Kas Yra Gimbalas Ir Ką Jis Turi Bendro Su Nasa?

{h1}

Kas yra gimbalas ir ką jis turi bendro su nasa? Gimbalos padeda laivams ir kosminiams laivams tinkamai orientuotis. Sužinokite, kas yra gimbalas.

Jei skaitėte straipsnius, kaip dirbo „Apollo“ erdvėlaivis, matėte terminą „gimbal“. Jei dar neskaitėte, gimbalas yra platforma, kuri gali pasisukti. Ką tai reiškia? Na, tai reiškia, kad užuot pritvirtintas prie nejudamo pagrindo, ant antkaklio esantis daiktas gali pasisukti bent viena ašimi. Aeronautikos pasaulyje šios ašys yra ritinėlis, pikis ir posūkis.

Lengviausia suprasti riedėjimą, aukštį ir posūkius, vizualizuojant objektą kaip lėktuvą. Pagalvokite apie įsivaizduojamą liniją, einančią per plokštumos priekį ir užpakalinę dalį. Pasukimas šia linija duotų ritinį - plokštuma pradėtų daryti statinės ritinius.

Dabar įsivaizduokite kitą liniją, einančią per abu plokštumos sparnus. Pasukimas šia linija yra žingsnio pokytis. Lėktuvas arba lipa, arba neria, priklausomai nuo žingsnio krypties. Visas ratas būtų kilpa.

Galiausiai įsivaizduokite vertikalią liniją, išeinančią iš plokštumos viršaus ir apačios. Tai posūkio ašis. Pasukus šia linija, keičiasi plokštumos kryptis - į dešinę arba į kairę.

Šis turinys šiame įrenginyje nesuderinamas.

Ant trijų ar daugiau antgalių pritvirtintas daiktas gali pasisukti beveik bet kuria kryptimi. Tai gali būti naudinga, kai turite įsitikinti, kad objekto orientacija tam tikra kryptimi išlieka stabili. Kaip? Pažvelkime į pavyzdį.

Įsivaizduokite biliardo stalą ant kruizinio laivo. Jei tai būtų normalus stalas, biliardo rutuliai riedėtų pirmyn ir atgal per stalo paviršių, pasikeitus laivo ritiniui, žingsniui ir posūkiui. Bet ant gimnastikos sistemos pritvirtintas biliardo stalas galėtų būti pritaikytas atsižvelgiant į laivo orientacijos pokyčius, išlaikant lygų žaidimo paviršių. Iš laive esančio stebėtojo atrodo, kad stalas pakreiptas neįprastais būdais. Jei stovėtumėte ant stalo, atrodytų, kad likęs laivas pakreiptas.

Kaip atrodo gimnastikos sistema? Sužinokite kitame skyriuje.

Gimbalinės sistemos

Kairėje galite pamatyti, kaip kiekviena pakaba leidžia suktis aplink tam tikrą ašį. Dešinėje galite pamatyti pakabų antgalių komplektą. Patys vidiniai žiediniai antgaliai negali pasikeisti, jei kas nors nenustato antgalių į kitą padėtį.

Kairėje galite pamatyti, kaip kiekviena pakaba leidžia suktis aplink tam tikrą ašį. Dešinėje galite pamatyti pakabų antgalių komplektą. Patys vidiniai žiediniai antgaliai negali pasikeisti, jei kas nors nenustato antgalių į kitą padėtį.

Dangtis gali būti bet kokia atrama, kuri gali pasisukti aplink ašį, tačiau dauguma pakabos sistemų atrodo kaip koncentrinių žiedų serija. Išorinis žiedas tvirtinamas prie didesnio paviršiaus, kaip valties prietaisų skydas. Kitas didžiausias žiedas jungiasi su išoriniu žiedu dviem taškais, statmenais išorinio žiedo paviršiaus laikikliui. Tada trečiasis didžiausias žiedas pritvirtinamas prie antrojo pagal dydį dviejuose taškuose, statmenuose jungčiai tarp pirmo ir antro žiedo ir pan. Garsas klaidinantis? Pažvelkite į šią iliustraciją.

Kiekvienas žiedas gali pasisukti aplink vieną ašį. Kuo tai naudinga? Savo jėgomis tai tiesiog įdomu pažiūrėti. Bet pritvirtindami objektą prie sistemos centro, galite įsitikinti, kad objektas gali bet kada pasukti tam tikra kryptimi.

