Юный техник 1977-04, страница 16
«САЛ ЮТ-5»КОСМОСЕ НА ЗЕМЛЕ Расскажите, пожалуйста, как устроена система управления космической станции «гСалют-5»? В. Быков, г. Свердловск Для чего нужен «земной брат» космической станции? Н. Михеев, г. Тольятти На эти письма отвечает инженер И. ВАСИЛЬЕВ ПОЧТИ «ВЕЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ» На космической станции «Са~ лют-5» успешно работает электромеханическая система стабилизации. Благодаря этой системе космическая станция может менять свою ориентацию и сохранять ее неизменной по отношению к какому-либо небесному телу, например, Земле, Луне, Солнцу, звезде или по отношению к другому космическому кораблю. Так было, например, когда происходила стыковка корабля «Со-юз-24» и станции «Салют-5». Исполнительными органами в системе стабилизации могут быть ракетные двигатели, работающие на жидком топливе, или струйные сопла, работающие на сжатом газе. И в том и в другом случае на космической станции длительного существования необходимы запасы топлива. Электромеханическая система научной орбитальной станции «Салют-5» позволила во много раз сократить расход топлива. В основе принципа работы этой системы стабилизации заложено вращение инерционной массы-маховика. Когда двигатель вращает массивный маховик, расположенный на станции, по закону сохранения момента количества движения станция должна вращаться в противоположную сторону. Разумеется, станция будет вращаться с меньшей угловой скоростью, чем маховик, так как масса маховика намного меньше массы станции. Принцип, заложенный в электромеханическую систему стабилизации, вы, ребята, можете проверить сами. Для этого возьмите электромоторчик, работающий от батарейки карманного фонаря, подвесьте его на нитке длиной сантиметров 30 таким образом, чтобы нить совпала с линией, проходящей через ось якоря этого двигателя. К контактам электромоторчика присоедините тонкие изолирован ные провода толщиной около 0,1 мм и длиной 20 — 30 см. Включая электромоторчик, замечаете, что корпус его (статор) начинает вращаться в противоположную вращению якоря сторону. Теперь представьте себе, что статор жестко соединен с конструкцией станции, а якорь является маховиком. Предположим, станция, а вместе с ней и статор начали вращаться в полете, например, вокруг продольной оси по часовой стрелке. Тогда, включая электромотор с вращением ротора-маховика по часовой стрелке, мы заставляем статор-станцию вращаться против часовой и возвращаем ее в первоначальное положение. Для стабилизации станции по трем осям необходимо иметь три маховика. Создатели станции «Салют-5» сделали остроумное устройство, исполнительным органом которого служит безопорный сферический ротор-маховик (попросту шар), выполняющий роль трех маховиков одновременно. Учитывая большую массу комплекса «Салют-5» — «Союз-24», для большей эффективности разработчики станции установили в электромеханическую систему стабилизации маховик в виде металлического шара диаметром около 60 см и весом почти 100 кг. При помощи магнитного поля, создаваемого системой электромагнитного подвеса, этот металлический шар удерживается в безопорном состоянии в центре корпуса статора трех бесколлекторных электродвигателей. Необходимо отметить, что маховик можно разогнать только до определенной скорости, которая ограничивается возможностями привода и механической прочностью самого маховика. Три бесколлекторных электродвигателя раскручивают сферический ротор по часовой или против часовой стрелки относительно трех взаимно перпендикулярных осей. Так поддерживается строгая трех- 14 |
