Секретные спутники США на ГСО и ВЭО

[ДалекийГость]

только как-то съехали на гироскопы

Очень прошу извинить, чувствую, что мешаю этому обсуждению, но он меня "достал". Последний раз напишу в этой теме про гироскопы  и больше не буду - честное слово. Если это лишнее, пусть модератор удалит.

Всё описано правильно.

Спасибо, что Вы согласились с моим объяснением. Значит, Вы согласны, что Ваше описание

Ориентация на ГСО "трёхосных" спутников на одном гироскопе не имеет ничего общего с активной ориентацией и гиродинами. Один гироскоп жёстко закреплён в корпусе спутника

не имеет ничего общего с действительностью.

Точно так же управляют (управляли) и спутниками со стабилизацией вращением.

Нет, это не верно. Между спутниками, стабилизированными вращением, и спутниками с трехосной ориентацией на гироскопах есть большое и очень важное отличие - расход рабочего тела, требующийся для достижения точности ориентации.

Любую ошибку ориентации трехосных спутников с гироскопами можно устранить без расхода рабочего тела. Пусть, например, "вертикаль" спутника отклонилась от местной вертикали на некоторый угол по часовой стрелки.  Для устранения этой ошибки изменим кинетический момент гироскопов так, чтобы "вертикаль" спутника стала поворачиваться против часовой стрелки (например, закрутим соответсвующий маховик по часовой стрелке). Когда "вертикаль" спутника совпадет с местной вертикалью, восстановим прежний кинетический момент гироскопов (остановим маховик). Всё - процесс закончен, ошибка ориентации устранена. В реальной системе управление будет иметь более сложную зависимость от времени, но это не важно. Важно, что нет расхода рабочего тела.

А ошибку направления оси вращения спутников, стабилизированных вращением, в принципе нельзя устранить без расхода рабочего тела. При этом такой спутник, как истинный гироскоп, будет сильно сопротивляться - расход рабочего тела пропорционален скорости стабилизирующего вращения. Чтобы экономить рабочее тело, ошибку ориентации таких спутников устраняют тогда, когда она становится критической для устойчивости. Поэтому точность стабилизации таких спутников (порядка десятков угловых минут) значительно хуже, чем точность стабилизации трехосных спутников (угловые секунды). Поэтому на некоторых спутниках, стабилизированных вращением, устанавливают дополнительные средства наведения антенн. Но это уже не относится к вопросу ориентации самого спутника.

Чтобы устранять ошибки ориентации без расхода рабочего тела, на спутниках, стабилизированные вращением, можно было бы использовать гироскопы, также как они используются на спутниках с трехосной ориентацией. Но гироскопы замечательно решают задачи ориентации сами по себе, для них не нужна стабилизация вращением.


Кроме того, спутники со стабилизацией вращением и спутники типа Ямал - это вообще разные объекты по своим динамическим свойствам.
Спутники со стабилизацией вращением, имеют большой кинетический момент, который создаеет гироскпическую устойчивость как у волчка.
Спутники, типа Ямал, не имеют большого кинетического момента и гироскопической устойчивости как у волчка.

[Feol]

А знаете версию НПО ПМ, почему у нас (ну, ладно, НПО ПМ только) никогда не делали КА, стабилизированные вращением?

[пежмарь]

старый не только в локторах но и гироскопах не петрит нифига

[пежмарь]

У меня своя версия. Фон Браун достался амерам. Он им сделал Авангард из него Пионеры всякие пошли а потом кже щас Метеосаты всякие разные. А нам фонбраун не достался, какой то более грамотный инженер был посажен, который гироскопы любил и в термехе петрил. Вот мы и не стали делать вращающиеся дуры.

[Feol]

Так вот. НПО не делало КА, стабилизированных вращением потому, что для достижения сколь нибудь приемлемой точности ориентации требуется исключительно точное центрирование КА. То есть, ось вращения должна исключительно точно совпадать с главной центральной осью наибольшего момента инерции. А обеспечить это дело в наших производственных условиях оказалось неприемлемо сложным делом. Иначе будут неустранимые нутационные колебания КА во всеми вытекающими последствиями.

[пежмарь]

Видимо амеры успели вывезти из германии центровочный стенд, который нам не достался.

[Liss]

У меня своя версия. Фон Браун достался амерам. Он им сделал Авангард из него Пионеры всякие пошли а потом кже щас Метеосаты всякие разные. А нам фонбраун не достался, какой то более грамотный инженер был посажен, который гироскопы любил и в термехе петрил. Вот мы и не стали делать вращающиеся дуры.

