Вопрос по гиродинам и силовым маховикам

Автор Yedi Kırkıncı Hoca, 04.05.2009 15:28:18

« предыдущая - следующая »

0 Пользователей и 1 гость просматривают эту тему.

Yedi Kırkıncı Hoca

Может, кто-нибудь сможет ответить на пару ламерских вопросов?

Чем отличается силовой маховик от гиродина, я более-менее себе представляю, хотя в прессе на русском силовой маховик регулярно зовут "гиродином".

Но - какова терминология на английском? В отношении гиродинов на МКС говорят о Control Moment Gyroscope (CMG), а вот о "Хаббле" - Reaction Wheel Assembly (RWA), но и то, и другое, как я понимаю, гиродины (или на "Хаббле" всё-таки нет?). Так же говорят и о том, что на "Кассини" (RWA) - и я не могу понять, что на "Кассини", гиродины или силовые маховики? В английской Википедии (http://en.wikipedia.org/wiki/Reaction_wheel ) называют силовые маховики Reaction Wheel, а гиродины - Moment Wheel, в результате хаббловский девайс там специально проходит как Moment Wheel, хотя его официальное называние (?) Reaction Wheel Assembly. Есть и отдельная статья о CMG (http://en.wikipedia.org/wiki/Control_moment_gyroscope ), но никак не связанная со статьёй о Reaction/Moment Wheel, хотя ссылка внизу имеется.

Таким образом, я окончательно запутался в терминологии. Не поможет ли кто разобраться? Заодно не подскажет ли кто-нибудь, на каких девайсах сейчас стоят силовые маховики, а на каких - гиродины? Вот на межпланетных зондах - там что?

И, наконец - каковы преимущества гиродинов перед силовыми маховиками (и недостатки)? Как я понимаю, гиродин должен кушать меньше энергии (не нуждается в раскрутке-торможении), но, может, я неправильно понимаю? Почему в одних случаях ставят одно, а в других - другое (или силовые маховики уже не ставят вовсе?).

В общем, буду признателен за помощь...
Tuline eesti poiss - Sıcak Estonya yiğidi

Старый

Как правило Wheel это маховики.
О преимуществах и недостатках уже был топик, попробуйте поиском.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Чем мрачнее реальность тем ярче бред.

Yedi Kırkıncı Hoca

ЦитатаКак правило Wheel это маховики.
О преимуществах и недостатках уже был топик, попробуйте поиском.

Так на "Хаббле" маховики? И на "Кассини"? ...поиском искал... не нашёл... может, где-то внутри других тем по ходу дела было... Поищу снова.
Tuline eesti poiss - Sıcak Estonya yiğidi

Yedi Kırkıncı Hoca

Посмотрел ещё... Я правильно понял, что на "Хаббле" всё-таки силовые маховики? Которые просто имеют большой гироскопический момент благодаря высокой рабочей скорости и поэтому стабилизируют аппарат?
Tuline eesti poiss - Sıcak Estonya yiğidi

Старый

ЦитатаКоторые просто имеют большой гироскопический момент благодаря высокой рабочей скорости и поэтому стабилизируют аппарат?
Ээээ... Вы знаете что такое "гироскопический момент"? Это вовсе не кинетический момент...
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Чем мрачнее реальность тем ярче бред.

Yedi Kırkıncı Hoca

Цитата
ЦитатаКоторые просто имеют большой гироскопический момент благодаря высокой рабочей скорости и поэтому стабилизируют аппарат?
Ээээ... Вы знаете что такое "гироскопический момент"? Это вовсе не кинетический момент...

Блин, конечно, я оговорился. :( Речь шла именно о стабилизации благодаря кинетическому моменту.

Ну так как? Что там на самом деле? :)
Tuline eesti poiss - Sıcak Estonya yiğidi

Старый

ЦитатаНу так как? Что там на самом деле? :)
А хрен его знает... :(
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Чем мрачнее реальность тем ярче бред.

Yedi Kırkıncı Hoca

ЦитатаА хрен его знает... :(

 :shock:  Но это же "Хаббл"!  :evil: Если Старый не знает, то кто???  :roll:

...Но хотя бы можно рассчитывать, что если на "Хаббле" и "Кассини" RWA (Reaction Wheel Assembly), то это одно и то же? Опять же на "Мессенджере" тоже 4 reaction wheel, но их И я правильно ли понял, что есть два типа силовых маховиков, один из которых работает на малых (в среднем равных нулю) скоростях и используется только для ориентации, а второй работает на больших и используется вдобавок и для стабилизации? Если так, то, по моему разумению, выходит, что, например, на "Хаббле", "Кассини" и "Мессенждере" именно силовые маховики (но на "Хаббле" - скоростные, а на прочих - без понятия). А где ж тогда гиродины? Только на орбитальных станциях, что ли?

