Что такое сателлиты в машине: устройство, назначение, где находится и для чего нужна блокировка межосевого механизма » АвтоНоватор

устройство, назначение, где находится и для чего нужна блокировка межосевого механизма » АвтоНоватор

Современное машиностроение подразумевает большое количество вариаций автомобильного дифференциала. Это обусловлено тем, что индустрия постоянно развивается: машины имеют не только задний и передний привод, но также и полный. Вдобавок классификация узлов автомобиля разделяется по строению самого механизма. «Начинка» транспортных средств становится сложнее, но даже начинающим автовладельцам стоит знать принцип работы дифференциала.

Назначение

В автомобильной трансмиссии одной из самых важных деталей является дифференциал. Его задача состоит в том, чтобы правильно распределять и изменять крутящий момент двух потребителей, которые имеют различную угловую скорость.

Работа дифференциала заключается в том, чтобы давать правильные сигналы колёсам от коробки передач и напрямую от двигателя. Данный автомобильный узел имеет планетарное строение, что позволяет ему выполнять свою работу, даже если количество оборотов колёс в один промежуток времени имеет различие.

Такое возможно, когда авто входит в поворот или начинает буксовать.

Дифференциал позволяет ведущим колёсам автомобиля вращаться с различной угловой скоростью

При всех достоинствах у простых вариантов дифференциалов есть и важные недостатки, и самый главный из них следующий: частота вращения на колёса распределяется не только в соотношении 50/50, но может стать и 100/0, когда, например, автомобиль застревает на льду или в грязи.

Наиболее частыми местами для установки дифференциала считаются:

• Коробка передач, в случае с автомобилями, имеющими передний привод;
• Раздаточная коробка или картер переднего и заднего моста, если авто имеет полный привод;
• Задний мост, на заднеприводных ТС.

Кроме того дифференциал условно делят на несколько разновидностей:

• Червячный, который считается универсальным видом;
• Конический — его чаще ставят между колёсами;
• Цилиндрический — зачастую используется для автомобилей с полным приводом и устанавливается между осями.

Существует также разделение дифференциалов по принципу симметричности. Выделяют симметричные и несимметричные узлы. Каждый из типов используется в определённых ситуациях. Несимметричная конструкция используется в полноприводных автомобилях. Дифференциал устанавливается между осями, и даёт различные пропорции крутящего момента на каждую из них. Для симметричного дифференциала подходит установка на главные оси. Это позволяет распределить между двумя колёсами равный крутящий момент.

Работа дифференциала на заднеприводном автомобиле

По месту расположения разделяют межосевой и межколёсный узел. Межколёсный дифференциал устанавливается между двумя колёсами, которые расположены на одной оси. Межосевой дифференциальный узел монтируется строго посередине между двух параллельных осей.

Устройство и принцип работы дифференциала

Для того чтобы определиться, как работает дифференциал в заднеприводной машине необходимо понять, что задняя ведущая ось вращается при помощи карданной передачи. После этого с помощью редуктора осуществляется поворот полуоси с колесом на ней. Дифференциалу удаётся совместить вышеперечисленные задачи так, чтобы колёса могли крутиться с различной скоростью. На автомобилях с передним приводом местонахождение и принцип работы дифференциального узла отличается. В данном случае крутящий момент от коробки передач сразу попадает на узел. После чего оказывается воздействие непосредственно на валы привода. Что касается полного привода, то для того чтобы ТС могло проезжать по разным участкам дорог, требуется не один, а целых три узла: между осями и между колёсами. В остальном принцип действия не отличается от вышеупомянутых.

Элементы, которые в дифференциале считают основными, это:

• Полуосевые шестерни;
• Шестерни сателлитов;
• Корпус.

Сателлиты по своему строению похожи на планетарный редуктор. Основная функция сателлитов заключается в том, чтобы совмещать корпус и полуосевую шестерню. Шлицы соединяют корпус и шестерню с теми колёсами, которые в автомобиле используются в качестве ведущих.

