Freitag, 5. März 2010
Trägheitsrad Gyroscope
nd-andy, 17:28h
The full screen is possible:
Youtube Video: Hamradio from the Antarctica area:
Youtube Video. Hamradio from the Antarctica area.
The full screen is possible.
Trägheitsrad Gyroscope : nd-andy Lübeck. Follow me:
The Sounds of Gyroscope, Trägheitsräder or モーメンタムホイール ?
Gyroscope können sich drehen wie Kinder-Brumm-Kreisel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Erdachse
http://de.wikipedia.org/wiki/Ekliptik
http://de.wikipedia.org/wiki/Julianisches_Jahrhundert
http://de.wikipedia.org/wiki/Julianischer_Kalender
Die Achs(ver)drehung der Erde ~ 25.700–25.800 Jahre und einmal am Tag um sich selbst, der Mond ~ 1 mal im Monat um die Erde.
Gyroscope können sich drehen wie Kinder-Brumm-Kreisel. Die Achse der Erde dreht sich so ähnlich oben im Bild ~ 1 mal pro Sekunde.
04.03.2010 nd-andy 22:45
Folgendes Video ist nicht unbedingt der Sound der Erde. Es handelt sich um den Ton eines Mikrophons in einem Satellit, wie viele Videos mit sehr ähnlichen Sound und ist der Sound des fast 100,000...% Vakuums, in dem sich der Satellit quasi sehr schnell bewegt und die Geschwindigkeit addiert sich mehr oder weniger mit dem super schnellen Sonnenwind mal minimal mal maximal. Es gibt auch im Sonnensytem und andeswo kaum ein absolutes 100% Vakuum. Es gibt sogar meistens zwischen Galxien von Superhaufen Bänder von Wasserstoffgas die mir manchmal als die Reste von Raum-Schiff-Antrieben und ähnlichen erscheinen:
http://de.wikipedia.org/wiki/Vakuum
http://de.wikipedia.org/wiki/Sonnenwind
http://de.wikipedia.org/wiki/Galaxie
Dieser Sound ist die Reibung des Satelliten mit dem fast 100,000...% Vakuum: 04.03.2010 nd-andy 22:45
How Earth Sounds from Space:
04.03.2010 nd-andy 22:46
Folgendes Video ist nicht unbedingt der Sound der Planeten. Es handelt sich um den Ton eines Mikrophons in einem Satelliten, wie viele Videos mit sehr ähnlichen Sound und ist der Sound des fast 100,000...% Vakuums, in dem sich der Satellit quasi sehr schnell bewegt und die Geschwindigkeit addiert sich mehr oder weniger mit dem super schellen Sonnenwind.
Dieser Sound ist die Reibung des Satelliten mit dem fast 100,000...% Vakuum: Die Schallstärke des Mikorphons hängt von der Stärke des Vakuums ab, seiner Bewegung, der Geschwindigkeit des Satelliten ab und vom Himmelskörper an dem der Satellit vorbeifliegt, denn der beeinflusst die Strömung des fast 100,000...% Vakuums. Es kann sich aber auch ganz einfach um die Trägheitsräder oder Gyroscope genannt handel die laufen eigentlich zu mehreren in allen Satelliten um die Satelliten zu Stabilisieren und zu drehen, die könnten mit der
Drehzahl pro Minute : 60 = Drehzahl pro Sehunde
Rotieren, die Schwingungen sind anscheinend auch oder nur zu hören und man kann diese Kreisel eigentlich nicht ausschalten, sonst passiert was. Anscheinend hört man kleinere Vibrationen der Trägheitsräder die anscheinen nicht vollständig zu unterdrücken sind, auch weil das/die Mikrophone sehr empfindlich sind und sehr Rauscharm und sehr verstärkt werden können.
sounds of the planets:
04.03.2010 nd-andy 22:46:
Gyroscope:
Gyroskope sind zum Stabilisieren, Drehen und Nachführen auch von Teleskop-Sonden (-Satelliten) geeignet:
Gyroskope sind zum Stabilisieren, Drehen und Nachführen auch von Teleskop-Sonden (-Satelliten) geeignet:
http://en.wikipedia.org/wiki/Gyroscope
http://de.wikipedia.org/wiki/Kreiselinstrument
Gyroskope sind unter anderen zum Stabilisieren, Drehen und Nachführen auch von Teleskop-Sonden (-Satelliten) geeignet:
Gyroskope sind unter anderen zum Stabilisieren, Drehen und Nachführen auch von Teleskop-Sonden (-Satelliten) geeignet.
