ПОВОРОТНАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ СТАБИЛИЗАЦИИ УГЛОВОГО ПОЛОЖЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ ПО ВЕКТОРУ МИКРОУСКОРЕНИЯ

© А.Е.Борисов, Г.А.Емельянов, А.И.Иванов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "К.Э. Циолковский и механика космического полета"
2011 г.

Микроускорения, возникающие на борту космического аппарата (КА), являются основным препятствием для получения положительных результатов микрогравитационных исследований.

Бортовые микроускорения можно условно разделить на квазистатические с f<10-2 Гц и вибрационные (фоновые) с частотой f>10-2 Гц.

Изоляция бортовых технологических установок от динамических воздействий в настоящее время осуществляется, в основном, с помощью стационарных виброзащитных платформ, что позволяет эффективно бороться с вибрационной составляющей вектора микроускорения.

При этом установка остаётся под действием вектора квазистационарного ускорения, которое непрерывно меняет своё направление относительно осей аппаратуры.

Однако, известно, что именно квазистатическое ускорение даже очень низкого уровня (~0,000001–0,00001g) негативно влияет на многие, так называемые гравитационно-чувствительные процессы, в частности, на выращивание структурно совершенных высококачественных кристаллов.

Особо следует отметить, что степень этого влияния, в основном, обусловлена не столько абсолютным значением ускорения, сколько его меняющимся угловым положением относительно характерного направления исследуемого процесса (градиента температуры, концентрации, оси кристаллизации и т.п.).

Анализ вектора квазистатического ускорения показал его довольно сложное пространственное движение, носящее случайный характер в силу случайности порождающих его факторов. Случайный характер динамики квазистатической составляющей вектора ускорения делает также неосуществимым проведение научно-технологических бортовых экспериментов в воспроизводимых условиях — основы достоверности полученных результатов.

В докладе рассматривается автоматическая поворотная виброзащитная платформа (АПВП), предназначенная для угловой ориентации и стабилизации укреплённой на платформе технологической установки относительно бортового вектора квазистатического микроускорения и одновременной защиты установки от фоновых вибраций. Приведены устройство платформы и структурная схема системы управления. Проанализированы результаты моделирования функционирования платформы.