UA80211C2

UA80211C2 - Method for using coriolis acceleration for producing driving torque (variants)

Info

Publication number: UA80211C2
Application number: UAA200600518A
Authority: UA
Inventors: Yurii Makarovych Lykhovyd
Original assignee: Yurii Makarovych Lykhovyd
Priority date: 2006-01-20
Filing date: 2006-01-20
Publication date: 2007-08-27

Abstract

The proposed method for using Coriolis acceleration for producing driving torque consists in rotating the first flywheel (1) around its axis (2), rotating the second flywheel (4) around the same axis, in the direction that is opposite to the direction of the rotation of the first flywheel, and providing the rotation of axes 2 with the flywheels (1, 4) along a circle (6) with an axis (7) that is arranged outside of the mass centers (8, 9) of the flywheels (1, 4) perpendicular to the plane that contains the rotation axis (2) of the flywheels. The rotation of the flywheels along the aforesaid circle generates driving torque that essentially exceeds gyroscopic torque.

Description

Опис винаходуDescription of the invention

Винахід належить до галузі приладобудування, зокрема до систем гіростабілізації і може бути використаний 2 для орієнтації за рахунок створення керуючих прискорень в режимах стабілізації і програмних переміщень космічних апаратів як над поверхнею планет так і у відкритому космосі.The invention belongs to the field of instrumentation, in particular to gyrostabilization systems and can be used 2 for orientation due to the creation of control accelerations in stabilization modes and programmed movements of spacecraft both above the surface of the planets and in outer space.

Відомий спосіб створення прискорення Коріоліса, за яким розкручують матеріальне тіло (наприклад, маховик) відносно локальної осі і одночасно поступально переміщують його з відповідною швидкістю в напрямку, перпендикуряному до локальної осі. (Павловський М.А. Теоретична механіка. - К.; Техніка, 2002. - с.428). При 70 такому складному обертально-поступальному рухові матеріального тіла виникає прискорення Коріоліса, орієнтація якого є перпендикулярною до векторів лінійної та кутової швидкостей, а напрямок вектора прискорення визначається правилом Жуковського.There is a known method of creating Coriolis acceleration, according to which a material body (for example, a flywheel) is spun relative to a local axis and at the same time it is moved translationally at a corresponding speed in a direction perpendicular to the local axis. (M.A. Pavlovsky. Theoretical mechanics. - K.; Technika, 2002. - p. 428). With 70 such complex rotational and translational motion of a material body, Coriolis acceleration occurs, the orientation of which is perpendicular to the vectors of linear and angular velocities, and the direction of the acceleration vector is determined by Zhukovsky's rule.

Одним із побічних ефектів відомого способу створення прискорення Коріоліса є поява так званого гіроскопічного моменту (надалі - гіромоменту), який виникає в тому випадку, коли при обертанні маховика 72 навколо локальної осі його одночасно повертають навколо другої осі, що є перпендикулярною до локальної осі маховика та проходить через центр мас маховика.One of the side effects of the known method of creating Coriolis acceleration is the appearance of the so-called gyroscopic moment (hereinafter referred to as gyromoment), which occurs when the flywheel 72 rotates around a local axis and is simultaneously rotated around a second axis, which is perpendicular to the local axis of the flywheel and passes through the center of mass of the flywheel.

Ефект появи гіромоменту використовується в гідродинамічних гіроскопах |див., наприклад, патент РосійськоїThe effect of the appearance of gyromoment is used in hydrodynamic gyroscopes | see, for example, the Russian patent

Федерації Мо95120281 "Гидродинамический гироскоп", дата публікації - 1997.10.27, М. Кл. 501С19/00)| та в гіродинах космічних апаратів (див. патент РФ Мо1839792 "Силовое гироскопическое устройство для управления ориентацией космических аппаратов", дата публікації -2005.05.10, М. Кл. 8В6б401/28, О01С19/001, де встановлюють маховики, що обертаються з великою кутовою швидкістю до З00О0Ооб./хв.Federation Mo95120281 "Hydrodynamic gyroscope", date of publication - 1997.10.27, M. Cl. 501С19/00)| and in spacecraft gyroscopes (see RF patent Mo1839792 "Power gyroscopic device for controlling the orientation of spacecraft", publication date - 2005.05.10, M. Cl. 8B6b401/28, О01С19/001, where flywheels rotating with a large angle are installed speed up to 30000 rpm.