Trägheitsrad Gyroscope モーメンタムホイール
Trägheitsrad Gyroscope モーメンタムホイール
Bis hier ist das Thema von mir selbst geschrieben, unterhalb leicht verständlich von mir zusammen gestellt:
-------------------------------------------------------------------
Deutsch:
Steuermomentkreisel
URL: http://de.wikipedia.org/wiki/Trägheitsrad
Trägheitsrad
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Wechseln zu: Navigation, Suche
Ein Gyroskop der ISS
In der Raumflugtechnik ist ein Trägheitsrad (englisch momentum wheel), Drallrad, Stabilisierungsschwungrad, manchmal auch Gyroskop, ein Kreisel, der die Ausrichtung eines Flugkörpers stabilisiert. Die frühen Satelliten erhielten eine Raumstabilisierung durch eine Eigendrehung. Im einfachen Fall übernimmt diese Aufgabe ein Trägheitsrad. Kleine Änderungen der Umdrehungsgeschwindigkeit drehen den Satelliten entlang der Rotationsachse. Ist der Laufkäfig des Trägheitsrads drehbar (siehe Bilder), lässt sich der Satellit beliebig ausrichten.
Inhaltsverzeichnis
[Verbergen]
* 1 Bezeichnungen
* 2 Dreidimensionales System von Kreiseln
* 3 Probleme von Kreiselsystemen
* 4 Siehe auch
* 5 Weblinks
Bezeichnungen [Bearbeiten]
Die Bezeichnungen für Kreiselsysteme sind weder im deutschen noch im englischen einheitlich.
Ein Trägheitsrad ist ein Kreisel mit einem hohen Drehimpuls (je nach Satellit um 500 N*m*s) zur Drallstabilisation eines Satelliten. Dem gegenüber ist der Drehimpuls eines Reaktionsrads im Ruhezustand 0. Es dient nicht zur Stabilisierung, sondern nur zum Ausrichten des Satelliten. Wenn es anläuft, dreht es aufgrund der Impulserhaltung den Satelliten in Gegenrichtung.
Ein kardanisch (engl. gimballed) aufgehängtes Drallrad wird auch als Gyroskop bezeichnet. Dennoch trägt häufig auch ein kräftefreier Kreisel diese Bezeichnung. Ein mechanischer Kreiselkompass enthält ein kleines Gyroskop. Er trägt aber nicht zur Lagestabilisierung bei. Moderne Laserkreisel nennt man in Erinnerung an den alten Kreiselkompass Gyroskop oder schlicht Gyro, obwohl sie gar keinen Kreisel mehr enthalten.
Dreidimensionales System von Kreiseln [Bearbeiten]
Typischerweise hat ein Flugkörper mehrere Kreiselsysteme, die entsprechend den drei Hauptachsen (Querachse, Längsachse und Gierachse) ausgerichtet sind. Wenn eine Änderung der Ausrichtung gewünscht ist, wird durch Beschleunigung oder Abbremsung der Drehgeschwindigkeit ein Drehmoment in die eine oder andere Richtung erzeugt. Bei Erreichen der gewünschten Richtung wird die Bewegung durch einen entgegengesetzten Impuls gestoppt. Sogenannte Control moment Gyroskope (CMG) verkippen die Kreiselachse und rufen so ein Drehmoment auf das System aus. Gyroskope sind mechanisch hoch beansprucht. Um die Ausfallsicherheit zu erhöhen, werden mehrere Gyroskope (z.B. sechs im Hubble-Weltraumteleskop, vier in der Internationalen Raumstation) in Raumflugkörper installiert.
Probleme von Kreiselsystemen [Bearbeiten]
Im Lauf der Zeit summieren sich die in den Kreiselsystemen gespeicherten Energien, das heißt die Drehzahlen der Räder nehmen zu. Durch den Einsatz von Triebwerken müssen diese von Zeit zu Zeit ausgeglichen werden, damit die Drehzahlen nicht in Bereiche kommen, in denen sich das Rad selbst zerstören könnte. Entwickler kombinieren daher Kreisel mit anderen Lageregelungssystemen wie Steuerdüsen oder (in der Nähe von Planeten mit starken Magnetfeldern) Magnetspulen. Mit Hilfe der Elektromagnete kann man von Zeit zu Zeit den Satelliten "festhalten" um den Gesamtdrehimpuls der Räder zu reduzieren.