Если шестерни, используемые в дифференциале, имеют разное количество зубьев и разную направленность крутящего момента, то подобные механизмы относятся к несимметричным. В случае когда у шестерёнок одинаковое количество зубьев — дифференциал симметричный.

Корпус — это «оболочка» узла, его основная часть, в которой размещается остальные части механизма.

Что такое блокировка дифференциала в автомобиле

Блокировка дифференциального узла — это крайне важная функция, которая позволяет на время остановить работу одной из шестерёнок. Это необходимо в том случае, если одно из колёс по каким-либо причинам продолжает крутиться, а второе стоит на месте. Такая ситуация может произойти в случае, когда машина перемещается по неравномерно заледеневшей дороге.

Это интересно! Стоит применять блокировку в случае движения на небольшой скорости по труднопроходимым дорогам. Именно тогда вероятность застрять весьма высока. В других ситуациях блокировать дифференциал не следует, так как автомобиль стремится ехать по прямой и становится практически неуправляемым.

Разновидности механизма по способу блокировки

Временная остановка одного из работающих механизмов спасает не только от пробуксовки, но и от серьёзных проблем с неуправляемыми заносами. Можно заблокировать как колесо, так и половину оси. В зависимости от конфигурации автомобиля устанавливается дифференциал с ручным, самоблокировочным или электронным типом блокировки.

С ручной блокировкой

Дифференциал с ручным способом блокировки считают одним из наиболее примитивных. Отключение в ручном режиме осуществляется при помощи кнопок или рычагов, которые располагаются в салоне автомобиля. Подобный вид чаще всего используется в машинах, которые имеют полный привод, иными словами, во внедорожниках.

Планетарная система принимает форму муфты и блокирует возможность движения сателлитов. Эксперты настоятельно рекомендуют использовать ручную блокировку только после того, как будет выжата педаль сцепления.

Это важно! После блокировки дифференциала следует сбросить скорость на минимум, особенно если в этот момент автомобиль пересекает труднопроходимую местность. После того, как один из узлов заблокируется, будет гораздо сложнее поворачивать, а, значит, транспортное средство будет легче вести по прямой.

Функция ручной блокировки применяется на внедорожниках, которые обладают рамной конструкцией. Желательно использовать ручную блокировку, уже имея хороший стаж вождения, так как управлять таким автомобилем значительно сложнее.

Toyota Land Cruiser 100 является внедорожником, имеющим кнопку блокировки межосевого дифференциала

Транспортные средства, на которых имеется ручная блокировка дифференциала:

• Toyota Land Cruiser;
• Toyota Hilux;
• Шевроле Нива.

Самоблокирующийся

Данный вид узлов хорошо приспособлен к тяжёлым условиям вождения, так как значительно увеличивают проходимость авто. Основной принцип самостоятельной блокировки заключается в том, что определённые условия движения способствуют автоматической блокировке дифференциала. Если разница в полуосях становится слишком значительной, срабатывает механизм насоса, который нагнетает давление масла.

После этого пластины начинают сближаться, а скорость колеса снижается. Этот метод позволяет правильно распределить нагрузку на колёса при буксовке или заносе.

Существует множество известных автомобильных самоблокирующихся дифференциалов. Например, узлы фирм Торсен и Квайф. Также примером подобного устройства является модель «speed sensitive». Механизм моментально фиксирует различную скорость вращения осей транспортного средства. Модель автомобиля, где стоит именно этот тип дифференциала — Toyota Rav4 с вискомуфтой. Если одна из осей начинает двигаться с намного большей скоростью, то муфта срабатывает и начинает тормозить движение предотвращая аварийную ситуацию! Как только скорость снижается, сила трения уменьшается и возвращает независимость частям узла.

Работа дифференциала Торсен основана на особенностях работы червячной передачи

На спецтехнике устанавливается другой вариант самоблокирующихся дифференциальных механизмов — кулачковые пары. Примером может послужить «ГАЗ-66». Подобная конструкция значительно увеличивает проходимость машины, однако вполне может создать опасные ситуации, когда дифференциал замыкается самостоятельно. Схема его действия очень проста и понятна: вместо «планетарки» в механизме применяются зубчатые пары. Они вращаются, если в скорости колёс возникают небольшие расхождения, однако если разница увеличиваются, то устройства входят в клин.

