CC BY
2
Секция «Автоматика и электроника»
УДК 337.523.3
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО УСТРОЙСТВА СИСТЕМЫ ОРИЕНТАЦИИ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА.
Е.В. Мотрич Научный руководитель - А. Т. Лелеков
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М.Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, Красноярск, пр. имени газеты «Красноярский рабочий», 31
E-mail: zhienia.mitrich@gmail.com
В рамках данной работы рассматривается проектирование электромагнитного устройства системы ориентации и применения его на космическом аппарате.
Ключевые слова: системы ориентации, спутник, магнитные системы.
DESIGN OF THE ELECTROMAGNETIC DEVICE OF THE SPACECRAFT ATTITUDE
CONTROL SYSTEM.
E.V. Motrich Scientific supervisor - A.T. Lelekov
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky rabochii prospekt, Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: zhienia.mitrich@gmail.com
Within the framework of this work, the design of the electromagnetic device of the attitude control system and its application on a spacecraft is considered.
Keywords: orientation systems, satellite, magnetic systems.
Малые космические аппараты формата CubeSat и PocketSat в настоящее время очень популярны. Это связано с малой стоимостью их создания и запуска, а также с возможностью применения обычных коммерческих компонентов. Однако, требования к малой массе и объёму таких аппаратов приводят к очень плотной компоновке их составляющих [1].
Искусственные спутники практически всегда оснащены системой ориентации (СО) для обеспечения требуемого углового движения вокруг своего центра масс. В качестве исполнительных органов сверхмалых СО обычно выбирают электромагнитные катушки и маховики. Электромагнитная катушка, или электромагнитное устройство (ЭМУ), создаёт магнитное поле заданной величины, которая определяется током катушки. Это поле взаимодействует с полем Земли, и создаёт вращающий момент катушки - она поворачивается за полем Земли подобно стрелке компаса, до совпадения с силовой линией поля, и тянет за собой весь аппарат. Для увеличения поля в качестве сердечника ЭМУ применяется пермаллой, который обладает большим коэффициентом магнитной проницаемости 100000 и низкой коэрцетивной силой [2].
В соответствии с принципом совмещения функций Теории решения изобретательских задач, можно совместить функции аккумулятора системы питания КА и магнитной катушки, использовав корпус аккумулятора как сердечник катушки. Обычно это тонкостенный цилиндр из стали с ц~2000, но коэффициент магнитной проницаемости можно повысить, намотав на корпус ленту из пермаллоя. Поверх ленты наматываются витки катушки. Одна из
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2022. Том 1
проблем состоит в том, что пермаллой сильно меняет свои характеристики при механических воздействиях (сгибах, смятиях), которые неизбежны при резке и намотке ленты [3].
Магнитный момент системы измеряется магнитометром, а вращательный момент - на специально сконструированном стенде. Нахождение оптимального количества витков ленты и технологии сборки представляет собой интересную конструкторскую задачу [4].
Библиографические ссылки
1. Малые космические аппараты стандарта СиЬеБа1 [Электронный ресурс]. - Режим доступа:кЦр8://суЬег1еп1пка.ги/аг11с1е/п/ша1уе-ко8ш1ске8к1е-аррага1у-81апёаг1а-сиЬе8а1-80угешеппуе-8геё81;уа-уууеёетуа. (дата обращения: 17.03.2022).
2. Система ориентации космического аппарата [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ьйр8://ги.-мк1ре&а.ога/-мк1/8181еша ог1уепМ8и ко8тюЬе8коао арра^а (дата обращения: 17.03.2022).
3. Современные алгоритмы активной магнитной ориентации спутников [Электронный ресурс]. - Режим доступа: Ьир://юигпа1-ш88.ги/юигпа1/агсЬ1уе/28/рарег2.рёГ (дата обращения: 17.03.2022).
4. Энциклопедия по машиностроению [Электронный ресурс]. - Режим доступа ЬПр8://та8Ь-хх1лпГо/1пГо/721945/ (дата обращения: 17.03.2022).
© Мотрич Е.В., 2022