Да, тему про преимущества и недостатки я так и не нашёл. :( :( Можно очень-очень коротко: гиродин - он вообще чем лучше силового маховика? Действительно ли, меньшим потреблением энергии, или что-то другое?
Tuline eesti poiss - Sıcak Estonya yiğidi

Старый

Цитата...Но хотя бы можно рассчитывать, что если на "Хаббле" и "Кассини" RWA (Reaction Wheel Assembly), то это одно и то же?  
Можно. Скорее всего обычные маховики. Но полную гарантию не дам.

ЦитатаОпять же на "Мессенджере" тоже 4 reaction wheel, но их И я правильно ли понял, что есть два типа силовых маховиков, один из которых работает на малых (в среднем равных нулю) скоростях и используется только для ориентации, а второй работает на больших и используется вдобавок и для стабилизации?
Есть такая стабилизация аналогичная стабилизации вращением только вращается не весь аппарат а один маховик в нём.

ЦитатаА где ж тогда гиродины? Только на орбитальных станциях, что ли?
Получается что так. Причём на Скайлэбе вроде тоже были гиродины, хотя не уверен.

ЦитатаДа, тему про преимущества и недостатки я так и не нашёл. :( :( Можно очень-очень коротко: гиродин - он вообще чем лучше силового маховика? Действительно ли, меньшим потреблением энергии, или что-то другое?
Ротор гиродина имеет постоянную скорость вращения. Управляющим моментом служит какраз гироскопический момент получаемый при принудительной прецессии ротора. Конструкция гиродинов допускает развороты всего аппарата без влияния на роторы, а в случае маховиков разворот аппарарата вызывает прецессию маховиков.
 Недостаток гиродинов - вес и сложность т.к. требуется трёхстепенной подвес и БЦВМ в контуре управления т.к. законы управления слишком сложны для аналогового контура.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Чем мрачнее реальность тем ярче бред.

Yedi Kırkıncı Hoca

Цитата
Цитата...Но хотя бы можно рассчитывать, что если на "Хаббле" и "Кассини" RWA (Reaction Wheel Assembly), то это одно и то же?  
Можно. Скорее всего обычные маховики. Но полную гарантию не дам.

ОК. Я всю жизнь был убеждён, что на "Хаббле" гиродины... Но, похоже, заблуждался. :)

ЦитатаЕсть такая стабилизация аналогичная стабилизации вращением только вращается не весь аппарат а один маховик в нём.

Вот-вот. Я не знал, что силовые маховики могут использоваться и так.

Цитата
ЦитатаА где ж тогда гиродины? Только на орбитальных станциях, что ли?
Получается что так. Причём на Скайлэбе вроде тоже были гиродины, хотя не уверен.

Почти точно - гиродины. Помнится, даже подробности читал. В общем, их и называют Control Moment Gyroscope. Одностепенные (Single Gimbal CMG). Только там была подшипниковая подвеска.

Цитата
ЦитатаДа, тему про преимущества и недостатки я так и не нашёл. :( :( Можно очень-очень коротко: гиродин - он вообще чем лучше силового маховика? Действительно ли, меньшим потреблением энергии, или что-то другое?
Ротор гиродина имеет постоянную скорость вращения. Управляющим моментом служит какраз гироскопический момент получаемый при принудительной прецессии ротора. Конструкция гиродинов допускает развороты всего аппарата без влияния на роторы, а в случае маховиков разворот аппарарата вызывает прецессию маховиков.

Это-то я знаю...

ЦитатаНедостаток гиродинов - вес и сложность т.к. требуется трёхстепенной подвес и БЦВМ в контуре управления т.к. законы управления слишком сложны для аналогового контура.

И это я знаю. Потому и вопрос - в чём преимущество этих самых гиродинов? Почему сейчас на орбитальных станциях ставят их, а не силовые маховики, как на "Салютах"? Вопрос именно в экономии энергии за счёт того, что не нужно раскручивать-тормозить ротор? Но ведь как раз на ОС энергия, вроде, не очень в дефиците. А надёжность гиродинов оставляет желать...
Tuline eesti poiss - Sıcak Estonya yiğidi


Yedi Kırkıncı Hoca

Цитатаhttp://pdf.aiaa.org/jaPreview/JGCD/1994/PVJAPRE21271.pdf

http://books.google.com/books?id=0GJWEro9ea4C&printsec=frontcover
http://books.google.com/books?id=0GJWEro9ea4C&printsec=frontcover#PPA160,M1

За ссылки спасибо большое! Завтра буду смотреть. Но, кажется, я уже догадался - гиродин позволяет "усиливать" момент, т. е. его можно его ось отклонять с малым моментом, а он будет выдавать большой гироскопический момент. Что как раз для больших объектов и хорошо. Завтра пойду читать, правильно ли догадался. :)
Tuline eesti poiss - Sıcak Estonya yiğidi

Feol

Человек - лишь пылинка в яростном вихре судьбы...

