивных двигателей, КА продолжает вращаться и центробежные силы продолжают действовать. Вы это понимаете?

управление пространственнным положением оси вращения производится постоянно.

Когда используются двигатели, то это не стабилизация вращением, а управление на двигателях.  Стабилизация вращением происходит только на интервалах между включениями двигателей.  

Когда Вы сравнивали стабилизацию вращением и трехосную стабилизацию на гироскопах, под стабилизацией вращения Вы что имели в виду?
Комбинацию стабилизации вращением с управлением на реактивных двигателях ориентации?
И про эту комбинацию Вы писали, что нет разницы с управлением на гироскопах? Так, да?

[Sattel]

Меня вот этот момент всегда удивлял.
За счет чего удерживают ориентацию антенн на Землю? Не датчики, а исполнительные механизмы или что еще там?

Да ни за счёт чего. Антена неориентируемая. Всё наведение осуществляется разворотом оси вращения спутника.

Интелсаты-6 были построены по такой схеме. Ось вращения располагалась перпендикулярно плоскости орбиты. видимо на полярную звезду ориентировали.  Скорость вращения была порядка оборота в секунду. Антенны были направлены в определенную область на Земле и удерживались в этом направлении.
Я не понимаю за счет чего удерживали внутреннюю часть спутника с антеннами в заданном положении если внешняя вращалась? А ведь между ними была еще и электрическая связь, поскольку внешняя поверхность спутника была покрыта солнечными батареями.

[Sattel]

http://msl.jpl.nasa.gov/QuickLooks/intelsat6QL.html
вот картиночка спутника.

[Старый]

Когда Вы сравнивали стабилизацию вращением и трехосную стабилизацию на гироскопах, под стабилизацией вращения Вы что имели в виду?
Комбинацию стабилизацию вращением с управлением на реактивных двигателях ориентации?
И про эту комбинацию Вы писали, что нет разницы с управлением на гироскопах? Так, да?

Ну чего вы крутитесь? Спутник стабилизируется вращением. Вращением барабана солнечных батарей или специального гироскопа - без разницы. Когда направление оси вращения отклоняется за допустимые пределы его возвращают на место импульсами двигателей. Что тут непонятно?

[ДалекийГость]

Спутник стабилизируется вращением. Вращением барабана солнечных батарей или специального гироскопа - без разницы.

Еще раз повторяю. Разница состоит в том, что

В режиме стабилизации вращением, без использования реактивных двигателей ориентации, КА не управляется ни по крену, ни по рысканию.

В режиме трехосной ориентации с использованием гироскопов (гиростабилизаторов или маховиков), без использования реактивных двигателей ориентации, КА управляется и по тангажу, и по крену и по рысканию.

[Sattel]

2 ДалекийГость
ВЫ мне про Интелсат-6 поясните  плиз.

[Старый]

В режиме трехосной ориентации с использованием гироскопов (гиростабилизаторов или маховиков), без использования реактивных двигателей ориентации, КА управляется и по тангажу, и по крену и по рысканию.

Вобщем вопрос о стабилизации вращением корпуса ли спутника или жёстко закреплённого маховика плавно перетёк в трёхосную ориентацию? Стабилизация спутника в заданном пространственном положении одним жёстко закреплённым маховиком обеспечивается вполне, точно так же как и стабилизация вращением. С этим моментом всё ясно? Вопросов больше нет?
 К чему теперь свёлся пафос ваших претензий? К тому что с ииспользованием гироскопов управление надо осуществлять постоянно а с использованием стабилизации вращением - только периодически?

[ДалекийГость]

Я не понимаю за счет чего удерживали внутреннюю часть спутника с антеннами в заданном положении если внешняя вращалась? А ведь между ними была еще и электрическая связь, поскольку внешняя поверхность спутника была покрыта солнечными батареями.

Я не знаю, как именно устроенны конструкции геостационарных спутников связи.  Вроде где-то давно видел и даже скачивал, хотел дать ссылку, но, к сожалению, не нашел.
Мое понимание ограничивается уровнем - одна часть КА вращается относительно другой, часть с антеннами постоянно ориентирована на Землю. Если требуется, то антенны имеют автономную систему наведения. На Интелсат-6 такая система вроде как была для какой-то связи.

[Sattel]

Я не понимаю за счет чего удерживали внутреннюю часть спутника с антеннами в заданном положении если внешняя вращалась? А ведь между ними была еще и электрическая связь, поскольку внешняя поверхность спутника была покрыта солнечными батареями.

Я не знаю, как именно устроенны конструкции геостационарных спутников связи.  Вроде где-то давно видел и даже скачивал, хотел дать ссылку, но, к сожалению, не нашел.
Мое понимание ограничивается уровнем - одна часть КА вращается относительно другой, часть с антеннами постоянно ориентирована на Землю. Если требуется, то антенны имеют автономную систему наведения. На Интелсат-6 такая система вроде как была для какой-то связи.

антенны спутника конечно имеют подстройку в пределах нескольких градусов.
Непонятно как удерживают внутреннюю часть от вращения. По идеи через механическую и электрическую связи на внутреннюю часть должен передаваться крутящий момент от внешней.

[ДалекийГость]

Стабилизация спутника в заданном пространственном положении одним жёстко закреплённым маховиком обеспечивается вполне?

Я уже несколько раз писал, что на одном жестко закрепленном маховике нельзя сделать трехосную стабилизацию. Не будет управления ни по крену, ни по рысканию.

К чему теперь свёлся пафос ваших претензий? К тому что с ииспользованием гироскопов управление надо осуществлять постоянно а с использованием стабилизации вращением - только периодически?

С использованием гироскопов управление можно и нужно осуществлять постоянно для того, чтобы точность ориентации была высокой.
А с помощью стабилизации вращением, без двигателей ориентации, нельзя осущетвлять управление ни по крену, ни по рысканию. Поэтому точность стабилизации вращением хуже, чем при использовании гироскопов.

[ДалекийГость]

Непонятно как удерживают внутреннюю часть от вращения. По идеи через механическую и электрическую связи на внутреннюю часть должен передаваться крутящий момент от внешней.

Возможно этот момент компенсируется с помощью момента, создаваемого каким-нибудь  электродвигателем.

[Старый]

Я не понимаю за счет чего удерживали внутреннюю часть спутника с антеннами в заданном положении если внешняя вращалась? А ведь между ними была еще и электрическая связь, поскольку внешняя поверхность спутника была покрыта солнечными батареями.

Противовращение осуществляется электромотором. Антенный блок крутится электромотором в обратную сторону относительно корпуса.
 Все потребители электроэнергии включая транспондеры находятся во вращающейся части спутника. На антенный блок передаётся только электромагнитное излучение через вращающийся разъём.

[Старый]

Непонятно как удерживают внутреннюю часть от вращения.

Банально, электромотором.
 Но вобщето вся "внутренняя часть" спутника тоже вращается. Противовращение имеет только антенный блок.
 Насколько я в курсе невращающуюся внутреннюю часть с вращением только барабана солнечных батарей имел единственный тип спутника - DSCS-2.

[Старый]

А с помощью стабилизации вращением, без двигателей ориентации, нельзя осущетвлять управление ни по крену, ни по рысканию. Поэтому точность стабилизации вращением хуже, чем при использовании гироскопов.

Точность стабилизации должна быть не плохой или хорошей а такой какая необходима. Причём чем проще она достигается и чем менее постоянное требуется управление - тем лучше.
 Я вам с самого начала сказал что отказ от спутников стабилизированных вращением произошёл не из-за недостаточной точности стабилизации а из-за совершенно других причин.