А пежмарь не петрит в истории космонавтики. Фон Браун не делал "Авангарда", и "Пионеры" пошли не из него, и связь последних с метеоспутниками как-то не просматривается.

[ДалекийГость]

какой то более грамотный инженер был посажен, который гироскопы любил и в термехе петрил.

Точно. Один из таких инженеров - Евгений Николаевич Токарь, создатель системы ориентации спутника Молния-1. Он - гений.

[carlos]

только как-то съехали на гироскопы

Очень прошу извинить, чувствую, что мешаю этому обсуждению, но он меня "достал". Последний раз напишу в этой теме про гироскопы  и больше не буду - честное слово. Если это лишнее, пусть модератор удалит.

Так или иначе - я лично почитал "про гироскопы" не без интереса. Подводя некоторый итог - можно ли утверждать, что платформа "Интелсата-6" это в определенной степени регресс по отношению к "Интелсату-5" (принимая во внимание исключительно только способ ориентации и стабилизации спутника и не затрагивая транспондеры)?

[ДалекийГость]

можно ли утверждать, что платформа "Интелсата-6" это в определенной степени регресс по отношению к "Интелсату-5"

С одной стороны Интелсат-6 мощнее, чем Интелсат-5 и 5а

Интелсат-5

Dual solar arrays provide 1800 W BOL. 21 C-Band and 4 Ku-Band transponders. 12000 voice circuits and 2 TV channels.
http://msl.jpl.nasa.gov/QuickLooks/intelsat5QL.html

Интелсат-5а

Dual solar arrays provide 1800 W (BOL). 26 C-Band and 6 Ku-Band transponders. 15000 voice circuits and 2 TV channels.
http://msl.jpl.nasa.gov/QuickLooks/intelsat5aQL.html

Интелсат-6

Body mounted solar cells generate 2250 W (EOL). 38 (plus 12 backup) C-Band and 10 (plus 4 backup) Ku-Band transponders. 120,000 telephone calls and 3 color TV broadcasts simultaneously. SS/TDMA (Satellite-Switched Time Division Multiple Access) techniques used.
http://msl.jpl.nasa.gov/QuickLooks/intelsat6QL.html

Но с другой сторны перешел же потом Интелсат на использование трехосных спутников Интелсат-К, 7,7А,8 и 9. Да и сам Хьюз сделал трехосный HS-601.

Мое предположение, что на трехосные геостационарные спутники перешли из-за возросших требований по точности ориентации. Может и из-за мощности, потому что на трехосных спутниках эффективнее используются солнечные батареи.
С этой точки зрения, Интелсат-6 это регресс, шаг назад.

[Старый]

Всё описано правильно.

Спасибо, что Вы согласились с моим объяснением. Значит, Вы согласны, что Ваше описание

Ориентация на ГСО "трёхосных" спутников на одном гироскопе не имеет ничего общего с активной ориентацией и гиродинами. Один гироскоп жёстко закреплён в корпусе спутника

не имеет ничего общего с действительностью.

Я употребил слово "активная" в том понимании как тогда трактовали вы - типа как гиродины на Мире или МКС.

Нет, это не верно. Между спутниками, стабилизированными вращением, и спутниками с трехосной ориентацией на гироскопах есть большое и очень важное отличие - расход рабочего тела, требующийся для достижения точности ориентации.

Если спутник не имеет безрасходного источника внещнего момента (типа магнитных катушек или чего) то расход рабочего тела и там и там будет одинаков. В любом случае возмущающий момент накапливается в спутнике и его прийдётся разгружать, независимо от того чем он накоплен -  выращающиймя корпусом или отдельными гтроскопами.

Любую ошибку ориентации трехосных спутников с гироскопами можно устранить без расхода рабочего тела.

Всё равно так или иначе гироскопы прийдётся разгружать.
 Кстати, мне чтото подсказывает что в "трёхосных" спутниках относительный запас топлива в расчёте на год больше чем в ССВ. Ошибается?

Пусть, например, "вертикаль" спутника отклонилась от местной вертикали на некоторый угол по часовой стрелки.  Для устранения этой ошибки изменим кинетический момент гироскопов так, чтобы "вертикаль" спутника стала поворачиваться против часовой стрелки (например, закрутим соответсвующий маховик по часовой стрелке). Когда "вертикаль" спутника совпадет с местной вертикалью, восстановим прежний кинетический момент гироскопов (остановим маховик). Всё - процесс закончен, ошибка ориентации устранена.