При обертанні маховика такого силового гіроскопа навколо локальної осі і при одночасному його повороті навколо другої осі, що є перпендикулярною до локальної осі маховика та проходить через його центр мас, виникає силовий момент, направлений ортогонально до обох осей, величина якого пропорційна величині с кінетичного моменту маховика гіроскопа, та величині кутової швидкості повороту гіроскопа, навколо другої осі. (3When the flywheel of such a force gyroscope rotates around a local axis and when it simultaneously rotates around a second axis, which is perpendicular to the local axis of the flywheel and passes through its center of mass, a force moment is created, directed orthogonally to both axes, the magnitude of which is proportional to the magnitude of the flywheel's kinetic moment c of the gyroscope, and the angular velocity of rotation of the gyroscope around the second axis. (3

Вказаний гіроскопічний момент діє на транспортний засіб (космічний апарат) і розвертає його, що в ряді випадків є небажаним явищем.The specified gyroscopic moment acts on the vehicle (spacecraft) and turns it, which in some cases is an undesirable phenomenon.

Найбільш близьким по технічній суті є гіроскопічний апарат, що містить два диски, встановлених один проти іншого в двох І -подібних рукоятках, що підтримують відповідні диски з можливістю їх обертання в підшипниках в - протилежних напрямках, та кулачковий механізм |Патент США Мо5,024,112, "Зугозсоріс аррагайв" 18.06. 1991г.). чеThe closest in terms of technical essence is a gyroscopic device containing two discs, mounted against each other in two I-shaped handles, which support the corresponding discs with the possibility of their rotation in bearings in - opposite directions, and a cam mechanism | US Patent Mo5,024,112, "Zugozsoris arragaiv" 18.06. 1991). what

Ї-подібні рукоятки встановлені на вертикальному валі рухомо відносно спільної точки відхилення в вертикальному напрямку, що розташована посередині між дисками-маховиками. Привід дисків забезпечує с обертання дисків-маховиків навколо двох локальних осей в протилежних напрямках при одночасному обертанні «з від рушія всього комплексу з маховиків і І- подібних рукояток навколо другої вертикальної осі примусової 3о прецесії, що є перпендикулярною до площини обертання локальних осей. Кулачковий механізм виконує функцію со відхилення дисків разом з локальними осями в вертикальному напрямку при одночасному обертанні дисків навколо локальних осей разом з примусовою прецессією дисків навколо вертикальної осі прецесії. Таке відхилення дисків, що обертаються, за допомогою кулачкового механізму створює примусову нутацію дисківу -« вигляді їх махів в вертикальному напрямку на протязі примусової прецесії вказаних дисків. В результаті З спільного обертового, прецесійного та нутаційного рухів обох дисків виникає низькочастотне (до 100Гц) с пульсуюче тягове зусилля, направлене вверх вздовж вертикальної осі примусової прецесії. При цьому кут міжY-shaped handles are mounted on a vertical shaft movably relative to a common deflection point in the vertical direction, which is located in the middle between the flywheel discs. The disk drive ensures the rotation of the flywheel disks around two local axes in opposite directions with simultaneous rotation from the drive of the entire complex of flywheels and I-like handles around the second vertical axis of forced 3o precession, which is perpendicular to the plane of rotation of the local axes. The cam mechanism performs the function of deflecting the disks together with the local axes in the vertical direction with the simultaneous rotation of the disks around the local axes along with the forced precession of the disks around the vertical axis of precession. Such a deviation of the rotating disks with the help of a cam mechanism creates a forced nutation of the disk - in the form of their swings in the vertical direction during the forced precession of the indicated disks. As a result, a low-frequency (up to 100 Hz) pulsating traction force directed upward along the vertical axis of forced precession arises from the combined rotational, precessional, and nutational movements of both disks. At the same time, the angle between

Із» локальною віссю обертання дисків та вертикальною віссю примусової прецесії постійно змінюється в процесі роботи відомого гіроскопічного апарату, що є однією з причин наявності вібрацій.With" the local axis of rotation of the disks and the vertical axis of forced precession constantly changes during the operation of the known gyroscopic apparatus, which is one of the reasons for the presence of vibrations.