Siehe auch [Bearbeiten]
* Gyroplattform
* Reaktionsrad
Weblinks [Bearbeiten]
* Uni Tübingen: Das erste Gyroskop von 1817
Von „http://de.wikipedia.org/wiki/Tr%C3%A4gheitsrad“
Kategorien: Raumfahrttechnik | Kreiselinstrument
Ansichten
* Artikel
* Diskussion
* Seite bearbeiten
* Versionen/Autoren
Persönliche Werkzeuge
* Beta ausprobieren
* Anmelden
Suche
Navigation
* Hauptseite
* Über Wikipedia
* Themenportale
* Von A bis Z
* Zufälliger Artikel
Mitmachen
* Hilfe
* Autorenportal
* Letzte Änderungen
* Kontakt
* Spenden
Drucken/exportieren
* Buch erstellen
* Als PDF herunterladen
Werkzeuge
* Links auf diese Seite
* Änderungen an verlinkten Seiten
* Spezialseiten
* Permanenter Link
* Seite zitieren
In anderen Sprachen
* English
* 日本語
Powered by MediaWiki
Wikimedia Foundation
* Diese Seite wurde zuletzt am 20. Dezember 2009 um 15:45 Uhr geändert.
-------------------------------------------------------------------
Englisch:
URL: http://en.wikipedia.org/wiki/Control_moment_gyroscope
Control moment gyroscope
From Wikipedia, the free encyclopedia
Jump to: navigation, search
Question book-new.svg
This article needs additional citations for verification.
Please help improve this article by adding reliable references. Unsourced material may be challenged and removed. (October 2008)
A control momentum gyroscope (CMG) is an attitude control device generally used in spacecraft attitude control systems. A CMG consists of a spinning rotor and one or more motorized gimbals that tilt the rotor’s angular momentum. As the rotor tilts, the changing angular momentum causes a gyroscopic torque that rotates the spacecraft.
Contents
[hide]
* 1 Mechanics
* 2 Design varieties
o 2.1 Single-gimbal
o 2.2 Dual-gimbal
o 2.3 Variable-speed
* 3 Singularities
* 4 International Space Station
* 5 See also
* 6 References
* 7 External links
o 7.1 CMG manufacturers
Mechanics
CMGs differ from reaction wheels. The latter applies torque simply by changing rotor spin speed, but the former tilts the rotor's spin axis without necessarily changing its spin speed. CMGs are also far more power efficient. For a few hundred watts and about 100 kg of mass, large CMGs have produced thousands of newton meters of torque. A reaction wheel of similar capability would require megawatts of power.
CMGs have been used for decades in large spacecraft, including the Skylab and Mir space stations and the International Space Station.
Design varieties
Single-gimbal
The most effective CMGs include only a single gimbal. When the gimbal of such a CMG rotates, the change in direction of the rotor's angular momentum represents a torque that reacts onto the body to which the CMG is mounted, e.g. a spacecraft. Except for effects due to the motion of the spacecraft, this torque is due to a constraint, so it does no mechanical work (i.e. requires no energy). Single-Gimbal CMGs exchange angular momentum in a way that requires very little power, with the result that they can apply very large torques for minimal electrical input.
Dual-gimbal
Such a CMG includes two gimbals per rotor. As an actuator it is more versatile than a single-gimbal CMG because it is capable of pointing the rotor's momentum vector in any direction. However, the torque caused by one gimbal's motion often must be reacted by the other gimbal on its way to the spacecraft, requiring more power for a given torque than a single-gimbal CMG. If the goal is simply to store momentum in a mass-efficient way, as in the case of the International Space Station, dual-gimbal CMGs are a good design choice. Instead, if a spacecraft requires large output torque per available input power, single-gimbal CMGs are a better choice.
Variable-speed
Most CMGs hold the rotor speed constant. Some academic research has focused on the possibility of spinning up and down the rotor as the CMG gimbals. These so-called variable-speed CMGs (VSCMGs) offer few practical advantages, mostly because the output torque from the rotor is likely orders of magnitude smaller than that caused by the gimbal motion. So, this effect adds nothing of practical value on the time scale of the motion typical of CMGs. However, thanks to the additional degree of freedom, the variable-speed CMG can be used to avoid the geometric singularity that is the most serious drawback of the conventional CMG. The VSCMG also can be used as a mechanical battery to store electric energy as kinetic energy of the flywheels.