Ну если вертикаль отклоняется сама собой, без воздействия внешних моментов, тогда это прокатит. Но так разве бывает?

А ошибку направления оси вращения спутников, стабилизированных вращением, в принципе нельзя устранить без расхода рабочего тела.

А ошибку направления гироскопов? Инерцоидом, чтоли?

При этом такой спутник, как истинный гироскоп, будет сильно сопротивляться - расход рабочего тела пропорционален скорости стабилизирующего вращения.

Гиродины будут сопротивляться рагрузке абсолютно тлчно так же.

Чтобы экономить рабочее тело, ошибку ориентации таких спутников устраняют тогда, когда она становится критической для устойчивости.

Устраняют тогда когда она становится критической для точности наведения антен.
 Но вы считаете что если накопленый момент разгружать маленькими кусочками или накопить и разгрузить весь сразу то будет какаято разница?

Поэтому точность стабилизации таких спутников (порядка десятков угловых минут) значительно хуже, чем точность стабилизации трехосных спутников (угловые секунды).

Ну всё свелось к точности стабилизации!
 
 Давайте вернёмся к началу и на этом закончим.

 Моё исходное утверждение:
Абсолютно ничего не мешало Хьюзу и другим делать спутники вместо стабилизации вращением трёхосной стабилизацией на одном гироскопе. Если они этого не делали то не потому что "не умели" и не потому что тут были какието проблемы а потому что требовалось чтобы топливо в баках разделялось центробежно.

Кроме того, спутники со стабилизацией вращением и спутники типа Ямал - это вообще разные объекты по своим динамическим свойствам.
Спутники со стабилизацией вращением, имеют большой кинетический момент, который создаеет гироскпическую устойчивость как у волчка.
Спутники, типа Ямал, не имеют большого кинематического момента и гироскопической устойчивости как у волчка.

Да уж, ССВ должны быть симметричными и сбалансированными, но какое это имеет отнощение к вопросу?

 Я хочу ещё раз подчеркнуть: ничего, ну абсолютно ничего не мешало Хьюзу на Интелсате-4 или HS-376 вместо вращающегося корпуса применить одноосный жёстко закреплённый гироскоп. Всем было бы только лучше. Раз это не сделали значит так было нужно.

[Старый]

У меня своя версия. Фон Браун достался амерам. Он им сделал Авангард

:shock:  :shock:  :shock:  :shock:  :shock:  :shock:
 Сами додумались?

[Старый]

Мое предположение, что на трехосные геостационарные спутники перешли из-за возросших требований по точности ориентации. Может и из-за мощности, потому что на трехосных спутниках эффективнее используются солнечные батареи.
С этой точки зрения, Интелсат-6 это регресс, шаг назад.

Чего тут предполагать когда всё точно известно? Не "может" а исключительно из-за мощности. Засунуть под обтекатель РН бврабан требуемого размера стало уже невозможно невзирая на всякие там раздвижные "телескопы". Раздвижной барабан СБ уже создавал такие проблемы что и не снились трёхосным спутникам но Хьюз продолжал цепляться за вращение.

[ДалекийГость]

А ошибку направления оси вращения спутников, стабилизированных вращением, в принципе нельзя устранить без расхода рабочего тела.

А ошибку направления гироскопов? Инерцоидом, чтоли?  

Я не буду писать про гироскопы, но на этот вопрос отвечу, потому что он вызван довольно распространненым непониманием  принципов работы систем автоматического управления.

Для точности и устойчивости автоматических систем с обратной связью, точное знание параметров исполнительных органов не требуется. В разумных пределах, конечно - в некоторой области устойчивости.

Посмотрим как это работает на примере некоторой системы с тремя исполнительными устройствами, каждое из которых номинально должно управлять (то есть вызывать изменения координат системы) только по одной из осей ортогональных осей X, Y, Z, но из-за ошибки направления своего действия оказывает влияние и на другие оси. Пусть ошибка направления очень большая величина - 6 градусов, то есть 0.1 радиана. Можно взять и больше, просто 0.1 - круглая величина. Для простоты будем считать что все исполнительные устройства одинаковы и все оси равноправны.

Итак, пусть из-за воздействия внешних факторов возникло некоторое отклонение по оси Х.

Измерительное устройство заметило это отклонение по оси X и по каналу обратной связи дало команду исполнительному устройству, управляющему по оси X, устранить это отклонение.

Исполнительное устройство по оси X  стало уменьшать отклонение по оси X, но при этом, из-за своего неточного направления, стало воздействовать и, например, на ось Y, так что там возникло отклонение равное 0.1 начального отклонения по оcи X.