Недоліком відомого гіроскопичного апарата є пульсуючий характер тягового зусілля, що створюється в процесі його функціонування, та неможливість використання на практиці більше ніж двох робочих тіл (дисків) со для збільшення сумарної тяги такого апарата із-за складності створення примусового нутаційного руху великого ав | числа дисків. Ниьзкочастотні пульсації сил тяги створюють значні вібрації, що діють на транспортні засоби, що використовують для руху відомий спосіб тяги, а сам гіроскопічний апарат характеризується низькою ді ефективністю перетворення обертового моменту силової установки в тягове зусилля переміщення в - 20 вертикальному напрямку.The disadvantage of the known gyroscopic apparatus is the pulsating nature of the traction effort created during its operation and the impossibility of using in practice more than two working bodies (discs) to increase the total thrust of such an apparatus due to the difficulty of creating a forced nutational movement of a large av | number of disks. Low-frequency pulsations of traction forces create significant vibrations that act on vehicles that use a known traction method for movement, and the gyroscopic device itself is characterized by a low and efficient conversion of the torque of the power plant into the traction force of movement in the - 20 vertical direction.

Метою пропонованого технічного рішення є спосіб створення умов обертання маховиків силових гіроскопів, та при яких виникає значне тягове зусилля однонаправлених сил Коріоліса за рахунок відповідної синхронізації швидкості обертання маховиків без наявності вібрацій.The purpose of the proposed technical solution is a method of creating conditions for the rotation of the flywheels of power gyroscopes, and in which a significant traction force of unidirectional Coriolis forces occurs due to the appropriate synchronization of the speed of rotation of the flywheels without the presence of vibrations.

З цією метою в способі з обертанням першого та другого маховиків навколо відповідних локальних осей та з 25 обертанням другого маховика в напрямку, протилежному до напрямку обертання першого маховика, зFor this purpose, in a method with the rotation of the first and second flywheels around the respective local axes and with the rotation of the second flywheel in the direction opposite to the direction of rotation of the first flywheel, with

ГФ) переміщенням маховиків по замкнутій траєкторії навколо спільної осі прецесії, що розташована поза центрами юю мас маховиків, згідно пропозиції, кут нахилу шу локальної осі відповідного маховика відносно спільної осі прецесії підтримують постійним, кутову швидкість оо обертання маховиків навколо локальної осі синхронізують з кутовою швидкістю с» переміщення маховиків навколо спільної осі, а напрям обертання кожного маховика бо навколо його локальної осі визначають вектором кутової швидкості обертання навколо спільної осі, який умовно повертають і суміщають з кожною локальною віссю обертання відповідного маховика, причому напрям обертання маховика навколо відповідної локальної осі узгоджують з напрямком обертання повернутого вектора кутової швидкості.GF) by moving the flywheels along a closed trajectory around the common axis of precession, which is located outside the centers of mass of the flywheels, according to the proposal, the angle of inclination of the local axis of the corresponding flywheel relative to the common axis of precession is kept constant, the angular speed o of the rotation of the flywheels around the local axis is synchronized with the angular speed c » movement of the flywheels around a common axis, and the direction of rotation of each flywheel around its local axis is determined by the angular velocity vector of rotation around the common axis, which is conventionally rotated and combined with each local axis of rotation of the corresponding flywheel, and the direction of rotation of the flywheel around the corresponding local axis is coordinated with the direction rotation of the rotated angular velocity vector.