Na, beveik bet kuria kryptimi bet kuriuo metu. Viena iš „Gimbalinių“ sistemų problemų yra Gimdos spyna. Gimbalinis užraktas įvyksta, kai suderinamos dvi ašys, esančios trijų žiedų sistemoje. Kai tai atsitiks, objekto judėjimas yra ribotas. Visas judesių diapazonas tampa neįmanomas. Tai yra tai, ką matote dešinėje aukščiau pateiktoje iliustracijoje.

Gimbalinis užraktas yra rimta problema. Yra du būdai, kaip išvengti pakabos užrakto. Vienas iš jų yra sureguliuoti antgalius, manevruojant paviršiumi taip, kad antgaliai pasisuktų kitu būdu, arba fiziškai atstatant pačias antgalius. Jei įvyksta pakabos užraktas, pakabos žiedai turi būti vėl nustatyti. Kitas sprendimas - į sistemą pridėti daugiau antgalių. Pridėjus ketvirtą antgalį, bus išvengta užrakto užrakto, tačiau sistema taip pat tampa masyvesnė ir sudėtingesnė. Kadangi dauguma žiedinių antgalių yra elektroninių sistemų dalis, sudėtingesnis derinimas ne visada yra geriausias pasirinkimas.

„Gimbals“ leidžia dizaineriams kurti įrenginius, kurie yra lankstesni nei fiksuotas, stacionarus. Taip pat galima orientuoti įrenginį taip, kad jis susidurtų su konkrečia kryptimi, nepriklausomai nuo to, kaip juda ar keičiasi jį supanti aplinka. Tokia programa naudojama daugybe naudojimo būdų, pradedant nuo puodelio laikiklio, kuris sureguliuojamas taip, kad jums nereikės nerimauti, kad išsipylėte kavos, iki daugybės palydovinių antenų, kurios gali kreiptis į gaunamus signalus.

Taigi, ką tai turi bendro su NASA? Sužinokite kitame skyriuje.

Gyre ir Gimbal

Kokiuose prietaisuose naudojamos gimnastikos sistemos? Jie rodomi įvairiose srityse, nuo kasdieniškų iki egzotinių. Štai mažas pavyzdys:

  • Kameros laikikliai
  • Kulkosvaidžių bokšteliai
  • Judesio treniruokliai
  • Palydovinės antenos stovai
  • Trasų apšvietimo sistema

Gimbals kosmose

NASA kelių ašių gimnastikos įtaisas naudojamas astronautams tikrinti imituojant pavojingą erdvėlaivio sukimosi būklę.

NASA kelių ašių gimnastikos įtaisas naudojamas astronautams tikrinti imituojant pavojingą erdvėlaivio sukimosi būklę.

-Ką gi antgaliai turi bendro su NASA? Atsakymas slypi taip: beveik viskas. Projektuodamas navigacines sistemas ir prietaisų skydelius NASA ne tik naudoja karnizus, bet ir rengia treniruoklius bei kitus antžeminius komponentus. Be antgalių NASA būtų buvę labai sunku rasti būdą, kaip saugiai nusiųsti į kosmosą pirmuosius kosmonautus.

Mokymo misijose NASA naudoja antgalius, kad imituotų situacijas, su kuriomis kosmonautai susidurs būdami kosmose. Kai kurių ankstyvųjų treniruočių imitacijų metu astronautai turėjo užrišti diržą ir pakabinti iš pakabinamos, pritvirtintos sistemos, kad imituotų kosminį taką. Kadangi astronautai buvo pakabos komplekte, jie galėjo persiorientuoti į skirtingas puses, kaip ir erdvėje. Gimbalai taip pat vaidino svarbų vaidmenį judesio treniruokliuose, suteikdami treniruoklių salėms didesnę judėjimo laisvę.

Kas yra gimbalas ir ką jis turi bendro su NASA?: nasa

„One-Man Extravehicular Gimbal Arrangement“ (OMEGA) leidžia NASA tiriamiesiems manevruoti taip, lyg jie būtų aplinkoje, kurioje nėra nulio.

NASA ankstyvajame erdvėlaivyje naudojo antgalius viskam, pradedant nuo prietaisų ir baigiant varymo sistemomis. Navigacinėse sistemose žiediniai antgaliai yra naudingi nustatant ir keičiant erdvėlaivio orientaciją kažko kito atžvilgiu, pavyzdžiui, žemės ar kosminės stoties. Žvaigždutės taip pat naudingos tokioms dalims kaip saulės baterijos. Ant skydelio sistemos pritvirtintos plokštės gali pakreipti ir pasisukti į saulę, net keičiantis erdvėlaivio orientacijai.