Singularities
At least three single-axis CMGs are necessary for control of spacecraft attitude. However, no matter how many CMGs a spacecraft uses, gimbal motion can lead to relative orientations that produce no usable output torque along certain directions. These orientations are known as "singularities" and are related to the kinematics of robotic systems that encounter limits on the end-effector velocities due to certain joint alignments. Avoiding these singularities is naturally of great interest, and several techniques have been proposed. David Bailey and others have argued (in patents and in academic publications) that merely avoiding the "divide by zero" error that is associated with these singularities is sufficient.[1][2] Two more recent patents summarize competing approaches.[3][4]
International Space Station
NASA personnel handle a single Control Moment Gyroscope for the International Space Station.
The ISS employs a total of four CMGs as primary actuating devices during normal flight mode operation. The objective of the CMG flight control system is to hold the space station at a fixed attitude relative to the surface of the Earth. In addition, it seeks a Torque Equilibrium Attitude (TEA), in which the combined torque contribution of gravity gradient, atmospheric drag, solar pressure, and geomagnetic interactions are minimized. In the presence of these continual environmental disturbances CMGs absorb momentum in an attempt to maintain the space station at a desired attitude. The CMGs may eventually saturate (absorbing momentum to the point where they can absorb no more), resulting in loss of effectiveness of the CMG array for control. Some kind of momentum management scheme (MMS) is necessary to allow the CMGs to hold a desired attitude and at the same time prevent CMG saturation. Since the CMGs are momentum-exchange devices, external control torques must be used to desaturate the CMGs, that is, bring the momentum back to nominal value. Some methods for unloading CMG momentum include the use of magnetic torques, reaction thrusters, and gravity gradient torque. For the space station, the gravity gradient torque approach is preferred because it requires no consumables or external hardware and because the gravity-gradient torque on the ISS can be very high.[5]
See also
* Momentum wheel
References
1. ^ Orienting a satellite with controlled momentum gyros - US Patent 6154691
2. ^ American Institute of Aeronautics and Astronautics - Electronic Library Search Results
3. ^ US Patent 7246776
4. ^ US Patent Application 20070124032
5. ^ A. Pothiawala, M.A. Dahleh, Hoo OPTIMAL CONTROL FOR THE ATTITUDE CONTROL AND MOMENTUM MANAGEMENT OF THE SPACE STATION, MIT, Cambridge, MA 02139, URL=http://dspace.mit.edu/bitstream/1721.1/3208/1/P-1985-22200134.pdf
External links
CMG applications and fundamental research are undertaken at several institutions.
* Georgia Tech's Panagiotis Tsiotras has studied variable-speed CMGs in connection with flywheel energy storage and has built a spacecraft simulator based on them: faculty page
* Virginia Tech's Christopher Hall has built a spacecraft simulator as well: faculty page
* Texas A&M's John Junkins and Srinivas Vadali have written papers on VSCMGs for use in singularity avoidance: faculty page
* Cornell's Mason Peck is researching CMG-driven spaceborne robots CMG project page and has written about Honeywell's CMG-driven spacecraft simulator: faculty page
* Space Systems Group at the University of Florida under Prof. Norman Fitz-Coy have been researching on the development of CMGs for pico- and nano-satellites and on various steering logics for singularity avoidance SSG