Другий варіант використання тягового зусилля Коріоліса з обертанням маховиків навколо відповідних б5 локальних осей, з одночасним переміщенням маховиків по замкнутій траєкторії навколо спільної осі прецесії, що розташована поза центрами мас маховиків, згідно пропозиції, обертають непарне число маховиків, число яких не менше трьох, навколо відповідних локальних осей, кут нахилу щу Кожної локальної осі відповідного маховика відносно спільної осі прецесії підтримують постійним, кутову швидкість ж обертання маховика навколо локальної осі синхронізують з кутовою швидкістю сх переміщення маховика навколо спільної осі, локальні осі маховиків розташовують на однаковій кутовій відстані навколо спільної осі примусової прецесії маховиків, а напрям обертання кожного маховика навколо його локальної осі визначають правилом узгодження, за яким вектор кутової швидкості обертання навколо спільної осі прецесії умовно повертають і суміщають з кожною локальною віссю обертання відповідного маховика, причому напрям обертання маховика навколо відповідної локальної осі 70 узгоджують з напрямком обертання повернутого вектора кутової швидкості.The second variant of using the Coriolis traction force with the rotation of the flywheels around the corresponding b5 local axes, with the simultaneous movement of the flywheels along a closed trajectory around the common axis of precession, which is located outside the centers of mass of the flywheels, according to the proposal, rotate an odd number of flywheels, the number of which is at least three, around the corresponding of local axes, the angle of inclination of each local axis of the corresponding flywheel relative to the common axis of precession is kept constant, the angular speed of rotation of the flywheel around the local axis is synchronized with the angular speed of the movement of the flywheel around the common axis, the local axes of the flywheels are placed at the same angular distance around the common axis of forced precession flywheels, and the direction of rotation of each flywheel around its local axis is determined by the matching rule, according to which the vector of the angular velocity of rotation around the common axis of precession is conditionally rotated and combined with each local axis of rotation of the corresponding flywheel, and in the direction of rotation of the flywheel around the corresponding local axis 70 is aligned with the direction of rotation of the rotated angular velocity vector.

Крім того, згідно пропозиції маховики переміщують навколо спільної осі примусової прецесії по еліптичній або круговій траєкторії.In addition, according to the proposal, the flywheels are moved around the common axis of forced precession along an elliptical or circular trajectory.

Крім того, згідно пропозиції в якості маховика використовують кільцевий ротор з конусною внутрішньою поверхнею.In addition, according to the proposal, a ring rotor with a conical inner surface is used as a flywheel.

Між досягнутою метою та технічною суттю існує безпосередній причинно-наслідковий зв'язок. При складному обертально-поступальному рухові матеріальної точки з відповідною швидкістю виникає прискорення Коріоліса, орієнтація якого є перпендикулярною до векторів лінійної та кутової швидкостей. Згідно пропонованого технічного рішення лінійне переміщення матеріальної точки (маховика), що обертається навколо локальної осі обертання, доповнено переміщенням маховика з відповідною швидкістю М по замкнутій траєкторії навколо осі, яка розташована за межами маховика на відповідній відстані. Оскільки швидкість М руху маховика по замкнутій траєкторії, наприклад, по колу, має лінійну складову, то в цьому випадку виникає прискорення Коріоліса, яке створює силовий момент М, що діє на маховик. Синхронізація кутової швидкості обертання маховиків навколо відповідних локальних осей з кутовою швидкістю переміщення маховиків навколо осі примусової прецесії та підтримання постійного кута між кожною локальною віссю та віссю примусової прецесії створюють умови для Ге усунення вібрацій в гіроскопічних системах, що використовують пропонований спосіб. оThere is a direct causal relationship between the achieved goal and the technical essence. In the case of complex rotational-translational movement of a material point with the appropriate speed, Coriolis acceleration occurs, the orientation of which is perpendicular to the vectors of linear and angular velocities. According to the proposed technical solution, the linear movement of a material point (the flywheel) rotating around the local axis of rotation is supplemented by the movement of the flywheel with the corresponding speed M along a closed trajectory around the axis, which is located outside the flywheel at a suitable distance. Since the speed M of the movement of the flywheel along a closed trajectory, for example, in a circle, has a linear component, then in this case Coriolis acceleration occurs, which creates a force moment M acting on the flywheel. Synchronization of the angular speed of rotation of the flywheels around the respective local axes with the angular speed of movement of the flywheels around the axis of forced precession and maintaining a constant angle between each local axis and the axis of forced precession create conditions for the elimination of vibrations in gyroscopic systems using the proposed method. at

На Фіг.1 показана схема, що пояснює суть пропонованого рішення.Figure 1 shows a diagram explaining the essence of the proposed solution.