Измерительное устройство заметило это отклонение по оси Y и по каналу обратной связи дало команду исполнительному устройству, управляющему по оси Y, устранить это отклонение.

Исполнительное устройство по оси Y  стало уменьшать отклонение по оси Y, но при этом, из-за своего неточного направления, стало воздействовать и, например, на ось Z, так что там возникло отклонение равное 0.1*0.1 = 0.01 начального отклонения по оcи X.

Измерительное устройство заметило это отклонение по оси Z и по каналу обратной связи дало команду исполнительному устройству, управляющему по оси Z, устранить это отклонение.

Исполнительное устройство по оси Z  стало уменьшать отклонение, но при этом, из-за своего неточного направления, стало воздействовать и, например, на ось X, так что там возникло отклонение равное 0.1*0.1*0.1 = 0.001 начального отклонения по оcи X.

Ну и так далее. Абсолютные величины отклонений все время уменьшаются и измерительное устройство будет давать команды ликвидировать отклонения по всем трем осям до тех пор, пока они не станут меньше порога чувствительности измерительного устройства. То есть ненаблюдаемыми.

Таким образом, исполнительные устройства ликвидируют любое отклонение, несмотря на существующие ошибки направления их действия. Точность управления в данном примере зависит только от характеристик измерительного устройства и не зависит от ошибки направлений исполнительных приборов (в разумных и понятных пределах).

Никаких инерциодов не нужно.

[пежмарь]

У меня своя версия. Фон Браун достался амерам. Он им сделал Авангард из него Пионеры всякие пошли а потом кже щас Метеосаты всякие разные. А нам фонбраун не достался, какой то более грамотный инженер был посажен, который гироскопы любил и в термехе петрил. Вот мы и не стали делать вращающиеся дуры.

А пежмарь не петрит в истории космонавтики. Фон Браун не делал "Авангарда", и "Пионеры" пошли не из него, и связь последних с метеоспутниками как-то не просматривается.

Да -спутал с Пикерингом и Эксплорером-1. Насчет отсутствия связи с последними метоспутниками это вы не правы. Метеосат стабилизируется вращением, точно также как Эксплорер. А сами эксплореры до 81 года в разных модификациях запускались. Потом амеры судя по всему продали платформу японцам.

[пежмарь]

У меня своя версия. Фон Браун достался амерам. Он им сделал Авангард из него Пионеры всякие пошли а потом кже щас Метеосаты всякие разные. А нам фонбраун не достался, какой то более грамотный инженер был посажен, который гироскопы любил и в термехе петрил. Вот мы и не стали делать вращающиеся дуры.

А пежмарь не петрит в истории космонавтики. Фон Браун не делал "Авангарда", и "Пионеры" пошли не из него, и связь последних с метеоспутниками как-то не просматривается.

Да -спутал с Пикерингом и Эксплорером-1. Насчет отсутствия связи с последними метоспутниками это вы не правы. Метеосат стабилизируется вращением, точно также как Эксплорер. А сами эксплореры до 81 года в разных модификациях запускались. Потом амеры судя по всему продали платформу японцам.

[Старый]

А сами эксплореры до 81 года в разных модификациях запускались. Потом амеры судя по всему продали платформу японцам.

:shock:  :shock:  :shock:  :shock:
 Перминов с Панариным отдыхают три раза!
 Пежмарь, вам не в детсад. Вам в Мухомору!

[пежмарь]

И связс Эксплорера с Брауном тоже есть. Последняя ступень Юпитера (Джуны тогда) стабилизировалась вращением. Так что думаю стабилизация спутника вращением идет тоже от последней ступени. А  вращением стабилизировали потому что последняя ступень были твердотопливная.
Такой же принцип применялся на Бразильской VLS-1. Последняя ступень просто напросто выставлялась по тангажу и закручивалась, а потом дула импульс.

[Liss]

Насчет отсутствия связи с последними метоспутниками это вы не правы. Метеосат стабилизируется вращением, точно также как Эксплорер. А сами эксплореры до 81 года в разных модификациях запускались. Потом амеры судя по всему продали платформу японцам.

Да... Кому бы загнать платформу спутника серии "Космос"... Аж до 2006 года запускались, и еще будут, наверное.

[пежмарь]

Старый -меня твои выкрики совершенно не интересуют. Потому что грешно обижаться на больных людей.


Насчет японцев - платформа у них один в один американская на GMS-ах. И Планета-А точно такая же была как Пионер.