Jo-jo de-spin - Yo-yo de-spin
A jo-jo de-spin mechanismus je zařízení používané ke snížení rotace satelitů, obvykle brzy po startu. Skládá se ze dvou délek kabelu se závažím na koncích. Kabely jsou omotány kolem konečné fáze a / nebo satelitu, způsobem dvojitého jo-jo. Když se závaží uvolní, rotace rakety je odhodí pryč od osa otáčení. To přenáší dost moment hybnosti na váhy, aby se snížilo otáčení satelitu na požadovanou hodnotu. Následně se váhy často uvolní.[1]
Odstřeďování je nutné, protože některé závěrečné fáze jsou stabilizovaný spinem, a vyžadují poměrně rychlou rotaci (kolem 50 ot / min. Některé, jako např Průkopník, otáčí se více než 600 ot / min), aby během střelby zůstal stabilní. (Viz například Hvězda 48, raketový motor na tuhé palivo.) Po vystřelení nelze satelit jednoduše uvolnit, protože taková rychlost odstřeďování je mimo možnosti kontroly polohy satelitu. Proto se po odpálení rakety, ale před vypuštěním satelitu, váhy yo-yo používají ke snížení rychlosti rotace na něco, co satelit vydrží (často 2–5 RPM).[2] Systémy Yo-Yo de-spin se běžně používají na suborbitálních znějících raketových letech NASA, protože vozidla jsou stabilizována při stoupání a mají minimální dobu letu pro zrušení role pomocí systému řízení polohy nákladu.[3]
Jako příklad yo-yo de-spin, na Dawn Mission, zhruba 3 kg závaží a 12metrové kabely, snížil počáteční rychlost otáčení kosmické lodi 1420 kg ze 46 RPM na 3 RPM v opačném směru.[4] Relativně malé hmotnosti mají velký účinek, protože jsou daleko od osy rotace a jejich účinek se zvyšuje s druhou mocninou délky kabelů.
Yo-yo de-spin byl vynalezen, vyroben a testován na Caltech je Laboratoř tryskového pohonu.[5]
Yo-yo hardware může přispět k vesmírný odpad problém na orbitálních misích, ale to není problém při použití na horních stupních útěk ze Země mise jako Svítání, protože kabely a závaží jsou také na únikové trajektorii.
„Yo-weight“
Někdy se používá pouze jedno závaží a kabel. Takové uspořádání je hovorově nazýváno „váha“. Když je konečná fáze a pevná raketa, může fáze pokračovat v mírném tahu i po vypuštění kosmické lodi. To je způsobeno zbytkovým palivem a izolací ve skříni motoru odplyňování, a to i bez výrazného spalování. V několika případech vyčerpaná fáze narazila na užitečné zatížení.[6] Použitím jednoho závaží bez odpovídajícího protějšku se fáze nakonec zhroutí. Omílací pohyb zabraňuje hromadění zbytkového tahu v jednom směru. Místo toho výfukové plyny jeviště dosahují v širokém rozsahu směrů mnohem nižší hodnoty.
V březnu 2009 zbylá váha způsobila strach, když se příliš přiblížila Mezinárodní vesmírná stanice.[7]
Viz také
Reference
Cornille, H. J., Jr., Metoda přesného snížení rychlosti otáčení rotující kosmické lodi, Technická poznámka NASA D- 1420, říjen 1962.
Fedor, J. V., Analytical Theory of the Stretch Yo-Yo for De-Spin of Satellites, Technická poznámka NASA D-1676, duben 1963.
Fedor, J. V., „Theory and Design Curves for a Yo-Yo De-Spin Mechanism for Satellites“, Technická poznámka NASA D-708, srpen 1961.
- ^ „Zmírňování vesmírného odpadu: případ kodexu chování“. ESA. Evropská kosmická agentura. 15. dubna 2005. Citováno 14. listopadu 2014.
- ^ Scott R. Starin a John Eterno. „Systémy určování a kontroly postojů“ (PDF). NASA.
- ^ "Obecný popis znějících raket". Johns Hopkins.
- ^ Dawn Journal, 12. září 2007
- ^ USA 3030049 Pilkington, W. C., Jr., McDonald, W. S. a Wells, W. H., Satelitní ovládání otáčení, Duben 1962
- ^ Nobuaki Ishii, Separační pohybová analýza znějících raket pomocí nevyváženého mechanismu YoYo, The Institute of Space and Astronautical Science, Japan Aerospace Exploration Agency. Z tohoto článku: „Při znějících raketových experimentech a závěrečné fázi vložení satelitu, kdy je část užitečného zatížení nebo satelit oddělen od spodního motoru, je třeba zabránit kolizi motoru v důsledku zbytkového tahu. Obvykle se pro zabránění kolizím používá bubnový motor (malá raketová pohonná látka) nebo stavítka Yo. “
- ^ Posádka vesmírné stanice má blízký hovor s vesmírným odpadem