На Фіг.2 показана схема, що пояснює другий варіант способу використання сил Коріоліса.Figure 2 shows a diagram explaining the second variant of the method of using Coriolis forces.

Перший варіант способу використання тягового зусилля Коріоліса (Фіг.1) що діє на перший маховик 1, який обертається в напрямку С навколо локальної осі 2, розташованій в площині З (що заштрихована на Фіг.1), -- реалізується за допомогою обертання додаткового маховика 4 навколо локальної осі обертання 5, що може співпадати з локальною віссю 2 обертання першого маховика 1. Додатковий маховик 4 розкручують навколо -- локальної осі 5 і синхронно переміщують обидва маховики 1 та 4 по замкнутій траєкторії б навколо спільної осі СМ 7, що розташована на відстані А від центрів мас 8 та 9, відповідно, маховиків 1 та 4. Локальну вісь 2 (5) орієнтують перпендикулярно або під відповідним кутом уу до спільної осі 7. оThe first variant of the method of using the Coriolis traction force (Fig. 1) acting on the first flywheel 1, which rotates in the C direction around the local axis 2, located in the Z plane (which is shaded in Fig. 1), is implemented using the rotation of an additional flywheel 4 around the local axis of rotation 5, which may coincide with the local axis 2 of rotation of the first flywheel 1. The additional flywheel 4 is spun around -- the local axis 5 and synchronously moves both flywheels 1 and 4 along a closed trajectory b around the common axis CM 7, which is located on distances A from the centers of mass 8 and 9, respectively, of flywheels 1 and 4. The local axis 2 (5) is oriented perpendicularly or at the corresponding angle у to the common axis 7.

Згідно запропонованого рішення в найпростішому випадку замкнута траєкторія б являє собою коло з (ее) радіусом А.According to the proposed solution, in the simplest case, the closed trajectory b is a circle with (ee) radius A.

В ряді випадків є недоцільно (або неможливо) встановити додатковий маховик на спільній локальній осі першого маховика, тому пропонується другий варіант способу використання тягового зусилля Коріоліса (Фіг.2), « що дозволяє збільшити сумарне тягове зусилля Коріоліса. Маховик 1 обертається з кутовою швидкістю (со навколо локальної осі 2, розташованій на поверхні З (заштрихована радіально на Фіг.2). Спосіб реалізується за т с допомогою декількох (наприклад, двох) додаткових маховиків 4, 47 в формі кільця з внутрішньою конусною ч» поверхнею. Маховики 4 (4) розкручують навколо їх відповідних локальних осей 5, 5' і синхронно переміщують " разом з маховиком 1 по замкнутій траєкторії 6 навколо спільної осі 7. При цьому вісь обертання 7 розташована поза центрами мас 8, 9 (9) відповідних маховиків 1, 4 (43.In some cases, it is impractical (or impossible) to install an additional flywheel on the common local axis of the first flywheel, therefore a second variant of the method of using the Coriolis traction force (Fig. 2) is proposed, which allows to increase the total Coriolis traction force. The flywheel 1 rotates with an angular velocity (c) around the local axis 2 located on the surface Z (shaded radially in Fig. 2). The method is implemented using several (for example, two) additional flywheels 4, 47 in the form of a ring with an internal conical h » surface. Flywheels 4 (4) are spun around their respective local axes 5, 5' and synchronously moved " together with flywheel 1 along a closed trajectory 6 around a common axis 7. At the same time, the axis of rotation 7 is located outside the centers of mass 8, 9 (9) corresponding flywheels 1, 4 (43.