Vienas iš svarbiausių NASA kosminių laivų instrumentų yra inercinis matavimo vienetas (IMU). IMU matuoja žingsnio, riedėjimo ir posūkio pokyčius, taip pat pagreitį. IMU yra akselerometrai ir giroskopai, skirti stebėti kosminių laivų pokyčius greitis ir požiūris. Dvynių misijoms NASA naudojo keturių žiedų sistemą. Tačiau į „Apollo“ misijas NASA nusprendė eiti su trijų žiedų sistema. Taip yra todėl, kad inžinieriai nerimavo, kad praleis savo tikslą nusileisti žmogų ant mėnulio iki 1970 m., Jei lauktų tobulinti keturių žiedų sistemą. Kadangi „Apollo“ erdvėlaivis IMU naudojo tik tris antgalius, astronautai turėjo išlikti budrūs ir iš naujo sureguliuoti erdvėlaivį, kad išvengtų pakabos užrakto.

NASA taip pat naudojo antgalius statant erdvėlaivių varomąsias sistemas. Fiksuotas raketinis variklis ar stūmoklis galėtų užtikrinti trauką tik viena kryptimi. Ant pakabinamų rėmelių tas pats varomasis agregatas galėtų pakreipti, kad užtikrintų trauką įvairiomis kryptimis. Tai labai svarbu, kai erdvėlaivis turi sutapti su kitu kūnu, nesvarbu, ar tai būtų kitas erdvėlaivis, planeta ar mėnulis.

Gana nuostabu galvoti, kad paprasta sujungtų žiedų serija leido NASA nusiųsti į Mėnulį pilotuojamą erdvėlaivį. Be antgalių negalėtume preciziškai naršyti ar keliauti erdvėje.

Norite sužinoti daugiau apie NASA ir kitas temas? Nustatykite nuorodas kitame puslapyje.

Dvyniai prieš „Apollo“

Dvynių misijos vyko prieš „Apollo“ misijas. Tačiau „Gemini“ erdvėlaivis naudojo IMU, pritvirtintą prie keturių žiedų sistemos, o „Apollo“ erdvėlaivis turėjo pasikliauti trijų žiedų sistema. Kodėl taip yra? Nors „Dvynių“ misijos buvo pradėtos dar prieš „Apollo“, „Apollo“ projektas iš tikrųjų prasidėjo dar prieš „Dvynių“ projektą. „Dvynių“ inžinieriai galėtų pasinaudoti „Apollo“ erdvėlaivių projektais ir patobulinti juos, statant „Gemini“ erdvėlaivį.


Vaizdo Papildas: .




Tyrimas


Donaldas Trumpas Nori „Kosmoso Pajėgų“, Bet Amerika Tokią Jau Turi
Donaldas Trumpas Nori „Kosmoso Pajėgų“, Bet Amerika Tokią Jau Turi

Slaptasis Pirmykščių Upių Pasaulis Guli Po Grenlandijos Ledynu
Slaptasis Pirmykščių Upių Pasaulis Guli Po Grenlandijos Ledynu

Mokslas Naujienos


Juostinė Pūslelinė: Priežastys, Simptomai Ir Gydymas
Juostinė Pūslelinė: Priežastys, Simptomai Ir Gydymas

Kiek Laiko Truks Tavo Meilė? Patikrinkite Savo Oksitociną
Kiek Laiko Truks Tavo Meilė? Patikrinkite Savo Oksitociną

Nuotraukos: „Microsoft“ „Hololens“ Transformuoja Aplinką Naudodamas „Holographic Tech“
Nuotraukos: „Microsoft“ „Hololens“ Transformuoja Aplinką Naudodamas „Holographic Tech“

Kai Kurie Antibiotikai Gali Šiek Tiek Padidinti Storosios Žarnos Vėžio Riziką
Kai Kurie Antibiotikai Gali Šiek Tiek Padidinti Storosios Žarnos Vėžio Riziką

Faktai Apie Niutas
Faktai Apie Niutas


LT.WordsSideKick.com
Visos Teisės Saugomos!
Dauginti Jokių Medžiagų Leidžiama Tik Prostanovkoy Aktyvią Nuorodą Į Svetainę LT.WordsSideKick.com

© 2005–2020 LT.WordsSideKick.com