С электронным управлением

Блокировка узла в данном случае происходит после передачи датчиками информации в управление. Система управления может не только заблокировать дифференциальный узел, но и автоматически контролировать сцепление и тягу колёс. Датчики контролируют частоту оборотов всех осей, что значительно упрощает задачу управления автомобилем на разных поверхностях дорожного покрытия.

Активного действия

На сегодняшний день активные дифференциалы являются одними из наиболее эффективных в сравнении со своими аналогами. Подобный механизм был изобретён сравнительно недавно, однако уже набрал популярность. Принцип его работы в том, чтобы ускорить действие колёс и полуоси. Несмотря на то, что подобное решение полностью противоположно остальным, такой способ оказался наиболее удачным.

Активный дифференциал задней оси по команде центрального процессора увеличивает тягу на внешнем колесе автомобиля

Подобные разработки не только оптимизируют работу, но и позволяют снизить риски поломки автомобиля. Кроме того уменьшается процентное соотношение аварийных ситуаций на дорогах из-за неправильной работы дифференциала. Постоянное улучшение делает вождение любых наземных транспортных средств более простым, безопасным и удобным. Главное — это своевременно проверять состояние шестерёнок и всех остальных деталей, которые оказывают непосредственное влияние на работу дифференциального узла. От этого зачастую зависит не только безотказность личного автомобиля, но и жизнь водителя и пассажиров.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Что такое дифференциал в автомобиле и как он работает

В конструкции современных автомобилей есть ряд узлов и агрегатов, которые являются обязательными для всех их марок, моделей, видов и типов. К таковым относятся, прежде всего, двигатель, коробка переключения передач, тормозная система. В этот же список входит и дифференциал.

Дифференциал есть в любой машине, причем в некоторых машинах этих узлов установлено несколько. О том, что такое дифференциал в автомобиле, какую роль он играет и каких разновидностей бывает, хорошо известно опытным автомобилистам. Тем же людям, которые являются пока только начинающими автолюбителями, наверняка будет полезно об этом узнать.

Как работает дифференциал на автомобиле

Конический дифференциал автомобиля: 1 – карданный вал; 2 – полуось ведущего колеса;

Дифференциал представляет собой механизм, с помощью которого к колесам одной оси, вращающимся с различной скоростью, транслируется одинаковый крутящий момент. Кроме того, дифференциал используется для того, чтобы поровну распределять крутящий момент и между несколькими ведущими осями.

В основу конструкции любого автомобильного дифференциала положен принцип работы планетарного редуктора. В зависимости от того, какой именно тип передачи вращательного движения используется, различают такие виды дифференциалов, как:

• Конический;
• Цилиндрический;
• Червячный.

Между колесами, установленными на одной и той же оси, практически всегда устанавливается конический дифференциал. Дифференциал цилиндрический используется обычно в качестве межосевого, а червячный отличается универсальностью своего применения. Наиболее широкое распространение получили дифференциалы конического типа, которые установлены практически на всех автомобилях в качестве межколесных. Все их основные элементы имеются также в цилиндрическом и червячном дифференциалах.

Корпус конического дифференциала (его часто именую чашей) от главной передачи принимает крутящий момент и транслирует его на шестерни полуосей посредством так называемых сателлитов. Они выполняют функции планетарных шестерен, а что касается их количества, то, в зависимости от особенностей конструкции конкретного конического дифференциала их может быть от двух до четырех.

Если автомобиль движется по прямолинейной траектории сопротивление каждого из колес дороге одинаковое. При этом вращения сателлитов не происходит, а вращение полуосевих шестерен осуществляется с равными угловыми скоростями. В момент поворота одно из колес, то, что находится на внутренней стороне поворота, встречает большее сопротивление дороги, вращение ее полуосевой шестерни становится медленнее, сателлиты начинают вращаться. В результате этого скорость вращения внешнего колеса возрастает, но крутящий момент остается таким же, как и на колесе внутреннем.