Спосіб використання тягового зусилля Коріоліса (Фіг.1) застосовують наступним чином. (ее) При обертанні маховика 1 з кутовою швидкістю с навколо локальної осі 2 і з одночасним його переміщенням о зі швидкістю М виникає гіроскопічний момент М, направлений перпендикулярно до локальної осі 2. Для створення тягового зусилля двох однонаправлених сил Коріоліса на локальній осі 5, що встановлена напроти ко локальної осі 2, встановлюють додатковий маховик 4 та розкручують його з кутовою швидкістю о, в напрямку, -щ 20 протилежному до напрямку обертання першого маховика 1. При цьому маховик 4 переміщують з швидкістю М в площині З навколо спільної осі 7 по замкнутій траєкторії 6 синхронно з переміщенням першого маховика 1. В "З запропонованих умовах напрям сили Коріоліса Е, додаткового маховика 4 співпадає з напрямком гіромоменту М, що діє на перший маховик 1, і компенсує його. В цьому можна пересвідчитися, застосовуючи правилоThe method of using the Coriolis traction force (Fig. 1) is used as follows. (ee) When the flywheel 1 rotates with an angular speed c around the local axis 2 and with its simultaneous movement o at a speed M, a gyroscopic moment M is created, directed perpendicular to the local axis 2. To create a traction force of two unidirectional Coriolis forces on the local axis 5, which installed opposite the local axis 2, an additional flywheel 4 is installed and it is spun with an angular velocity o, in the direction, -sh 20 opposite to the direction of rotation of the first flywheel 1. At the same time, the flywheel 4 is moved at a speed M in the Z plane around the common axis 7 along a closed trajectory 6 synchronously with the movement of the first flywheel 1. In "From the proposed conditions, the direction of the Coriolis force E of the additional flywheel 4 coincides with the direction of the gyromoment M acting on the first flywheel 1 and compensates for it. This can be verified by applying the rule

Жуковського для додаткового маховика 4. Згідно цього правила вектор швидкості переміщення М повертають на 22 90» в напрямку обертання вектора кутової швидкості о, в результаті чого визначають напрям сили Коріоліса Е,,Zhukovsky for additional flywheel 4. According to this rule, the displacement velocity vector M is turned by 22 90" in the direction of rotation of the angular velocity vector o, as a result of which the direction of the Coriolis force E, is determined

ГФ) що діє на додатковий маховик 4. Сила Коріоліса Р, співпадає з напрямком повернутого таким чином вектора швидкості У". о Абсолютна величина сили Коріоліса ЕК прямо пропорційна добутку кутової швидкості с на швидкість переміщення М та на масу м маховика, а саме: Е(-КмоМ, де К - безрозмірний коефіцієнт пропорційності, що 60 враховує геометричні розміри маховика 4, та умови його синхронізації з кутовою швидкістю прецесійного руху.HF) acting on an additional flywheel 4. The Coriolis force P coincides with the direction of the thus rotated velocity vector Y". o The absolute value of the Coriolis force EK is directly proportional to the product of the angular velocity s by the speed of movement M and the mass m of the flywheel, namely: Е (-KmoM, where K is a dimensionless coefficient of proportionality, which 60 takes into account the geometric dimensions of the flywheel 4, and the conditions for its synchronization with the angular velocity of the precession movement.

Маховики 1 та 4 перемішують синхронно, завдяки чому є справедливим наступне співвідношенняFlywheels 1 and 4 stir synchronously, so the following ratio is valid

МІАхО, де О - кутова швидкість переміщення маховиків 1 та 4 навколо спільної осі 7, наприклад, по колу 6.MIAxO, where O is the angular speed of movement of flywheels 1 and 4 around a common axis 7, for example, around a circle 6.

Для компенсації гіромоменту М необхідно щоб виконувалася умова МАЕ КА, тобто М-КмоуВ- КмеА?оО, пвідки 65 визначають відстань А розташування додаткового маховика 4 відносно спільної осі 6:To compensate for the gyromoment M, it is necessary that the MAE KA condition be fulfilled, i.e. M-KmouV-KmeA?oO, the points 65 determine the distance A of the location of the additional flywheel 4 relative to the common axis 6:

А-(МИА Ккме))0. 5,A-(MYA Kkme))0. 5,

Другий варіант способу створення тягового зусилля декількох однонаправлених сил Коріоліса на Фіг.2 застосовують аналогічно першому варіанту з тією різницею, що локальні осі 2, 5 (5) маховиків 1, 4 та 4 розташовують на однаковій кутовій відстані (1202) одна від одної на конусній поверхні 3, що утворена обертанням локальних осей 2, 5, 5 навколо спільної осі 7 примусової прецесії маховиків 1, 4 (4) та радіально заштрихована на Фіг.2. В найпростішому випадку центри мас 8, 9 (9) всіх маховиків 1, 4 та 4 розташовують на однаковій відстані А від спільної осі обертання 7. Для усунення вібрацій, що зв'язані з наявністю так званих нутацій в гіроскопічних системах, згідно запропонованого способу кутову швидкість о обертання маховиків 1, 4, 4" навколо локальних осей 2, 5, 5 синхронізують з кутовою швидкістю с примусової 70 прецесії маховиків таким чином, що оОз:іо, де - і ціле число.The second variant of the method of creating the traction force of several unidirectional Coriolis forces in Fig. 2 is used similarly to the first variant with the difference that the local axes 2, 5 (5) of flywheels 1, 4 and 4 are located at the same angular distance (1202) from each other on a conical surface 3, which is formed by the rotation of local axes 2, 5, 5 around the common axis 7 of forced precession of flywheels 1, 4 (4) and is radially shaded in Fig.2. In the simplest case, the centers of mass 8, 9 (9) of all flywheels 1, 4 and 4 are located at the same distance A from the common axis of rotation 7. To eliminate vibrations associated with the presence of so-called nutations in gyroscopic systems, according to the proposed method of angular speed o of rotation of flywheels 1, 4, 4" around local axes 2, 5, 5 is synchronized with the angular speed s of forced 70 precession of the flywheels in such a way that oOz:io, where is an integer.

Напрям обертання маховика 4 (4) на Фіг.2 навколо його локальної осі 5 (5) визначають запропонованим правилом, за яким вектор кутової швидкості о) обертання навколо спільної осі 7 умовно повертають, наприклад, по траєкторії 10 і суміщають з локальною віссю 5 (5) обертання відповідного маховика 4 (4) (проміжне положення вектора кутової швидкості с при повороті показано на Фіг2 пунктиром). При цьому напрям 75 обертання відповідної локальної осі 5 (5) повинен співпадати з напрямком обертання повернутого вектора кутової швидкості су.The direction of rotation of the flywheel 4 (4) in Fig. 2 around its local axis 5 (5) is determined by the proposed rule, according to which the angular velocity vector o) of rotation around the common axis 7 is conditionally rotated, for example, along the trajectory 10 and combined with the local axis 5 ( 5) rotation of the corresponding flywheel 4 (4) (the intermediate position of the angular velocity vector c during rotation is shown in dashed lines in Fig. 2). At the same time, the direction 75 of rotation of the corresponding local axis 5 (5) must coincide with the direction of rotation of the rotated vector of the angular velocity su.

Застосування запропонованого правила гарантує, що для кожного додаткового маховика 4 (4) забезпечується напрямок дії сили Коріоліса Е (РК), який співпадає з напрямком гіромоменту М, що діє на перший маховик 1, і компенсує його.The application of the proposed rule ensures that for each additional flywheel 4 (4) the direction of action of the Coriolis force E (RK) is ensured, which coincides with the direction of the gyromoment M acting on the first flywheel 1 and compensates for it.

При цьому сила Коріоліса ЕК-КмоМ на Фіг.1 та Фіг2 направлена в тому ж напрямку що і момент М, в результаті чого виникає тягове зусилля, щонайменше пари однонаправлених сил Коріоліса (на Фіг.2 - трьох однонаправлених сил Коріоліса), що дозволяє переміщати космічні апарати в просторі без застосування реактивної тяги за рахунок розкручування робочих тіл - маховиків та відповідною їх синхронізацією з обертанням навколо спільної осі. сAt the same time, the Coriolis force EK-KmoM in Fig. 1 and Fig. 2 is directed in the same direction as the moment M, resulting in a traction force of at least a pair of unidirectional Coriolis forces (in Fig. 2 - three unidirectional Coriolis forces), which allows moving space vehicles in space without the use of jet thrust due to the spinning of working bodies - flywheels and their corresponding synchronization with rotation around a common axis. with

Враховуючи той факт, що РК-КмеоМ значення К для кільцевого маховика згідно розрахунків знаходиться в Ге) межах х»К»О.5влх.Taking into account the fact that the RK-KmeoM value of K for the ring flywheel according to the calculations is within the range of х»К»О.5влх.

