Brevet FR2064411A1 — publié le 19710723

i 2064411 La présente invention a pour objet un dispositif amortissant les mouvements de nutation des satellites et.plus particulièrement des satellites cylindriques. Ce dispositif amortisseur est destiné à supprimer effi-5 cacement la nutation qui est susceptible de se produire chez les satellites, et cela sans perturber l1autorotation des satellites autour de leur axe de spin. Lorsqu'un corps tourne librement, la rotation autour de l'axe de spin se fait pour un moment cinétique donné à un maximum d'énergie cinétique. On appelle cette énergie 10 nécessaire pour le mouvement giratoire "énergie de rotation". Si des événements internes transforment, sans modification du moment cinétique, de l'énergie cinétique du système clos en d'autres fox'mes d'énergie, une nutation vient s'ajouter au spin. Ceci peut être provoqué par l'hystérisis de vibrations de flexion. Dans ce cas des 15 oscillations supplémentaires autour des deux axes transversaux se superposent au mouvement giratoire autour, de l'axe de spin. Il est connu d'amortir cette nutation ou d'empêcher qu'elle ne s'établisse. On y arrive par un apport d'énergie cinétique au système du satellite, cet apport d'énergie étant obtenu, 20 d'une quelconque façon, sans modifier le moment cinétique. Dans la pratique, deux méthodes ont fait leurs preuves à cet égard, primo, une pulsation appropriée de tuyères à gaz comprimé, secondo un montage à bobines magnétiques appropriées. L'utilisation de tuyères à gaz comprimé entraîne cependant certains inconvénients, et il en 25 résulte surtout une augmentation des dépenses constructives pour l'installation d'alimentation de ces tuyères. Les bobines magnétiques, elles, sont tributaires d'une source d'énergie appropriée, leur consommation de courant électrique étant supérieure >- la consommation du réseau de bcrd. Dans les deux cas il faut un disposi-30 tif régulateur comportant un nombre considérable de composants électroniques, ce qui réduit la sécurité de fonctionnement générale de 11appareillage. L'invention a donc pour objet de réaliser un dispositif simple pour l'amortissement des mouvements de nutation, dispositif 35 qui soit susceptible d'effectuer l'amortissement de la nutation en transformant de l'énergie électrique en énergie cinétique, sans prendre recours à un système régulateur électronique spécial. 70 37902 2 2064411 Selon l'invention, ce "but est atteint du fait que dans l'axe de spin un moteur électrique est rigidement lié au corps du satellite et qu'un disque volant plat est articulé à la cardan sur l'extrémité d'un prolongement de l'arbre porte-rotor du moteur. 5 Afin de pouvoir relier de manière simple à un arbre un tel disque volant mobile à la cardan, on dispose, dans une forme de réalisation spéciale de l'invention, à l'extrémité de l'arbre porte-rotor une rotule placée dans un coussinet sphérique placé au centre du volant, iitant donné que le coussinet sphérique est réalisé sous 10 forme de garniture de friction, on peut varier à l'aide de bagues filetées supplémentaires la pression des garnitures de friction. C'est ainsi qu'il est possible d'obtenir l'amortissement de la nutation de manière simple par un apport d'énergie cinétique au système de satellite. On y parvient par la transformation d'énergie électri-15 que en énergie cinétique. L'invention sera expliquée ci-dessous avec plus de détails à l'aide du dessin annexé dont la figure unique montre en coupe un satellite équipé d'un amortisseur de nutation conforme à l'invention. Le dessin montre de façon schématique un satellite cylin-20 drique 1. Dans l'axe de spin 2 de ce dernier il se trouve un moteur de commande 3. Le moteur 3 est ancré rigidement dans le corps du satellite 1. La flèche 4 indique le sens de rotation de l'axe de spin pendant le mouvement giratoire du satellite. Dans le prolongement de l'axe de spin, l'arbre porte-rotor 5 fait saillie de l'enve-25 loppe du moteur 3» La rotule 6 est disposée à l'extrémité de l'arbre 5 et logée dans un coussinet sphérique 7. Ce dernier est disposé au centre d'un volant en disque 8. Le coussinet sphérique 7 se compose de deux garnitures de friction 9, disposées de-ci de-là de l'équateur de la rotule. Ce palier est complété par les bagues file-30 tées 10» Il incombe à celles-ci de varier la pression qui doit s'exercer sur la surface de la rotule 6. iin tournant légèrement * l'une des bagues filetées 10, on obtient facilement la variation de la pression. G-râce à cette disposition, le disque-volant peut exécuter des mouvements giratoires illimités autour de l'axe de rota-35 tion du moteur et en outre il peut aussi tourner dans une certaine mesure autour de n'importe quel axe transversal» La rotule présente une surface polie et les garnitures de friction 9 sont échangeables. BAD ORIGINAL 70 37902 3 2064411 Des mouvements de nutation se produisent pendant une phase de vol non stabilisés telle qu'elle se présente d'habitude après le lancement de l'engin dès le début de la trajectoire. Lorsque le satellite sur le corps duquel est disposé le moteur de commande qj«L 5 est un moteur électrique, se trouve en rotation et en nutation et que ledit moteur est mis en marche, le disque volant exécute un mouvement presque purement giratoire. Ceci provoque des déplacements relatifs entre la rotule 6 et le coussinet sphérique 7 autour des axes transversaux. Les moments de friction qui naissent à cette oc-10 casion apportent de l'énergie cinétique à l'ensemble du système, cette énergie cinétique étant due à l'énergie électrique. Ainsi est provoqué l'amortissement de la nutation. L'amortisseur de nutation conforme à l'invention se range dans la catégorie des amortisseurs actifs, c'est-à-dire que tant qu'il est en activité, il a besoin 15 d'une alimentation continue en énergie électrique. On ne le fait fonctionner que jusqu'à ce que l'on arrête le spin pour passer à la phase de vol suivante pendant laquelle la stabilisation de l'engin est assurée d'après une méthode différente. La consommation de courant électrique pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus 20 est extrêmement faible. ,701017902 4 2064411 REVENDICATIONS 1. Dispositif amortissant les mouvements de nutation des satellites, et plus particulièrement des satellites cylindriques, caractérisé en ce que dans l'axe de spin (2) un moteur électrique (3) est ri- 5 gidement lié au corps du satellite (l) et qu'un disque volant plat (8) est articulé à la cardan sur l'extrémité d'un prolongement de l'arbre porte-rotor (5) du moteur. 2. Dispositif d'amortissement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'arbre porte-rotor (5) présente une rotule (6) qui est 10 logée dans un coussinet sphérique (7) disposé au centre du disque volant « 3- Dispositif d'amortissement selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que le coussinet sphérique (7) est réalisé sous forme de garniture de friction (9). 15 4. Dispositif d'amortissement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pression exercée par la garniture de friction (9) sur la rotule (6) est variable à l'aide de bagues filetées (10). BAD ORIGINAL