При движении по скользкой дороге, когда одно колесо пробуксовывает и движется с меньшей скоростью, ситуация аналогична ситуации с поворотом, в результате чего автомобиль зачастую просто не может сдвинуться с места. Чтобы крутящий момент на одном или другом колесе был выше, используется блокировка дифференциала.

Разновидности автомобильных дифференциалов

Помимо конического, цилиндрического и червячного, существуют и успешно используются следующие разновидности дифференциалов: дифференциал с полной блокировкой, дифференциал Торсен, дифференциал Квайф, вискомуфта.

Дифференциал с полной блокировкой

Дифференциалы этого типа чаще всего используются на грузовиках и внедорожниках. Их блокировка включается и отключается непосредственно из салона с помощью специальной клавиши водителем. Они используются для повышения проходимости автомобилей.

Дифференциалы Торсен

Конструкция дифференциалов Торсен была разработана немецкой компанией Siemens. По сути дела, они представляют собой комбинации конических и червячных дифференциалов. Дифференциалы Торсен отличаются высокой эффективностью, однако они достаточно сложны в изготовлении и обслуживании.

Дифференциалы Квайф

Отличительной особенностью дифференциалов этого типа является то, что сателлиты в них располагаются параллельно оси вращения корпуса (чаши), причем в два ряда. Кроме того, при функционировании этих агрегатов образуются силы трения, которые при необходимости автоматически осуществляют блокировку, повышают проходимость и силу тяги автомобиля. Чаще всего дифференциалы Квайф используются для тюнинга легковых автомобилей и внедорожников.

Вискомуфта

Функционирование этот типа дифференциала основано на том же принципе, что и работа гидротрансформатора. Чаще всего вискомуфты используются в автомобилях с полным приводом и используются для того, чтобы обеспечивать связь передних колес с задними по следующему принципу: если одни из них проскальзывают, то крутящий момент транслируется на другие, за счет чего и решается проблема пробуксовки. Конструктивно вискомуфта представляет собой цилиндр, в которой находится погруженный в вязкую жидкость пакет металлических дисков, имеющих перфорацию, и соединенных с валами (как ведущим, так и ведомым). В зависимости от температуры вязкость жидкости меняется, на чем и основывается принцип работы этого агрегата.

Читайте также: Коробка передач DSG — что это такое.

Применение дифференциалов, их преимущества и недостатки

В тех автомобилях, которые имеют всего одну ведущую ось, устанавливается один дифференциал. Транспортные средства с двумя и более ведущими осями оснащаются дифференциалами, устанавливаемыми в каждую из них. В автомобилях с повышенной проходимостью, имеющих две ведущих оси, устанавливается три дифференциала: по одному на каждую из осей и один — между ними. В тех же транспортных средствах, которые имеют более двух ведущих осей, используются так называемые межтележечные дифференциалы.

Что касается преимуществ дифференциалов, то главное из них — это то, что они обеспечивают одинаковый крутящий момент для колес, вращающихся с различной скоростью (собственно говоря, для этого они и используются). Если говорить о недостатках этих устройств, то основным из них является проблема пробуксовки колес, которые потеряли контакт с дорожным покрытием. Решается она достаточно просто: с помощью механизма блокировки, который может быть как ручным, так и автоматическим. 

Читайте также: Что такое коробка передач АМТ.

Видео на тему

Похожие публикации

Планетарная передача принцип работы

Планетарный механизм

Планетарный редуктор представляет собой один из вариантов механических редукторов.

Причина использования такого названия редуктора заключается в применении планетарной передачи, которая расположена в редукторе.

Именно она отвечает за передачу и преобразование крутящего момента. Планетарные редукторы могут иметь одну планетарную передачу или больше.

Принцип работы планетарного редуктора

Солнечная шестерня в таком редукторе расположена в центральной части, а на его периферии находится коронная шестерня. Кроме этого, в нем используются сателлиты (на фото ниже их пять) – небольшие шестерни, которые установлены между коронной и солнечной.

