ISSN 0236-3933. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Приборостроение”. 2012 169
УДК 621.822.175
А.В. Д у б и н и н , К.В. С м о л я н
ЗАВИСИМОСТЬ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ
ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ОПОРЫ
ДИНАМИЧЕСКИ НАСТРАИВАЕМОГО ГИРОСКОПА
ОТ ЗАЗОРОВ В ГАЗОДИНАМИЧЕСКОЙ ОПОРЕ
Рассмотрен вопрос выбора зазоров в скоростной газодинамической
опорной системе для динамически настраиваемого гироскопа (ДНГ).
Проведен расчет несущей способности полусферической газодинами-
ческой опоры (ГДО) для ДНГ в зависимости от значения зазора. При-
ведены результаты экспериментального определения несущей спо-
собности ГДО с использованием вибростенда и центрифуги, а также
рекомендации по выбору значений зазора в ГДО, обеспечивающих
наилучшие запасы по несущей способности опоры.
E-mail:
03@niipm.ru
Ключевые слова
:
динамически настраиваемый гироскоп (ДНГ), газо-
динамическая опора (ГДО), газовая смазка, несущая способность.
Введение.
Малогабаритный динамически настраиваемый гиро-
скоп (ДНГ) с газодинамической опорой (ГДО) применяют в системах
управления космическими аппаратами в режиме датчика угловой
скорости с диапазоном измерения
±
10
°/с, точностью 10
–2
°/ч, ресур-
сом работы более 10
5
ч. Переход на скоростную ГДО привлекателен
не только вследствие ее долговечности. Кроме того, применение та-
кой ГДО избавляет от ряда негативных явлений, обусловленных
плотным спектром вибраций, генерируемых шарикоподшипниковой
скоростной опорой.
В основу разработки ДНГ с ГДО положена традиционная кон-
структивная схема ДНГ. При разработке ставилась задача заменить
шарикоподшипниковые опоры ГДО с минимальными изменениями
конструкции и габаритов ДНГ. С учетом этого удается сохранить без
изменений все элементы ДНГ, что, безусловно, ускоряет и удешевля-
ет процесс его создания. Однако малые габаритные размеры опор
существенно осложняют решение проблемы обеспечения высокой
несущей способности и жесткости ГДО.
Наиболее целесообразной с точки зрения обеспечения достаточ-
ных запасов по несущей способности и жесткости ГДО, стабильности
положения оси вращения ДНГ, числа запусков при минимальных
конструктивных изменениях гироскопа в целом и его узлов, является
полусферическая конфигурация рабочих поверхностей ГДО.
Полусферические ГДО способны обеспечить требования к жест-
кости и несущей способности при несколько больших габаритных
размерах, по сравнению с плоскоцилиндрическими ГДО, однако они
менее чувствительны к перекосам, допущенным при изготовлении
этих опор, а также к несимметричной нагрузке.