Амортизатор для исполнительных органов системы стабилизации космического аппарата

В системах ориентации и стабилизации малогабаритных космических аппаратов широко используются двигатели-маховики. На сегодняшний день актуальна проблема уменьшения вредных возмущающих воздействий на них, вызванных погрешностями изготовления и сборки шарикоподшипниковых опор, неуравновешенностью ротора, электромагнитными силами. Минимизация отрицательных воздействий отдельных узлов и элементов двигателя-маховика позволит улучшить динамические свойства и срок службы космического аппарата в целом. Исходя из этого, рассмотрены основные причины возникновения указанных воздействий при работе двигателя-маховика и методы их уменьшения. Проведен краткий обзор существующих типов амортизаторов и принципов их работы. Описаны особенности применения данных устройств для систем ориентации и стабилизации на базе двигателей-маховиков. Предложена оригинальная конструкция амортизатора для электродвигателя-маховика. Приведено описание его работы. По разработанным чертежам изготовлен образец амортизатора. Составлена методика измерения вибрационных характеристик. Проведены испытания с целью выявления влияния амортизатора на снижение вибрации двигателя, которые заключались в измерении характеристик двигателя-маховика в нормальных климатических условиях на свободном упругом подвесе без внешнего виброзащитного устройства, а также совместно с ним. Приведены графики сравнения зависимостей виброскорости от частоты вращения ротора-маховика исследуемого двигателя по трем ортогональным осям без амортизатора и совместно с ним. Выявлено, что при установке амортизатора на космический аппарат уровень виброскорости снижается по сравнению с имеющимся на посадочной поверхности двигателя-маховика. Для определения этого снижения рассчитаны амплитудные коэффициенты эффективности применения амортизатора от частоты вращения ротора-маховика. Представлены соответствующие графики, из которых видно, что установка амортизатора между двигателем-маховиком и космическим аппаратом уменьшает уровень виброскорости, передаваемой на космический аппарат, до 3,5 - 4 раз (в среднем вдвое) и, следовательно, уменьшает вредные возмущающие моменты, передаваемые на космический аппарат. Дано заключение о целесообразности применения разработанного амортизатора.