Ведущий мост грузовиков МАЗ, троллейбусов ЗиУ-9, автобусов Икарус, тракторов К-700 и Т-150К

Благодаря использованию такого редуктора в бортовой передаче появляется возможность сделать диаметр основной передачи меньшим, в результате чего возрастает клиренс. Кроме этого, полуоси имеют меньший диаметр, что позволяет спроектировать их на менее высокий крутящий момент.

Видео о планетарном редукторе

//www.youtube.com/embed/_TzUbKeuROo?wmode=opaque&rel=0

Устройство и принцип работы

Устройство состоит из следующих элементов:

1. Основные элементы представлены зубчатыми и червячными парами.
2. Для установки и фиксации основных деталей проводится установка центрирующих подшипников.
3. Для смазывания трущихся деталей корпус заполняется специальным маслом. Исключить вероятность его вытекания можно за счет уплотнений.
4. Сальники также являются важной частью конструкции.
5. Корпус состоит из двух составных элементов, за счет которых есть возможность разобрать конструкция при обслуживании или ремонте.

Принцип работы планетарного редуктора предусматривает то, что смазывание основных деталей происходит за счет естественного разбрызгивания масла при работе устройства.

Схема классического устройства выглядит следующим образом:

1. В качестве источника вращения устанавливается мотор.
2. Другая часть представлена шестерней планетарного типа. Внутри расположены другие детали, крепление стакана редуктора к мотору проводится за счет фиксирующих элементов.
3. Далее идет вал с подшипником.

Защита конструкции обеспечивается за счет крышки редуктора. Его фиксация проводится за счет болтов. 

Принцип действия агрегата во многом зависит от кинематической схемы привода. Расчет передаточного отношения проводится при применении специальных формул, которые можно встретить в технической литературе.

Виды планетарных редукторов

1. Одноступенчатые.
2. Многоступенчатые.

Первый вариант исполнения намного проще, характеризуется меньшими размерами и обеспечивает более широкие возможности по передаче крутящего момента. Создание нескольких ступеней определяет существенное увеличение размеров конструкции, а диапазон передаточных чисел уменьшается.

По показателю сложности планетарного редуктора выделяют два основных типа:

1. Простые.
2. Дифференциальные.

В зависимости от формы корпуса и применяемым внутри элементам выделяют следующие типы:

1. Волновые.
2. Конические.
3. Червячные.
4. Цилиндрические или колесного типа.

Их применение позволяет передавать вращение между пересекающимися, перекрещивающимися и параллельными валами. 

Детальное описание устройств

Смешанные планетарные конструкции могут иметь разное количество колес, а также различные передачи, посредством которых они соединяются. Наличие таких деталей значительно расширяет возможности механизма.

Составные планетарные конструкции могут быть собраны так, чтобы вал несущей платформы двигался с высокой скоростью. В результате некоторые проблемы с редукцией, солнечной шестерней и прочими могут быть устранены в процессе усовершенствования устройства.

Таким образом, как видно из приведенной информации, планетарный механизм работает по принципу передачи вращения между звеньями, являющимися центральными и подвижными. При этом сложные системы более востребованы, чем простые.

Варианты конфигурации

В планетарном механизме можно использовать колеса (шестерни) различной конфигурации. Подходят стандартные с прямыми зубьями, косозубые, червячные, шевронные. Тип зацепления на общий принцип работы планетарного механизма не будет влиять. Главное, чтобы совпадали оси вращения водила и центральных колес. А вот оси сателлитов могут располагаться в других плоскостях (скрещивающихся, параллельных, пересекающихся). Пример скрещивающихся — дифференциал межколесный, у которого зубчатые колеса имеют коническую форму. Пример скрещивающихся — дифференциал самоблокирующийся, у которого зацепление червячное (Torsen).

Простые и сложные устройства

Как уже отмечалось выше, схема планетарного механизма всегда включает водило и два центральных колеса. Сателлитов может быть сколько угодно. Это, так называемое, простое или элементарное устройство. В таких механизмах конструкции могут быть такими : «СВС», «СВЭ», «ЭВЭ», где:

• С — солнце.
• В — водило.
• Э — эпицентр.