* Professor Brij Agrawal at the Naval Postgraduate School has built two spacecraft simulators, at least one of which uses CMGs: [1]
* Honeywell Defense and Space Systems performs research in Control Moment Gyros They also have developed a spacecraft simulator driven by CMGs: CMG Testbed Video
* Naval Postgraduate School's Marcello Romano has studied variable-speed CMGs and has developed a mini single gimbal control moment gyro for laboratory experiment of spacecraft proximity maneuvers faculty page
CMG manufacturers
* Astrium (a small single-gimbal CMG whose rotor is provided by Teldix): Astrium CMG
* Honeywell Defense and Space Systems is the most prolific builder of CMGs for space applications. Their next-generation CMGs involve embedded control of multiple CMGs in a single momentum-control system and modular design, as described in Porter Davis's paper at the 2006 Guidance and Control Conference: 2006 AAS GNC Conference Program
* L-3 Communications (the ISS CMGs, which include two gimbals per rotor) DGCMG 4800/250
* Surrey Space Centre (a small CMG built for the Turkish BilSAT spacecraft): CMGs
* GDC Guidance Dynamics Corporation (non-flightworthy research-grade variable-speed CMGs used in some flight simulators):
* Model 750 Educational Control Products (non-flightworthy classroom-demo multi-gimbal CMG)
* Space Systems Group (University of Florida, CMGs for pico- and nano-satellites) SSG
* Seakeeper Inc. Offer CMGs designed to attenuate the roll amplitude of offshore boats: http://www.seakeeper.com/gyro.html
* Ship Dynamics Design and manufacture ship stabilisers that use CMGs to attenuate the roll motion of luxury yachts and monohulls over 20m.: http://www.shipdynamics.com
Retrieved from http://en.wikipedia.org/wiki/Control_moment_gyroscope
Categories: Gyroscopes
Hidden categories: Articles needing additional references from October 2008 | All articles needing additional references
Views
* Article
* Discussion
* Edit this page
* History
Personal tools
* Try Beta
* Log in / create account
Navigation
* Main page
* Contents
* Featured content
* Current events
* Random article
Search
Interaction
* About Wikipedia
* Community portal
* Recent changes
* Contact Wikipedia
* Donate to Wikipedia
* Help
Toolbox
* What links here
* Related changes
* Upload file
* Special pages
* Permanent link
* Cite this page
Languages
* Español
* Русский
Powered by MediaWiki
Wikimedia Foundation
* This page was last modified on 18 February 2010 at 13:08.
-------------------------------------------------------------------
モーメンタムホイール
URL: http://ja.wikipedia.org/wiki/モーメンタムホイール;
モーメンタムホイール
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』
移動: ナビゲーション, 検索
モーメンタムホイール（英: Momentum wheel）は、フライホイールの一種で、主に宇宙船などの姿勢制御に用いられる。質量が大きく、高速回転（約5000rpm）するのが特徴である。
電動機でローターを回転させ、それとは逆方向に船体の向きを変えさせる。宇宙船の質量のごく一部を構成しており、コンピュータで精密な制御を行う。摩擦による故障を防ぐため、一般に磁気ベアリングで固定されている。3次元の姿勢制御を行うには、少なくとも2台のモーメンタムホイールが必要で、さらに故障時の代替装置も必要になる。
同様に宇宙船で使われる装置としてリアクションホイールがあるが、そちらは名目上のゼロ回転速度付近で動作する。
例えば、ハッブル宇宙望遠鏡では正確な位置あわせのためにモーメンタムホイールが使われている。
執筆の途中です この項目「モーメンタムホイール」は、工学・技術に関連した書きかけ項目です。加筆、訂正などをして下さる協力者を求めています。
「http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%A2%E3%83%BC%E3%83%A1%E3%83%B3%E3%82%BF%E3%83%A0%E3%83%9B%E3%82%A4%E3%83%BC%E3%83%AB」より作成
カテゴリ: 宇宙開発
隠しカテゴリ: 工学関連のスタブ
表示
* 本文
* ノート
* 編集
* 履歴
個人用ツール
* ベータ版を試す
* ログインまたはアカウント作成
案内
* メインページ
* コミュニティ・ポータル
* 最近の出来事
* 新しいページ
* 最近の更新
* おまかせ表示
* 練習用ページ
* アップロード (ウィキメディア・コモンズ)
ヘルプ
* ヘルプ
* 井戸端
* お知らせ
* バグの報告
* 寄付
* ウィキペディアに関するお問い合わせ
検索
ツールボックス
* リンク元
* 関連ページの更新状況
* 特別ページ一覧
* この版への固定リンク
* この項目を引用する
他の言語
* Deutsch
* English
Powered by MediaWiki
Wikimedia Foundation
* 最終更新 2009年10月1日 (木) 07:22 （日時は個人設定で未設定ならばUTC）。
* テキストはクリエイティブ・コモンズ 表示-継承ライセンスの下で利用可能です。追加の条件が適用される場合があります。詳細は利用規約を参照してください。
* プライバシー・ポリシー
* ウィキペディアについて
* 免責事項
73 es 55
... link