Yedi Kırkıncı Hoca

Любопытно, что автор книги http://books.google.com/books?id=0GJWEro9ea4C&printsec=frontcover#PPA160,M1 , делает различение между Reaction Wheel и Moment Wheel, указывая, что второй используется для стабилизации, постоянно вращаясь на больших скоростях в одном направлении, тогда как первый имеет в среднем нулевую скорость (в "равновесном" состоянии, среднее по операциям), и может вращаться в обе стороны. Так же и в Википедии. В то же время хаббловские девайсы называются Reaction Wheel Assembly, хотя, согласно той же Википедии, это Momentum Wheel. В НАСА, похоже, эти два девайса по названиям не различают вовсе: http://heasarc.gsfc.nasa.gov/docs/swift/swiftfaq.html , или http://www2.jpl.nasa.gov/basics/bsf11-2.html : "Another method for achieving three-axis stabilization is to use electrically-powered reaction wheels, also called momentum wheels".

Так и непонятно, это один девайс и тот же девайс или разные? Или, скорее, Moment Wheel - это такой сорт Reaction Wheel, который используют также и для стабилизации, но в названии обычно этого не отражают? Пожалуй, так...
Tuline eesti poiss - Sıcak Estonya yiğidi

lll

Извиняйте, если что - не специалист по колёсам...
1. Хаббл - большой (очень большой :)) По идее это спутник обычный серьёзный, только смотрит не вниз, а вверх, (Потому, кстати, и зеркало не так отшлифовали, информированные злые языки говорят :)) Косвенное подтверждение - массы маховиков - хотя бы эту информацию можно найти в Интернете (приблизительные значения)
2. И потому он, как и спутник, и даже больше, должен поворачиваться, чтобы смотреть куда надо.
3. Локхид использовала технические решения стандартные и апробированные, традиционные :)
4. У него два режима стабилизации (см. ссылку)
5. А именно, он может вообще-то лететь в нужной ориентации (заходя в тень Земли и выходя из неё) по орбите без (всех) крутящихся колёс.
6. Но уж поворачиваться (нацеливаться) чтобы,  ему нужно крутить маховики
7. Если бы он был поменьше и-или , более того, смотрел бы в одну сторону, то можно было бы маленькие постоянно-быстро-крутящиеся маховики использовать.
8. Грубо говоря, рассуждая непрофессионально и не зная тех. подробностей, можно предположить, что такое тех.решение обусловлено экономией электоэнергии - посмотрите размер СБ этой машины - а там не только маховики надо крутить. Иногда, из-за загруженности каналов или подземных кабелей связи, им подолгу не дают передавать (включать передатчик) и они копят данные, которые, когда дают каналы для этого спутника, передают (излучают) долго достаточно

vekazak

Гиродины - это название используется в основном "РКЭ", по по моему более правильное название "силовой гироскоп" или "силовой гироскопический комплекс (СГК)"
http://pmm.ipmnet.ru/ru/Issues.php?year=2009&number=2&article=134
Разработчик СГК: НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОМАНДНЫХ ПРИБОРОВ, ГП
Адрес: 19816, Россия, г. Санкт-Петербург, Трамвайный просп., 16
Телефоны: (812)255-85-85
Факс: (812)255-03-15
Руководитель: Арефьев Вячеслав Павлович
ГУГЛИТЕ

Старый

ЦитатаНо, кажется, я уже догадался - гиродин позволяет "усиливать" момент, т. е. его можно его ось отклонять с малым моментом, а он будет выдавать большой гироскопический момент.
На внешнюю рамку гиродина можно опираться как на твёрдую опору получая любой желаемый управляющий момент. При этом необходимый гироскопический момент возникает сам собой, без всяких усилий и затрат (естественно пока гироскоп не выбьет), никакого малого момента ни к чему прикладывать не надо. Наверно в этом достоинство.
1. Ангара - единственный в истории мировой космонавтики случай когда новая ракета по всем параметрам хуже старой. (с) Старый Ламер
2. Всё что связано с Ангарой подчинено единственной задаче - выкачать из бюджета и распилить как можно больше денег.
3. Чем мрачнее реальность тем ярче бред.