Каждый такой набор колес + сателлиты называется планетарным рядом. При этом все колеса должны вращаться в одной плоскости. Простые механизмы бывают одно- и двухрядными. В различных технических приборах и машинах они используются редко. Примером может послужить планетарный механизм велосипеда. По такому принципу работает втулка, благодаря которой осуществляется движение. 

Гораздо чаще можно встретить сложные зубчатые планетарные механизмы. Их схемы могут быть самыми разными, что зависит от того, для чего предназначается та или иная конструкция. Как правило, сложные механизмы состоят из нескольких простых, созданных по общему правилу для планетарной передачи. Такие сложные системы бывают двух-, трех- или четырехрядные. Теоретически можно создавать конструкции и с большим числом рядов, но на практике такое не встречается.

Плоские и пространственные устройства

Некоторые думают, что простой планетарный механизм обязательно должен быть плоским. Это верно лишь отчасти. Сложные устройства тоже могут быть плоскими. Это значит, что планетарные ряды, сколько бы их ни использовалось в устройстве, находятся в одной либо в параллельных плоскостях. Пространственные механизмы имеют планетарные ряды в двух и более плоскостях. Самих колес может быть меньше, чем в первом варианте.

Общие сведения о планетарных передачах

Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колеса с подвижными осями. Отличительной особенностью механизмов, включающих планетарную передачу (или передачи), является наличие двух или более степеней свободы. При этом угловая скорость любого звена передачи определяется угловыми скоростями остальных звеньев.

Наибольшее распространение получила простая одинарная планетарная передача (рис. 1), которая состоит из центрального колеса 1 с наружными зубьями, неподвижного центрального колеса 3 с внутренними зубьями; сателлитов 2 – колес с наружными зубьями, зацепляющихся одновременно с колесами 1 и 3 (на рис. 1 число сателлитов с = 3), и водила Н, на котором закреплены оси сателлитов. Водило соединено с тихоходным валом. В планетарной передаче одно колесо неподвижно (соединено с корпусом). Обычно внешнее центральное колесо с внутренними зубьями называют коронным (коронная шестерня или эпицикл), а внутреннее колесо с внешними зубьями – солнечным колесом (солнечная шестерня или солнце).

При неподвижном колесе 3 вращение колеса 1 вызывает вращение сателлитов 2 относительно собственных осей, а обкатывание сателлитов по колесу 3 перемещает их оси и вращает водило Н. Сателлиты таким образом совершают вращение относительно водила и вместе с водилом вокруг центральной оси, с. е. совершают движение, подобное движению планет. Поэтому такие передачи и называют планетарными.

При неподвижном колесе 3 движение передают чаще всего от колеса 1 к водилу Н, можно передавать движение от водила Н к колесу 1.

В планетарных передачах применяют не только цилиндрические, но и конические колеса с прямым или косым зубом.

Если в планетарной передаче сделать подвижными все звенья, т. е. оба колеса и водило, то такую передачу называют дифференциальной.С помощью дифференциального механизма можно суммировать движение двух звеньев на одном или раскладывать движение одного звена на два других. Например, в дифференциале заднего моста автомобиля движение от водила Н передают одновременно колесам 1 и 3, что позволяет при повороте одному колесу вращаться быстрее другого.

Область применения планетарных передач

Планетарные передачи применяют как редукторы в силовых передачах и приборах, в коробках передач автомобилей и другой самоходной техники, при этом передаточное число такой КПП может изменяться путем поочередного торможения различных звеньев (например, водила или одного из колес), в дифференциалах автомобилей, тракторов и т. п.

Широкое применение планетарные передачи нашли в автоматических коробках передач автомобилей благодаря удобству управления передаточными числами (переключением передач) и компактности. Можно встретить планетарные передачи и в механизмах привода ведущих колес современных велосипедов. Часто применяют планетарную передачу, совмещенную с электродвигателем (мотор-редуктор, мотор-колесо).

