Influence of Kinematic Layout of Control Moment Gyros with Ball-Bearing Supported Rotors on the Dynamics of Heating their Elements in Vacuum
EDN: RJYUFA
Abstract
A model of a control moment gyro operation is presented, based on a system of equations that describes the moments and forces acting on the rotor elements and on the thermal balance of the gyro rotor in vacuum environment (no convective heat transfer). The dependence of the rotor elements temperature dynamics on the nonstationary heating process with positive feedback between the heat source (bearing) and the heated elements of the rotor (shaft) is proved.
About the Authors
E. I. Lebedev
A.F. Mozhaysky Military-Space Academy
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
A. O. Repin
A.F. Mozhaysky Military-Space Academy
Russian Federation
Russian Federation
St. Petersburg
References
1. Мкртычян А.Р., Башкеев Н.И., Акашев Д.И., Андрюшин Е.О., Коноплев А.В., Чудаков В.В. Отдельные вопросы создания силовых гироскопических комплексов для систем ориентации малоразмерных космических аппаратов дистанционного зондирования земли // IV научно-техническая конференция «Актуальные проблемы создания космических систем дистанционного зондирования Земли». Москва: ВНИИЭМ им. Иософьяна, 2016. С. 120–124.
2. Сорокин А.В., Башкеев Н.И. Сравнительный анализ силовых гироскопических комплексов высокодинамичных космических аппаратов // X Санкт-Петербургская международная конференция по интегрированным навигационным системам. СПб: ОАО «Концерн «ЦНИИ «Электроприбор», 2003. С. 272–277.
3. Мкртычян А.Р., Башкеев Н.И., Якимовский Д.О. и др. Современное состояние и перспективы развития силовых гироскопических комплексов // Гироскопия и навигация. 2015. №1(88). С. 93–99.
4. Левский М.В. О повышении маневренности космического аппарата, управляемого инерционными исполнительными органами // Известия Российской академии наук. Теория и системы управления. 2020. №5. С. 157–176.
5. Углова А.О., Лукьяненко М.В. Оценка преимуществ использования гиродинов в системах ориентации и стабилизации космических аппаратов // Актуальные проблемы авиации и космонавтики: сборник материалов V Международной научно-практической конференции, посвященной Дню космонавтики в 3-х томах / под общей редакцией Ю. Ю. Логинова. Красноярск: ФГБОУ ВО «Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева», 2019. Том 1. С. 601-603.
6. Яковец О.Б., Акашев Д.И. Перспективный силовой гироскопический комплекс для высокоманевренных космических аппаратов // Ракетно-космическая техника. 2013. Т. 1. № 1(2). С. 16.
7. Гуревич Э.И., Рыбин Ю.Л. Переходные тепловые процессы в электрических машинах. Л.: Электроатомиздат, 1983. 216 с.
8. Пожидаев В.М. Электрические машины и приводы космических аппаратов. Л.: ВИКА, 1986. 317 с.
9. Готтер Г. Нагревание и охлаждение электрических машин. Москва–Ленинград: Госэнергоиздат, 1961. 480 с.
10. Белый А. В., Карпович А.Н., Биленко Э.Г. Диагностика высокомоментного электродвигателя в условиях эксплуатации при низких температурах в вакууме // Приборы и методы измерений. 2011. № 2(3). С. 81–87.
11. Никитин Е.А., Шестов С.А., Матвеев В.А. Гироскопические системы: элементы гироскопических приборов / 2-е изд. М.: Высшая школа, 1988. 432 с.
12. Шепелев Н.И. Сборка, регулировка и испытание гироскопических приборов. Москва: Машиностроение, 1977. 192 с.
13. Шепилов С.И., Лихошерст В.В. Комплексная математическая модель гироскопа со сферическим шарикоподшипниковым подвесом // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2017. № 9-2. С. 34–42.
14. Сломянский Г.А., Агапов А.В., Родионов Е.М., Румянцев С.И., Тимофеева А.Д. Детали и узлы гироскопических приборов. Москва: Машиностроение, 1975. 364 с.
15. Перель Л.Я. Подшипники качения. Расчет, проектирование и обслуживание опор: справочник. Москва: Машиностроение, 1983. 545 с.
16. Федулов А.А., Некрасов И.И., Спиридонов В.А., Александрова А.С. Монтаж подшипниковых опор. Екатеринбург: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, Уральский федеральный университет, 2019. 44 с.
17. Веркович Г.А., Головенкин Е.Н., Голубков В.А. и др. Справочник конструктора точного приборостроения. Л.: Машиностроение, 1989. 792 с.
18. Gurrisi, Ch., Seidel, R., Dickerson, S., Didziulis, S.V., Frantz, P.P., and Ferguson, K.M., Space Station Control Moment Gyroscope Lessons Learned, NASA technical Reports Server (NTRS), 2010, pp. 1–16.
Review
For citations:
Lebedev E.I., Repin A.O. Influence of Kinematic Layout of Control Moment Gyros with Ball-Bearing Supported Rotors on the Dynamics of Heating their Elements in Vacuum. Gyroscopy and Navigation. 2023;31(2):121-130. (In Russ.) EDN: RJYUFA
Views:
7
Email this article 