Розрахунки свідчать, що при масі кільцевого маховика ом-їкг; К-71; швидкості обертання маховика с-6О00боб/хв-100об/сек; швидкості переміщення маховиків навколо спільної осі М-бм/сек можна «- зр отримати значення сили Коріоліса для одного маховика Е-1"Ікг"100об/хв'Єм/сек-бООкг' м/сек 2ЕвООНьютон в системі СІ, що в 60 разів більше від маси маховика. --Calculations show that with the mass of the ring flywheel ohm-ykg; K-71; flywheel rotation speed s-6000 rpm-100 rpm; of the speed of movement of the flywheels around the common axis M-bm/sec, it is possible to obtain the value of the Coriolis force for one flywheel E-1"Ikg"100rpm/min/sec-bOOkg' m/sec 2EvOONewton in the SI system, which is 60 times more than the mass of the flywheel. --

Розрахункові дані підтверджено на експериментальній гіродинамічній системі, що реалізована в су відповідності до пропонованого способу створення тягового зусилля Коріоліса. «в)The calculated data were confirmed on the experimental gyrodynamic system implemented in accordance with the proposed method of creating the Coriolis traction force. "in)

Claims

The formula of the invention of

1. The method of using the Coriolis traction force with the rotation of the first (1) and second (2) flywheels around the corresponding local axes (2, 5) and with the rotation of the second flywheel (4) in the direction opposite to the direction of rotation of the first flywheel (1) , with the movement of the flywheels (1, 4) along a closed trajectory (6) around - c the common axis of precession, which is located outside the centers of mass (8, 9) of the flywheels, which differs in that the angle of inclination of the local axes (2, 5) of the corresponding flywheels (1, 4) relative to the common axis (7) of forced precession;" keep constant, the angular speed is the rotation of the flywheels (1, 4) around the local axes (2, 5) synchronized with the angular speed c) the movement of the flywheels (1, 4) around the common axis (7), and the direction of rotation of each flywheel (1, 4 ) around its local axis (2, 5) is determined by the angular velocity vector (оо) of rotation around a common axis (7), which is conditionally rotated and combined with each local axis (2, 5) of rotation of the corresponding flywheel (1, 4), and the direction the rotation of the flywheels (1, 4) around the corresponding local axis (2, 5) is aligned with the direction of rotation of the rotated angular velocity vector. ko 2. The method of using the Coriolis traction force with the rotation of the flywheels around the corresponding local 20 axes with the simultaneous movement of the flywheels along a closed trajectory (6) around the common axis (7) of forced precession, which is located outside the centers of mass of the flywheels, which is distinguished by the fact that they rotate odd the number of flywheels (1, 4, 4), at least three, around the corresponding local axes (2, 5, 5), the angle of inclination of each local axis (2, 5, 5) of the corresponding flywheel (1, 4, 4) relative to of the common axis (7) of precession is kept constant, the angular speed o of the rotation of the flywheels (1, 4, 43) around the local axes (2, 5, 5) is synchronized with the angular speed 29 of the movement of the flywheels (1, 4, 4) around the common axis ( 7), the local axes (2, 5, 5) of the flywheels (1, 4, 4) are located at the same angular distance around the common axis (7) of forced precession, and the direction of rotation of each flywheel (1, 4, 4) around its local axis (2, 5, 5) is determined by the matching rule, according to which the angular vector rotation speeds around the common axis (7) are conditionally rotated and combined with each local axis (2, 5, 5) of the rotation of the corresponding flywheel (1, 4, 43, and the direction of rotation of 60 flywheels (1, 4, 4) around the corresponding local axis ( 2, 5, 5) agree with the direction of rotation of the rotated angular velocity vector.

C. The method according to claim 2, which differs in that the flywheels (1, 4, 4) are moved around a common axis (7) along an elliptical or circular trajectory (6).

4. The method according to p.

2, which differs in that the flywheels (4, 4) use a ring rotor with a conical inner surface.