Планетарная передача: 1 – сателлит; 2 – водило; 3 – солнечная шестерня; 4 – кольцевая шестерня («корона»).

Планетарная коробка передач: характеристики, принцип действия

Планетарные механизмы относятся к наиболее сложным устройствам коробки передач. При небольших размерах конструкция характеризуется высокой функциональностью, что объясняет ее широкое применение в технологических машинах, велосипедной и гусеничной технике. На сегодняшний день планетарная коробка передач имеет несколько конструкционных исполнений, но основные принципы работы ее модификаций остаются прежними.

Принципы работы планетарных коробок передач

Изменение передачи зависит от конфигурации размещения функциональных узлов. Значение будет иметь подвижность элемента и направления крутящего момента. Один из трех компонентов (водило, сателлиты, солнечная шестерня) фиксируется в неподвижном положении, а два других вращаются. Для блокировки элементов планетарной коробки передач принцип работы механизма предусматривает подключение системы ленточных тормозов и муфт. Разве что в дифференциальных устройствах с коническими шестернями тормоза и блокировочные муфты отсутствуют.

Понижающая передача может активизироваться по двум схемам. В первом варианте реализуется следующий принцип: останавливается эпицикл, на фоне чего рабочий момент от силового агрегата переправляется на базу солнечной шестерни и убирается с водила. В итоге интенсивность вращения вала будет понижаться, а солнечная шестерня прибавит в частоте работы. В альтернативной схеме блокируется солнечная шестерня устройства, а вращение передается от водила к эпициклу. Результат аналогичный, но с небольшим отличием. Дело в том, что передаточное число в данной рабочей модели будет стремиться к единице.

В процессе повышения передачи тоже может реализовываться несколько рабочих моделей, причем для одной и той же планетарной коробки передач. Принцип действия в простейшей схеме следующий: блокируется эпицикл, а момент вращения переносится с центральной солнечной шестерни и транслируется на сателлиты и водило. В таком режиме механизм работает как повышающий редуктор. В другой конфигурации будет блокироваться шестерня, а момент переправляется от коронной шестерни на водило. Также принцип действия схож с первым вариантом, но есть разница в частоте вращения. При включении заднего хода момент кручения снимется с эпицикла и будет передаваться на солнечную шестерню. При этом водило должно находиться в неподвижном состоянии.

Особенности рабочего процесса

Принципиальным отличием планетарных механизмов от других видов коробок передач является уже упомянутая независимость рабочих элементов, что формулируется как две степени свободы. Это значит, что благодаря дифференциальной зависимости для вычисления угловой скорости одного компонента системы необходимо брать во внимание скорости двух других зубчатых узлов. Для сравнения, другие зубчатые коробки передач предполагают линейную зависимость между элементами в определении угловой скорости. Иными словами, угловые скорости планетарной «коробки» могут меняться на выходе независимо от динамических показателей на входе. При зафиксированных и неподвижных шестернях появляется возможность суммировать и распределять потоки мощности.

В простейших механизмах отмечается две степени свободы зубчатых звеньев, но работа сложных систем может предусматривать и наличие трех степеней. Для этого механизм должен иметь как минимум четыре функциональных звена, которые будут находиться в дифференциальной связке между собой. Другое дело, что такая конфигурация фактически будет неэффективна в силу низкой работоспособности, поэтому на практике применения и передачи с четырьмя звеньями сохраняют две степени свободы.

Простые и сложные планетарные передачи

Уже был отмечен один из признаков разделения планетарных механизмов на простые и сложные – это количество рабочих звеньев. Причем речь идет только об основных узлах, и группы сателлитов не берутся в расчет. Простая система обычно имеет три звена, хотя кинематикой допускаются все семь. В качестве примера такой системы можно привести наборы одно- и двухвенцовых сателлитов, а также парные взаимозацепленные группы зубчатых колес.

В сложных механизмах основных звеньев гораздо больше, чем в простых. Как минимум в них предусматривается одно водило, однако центральных колес может быть больше трех. Ппринцип работы планетарной коробки передач позволяет даже в рамках одной сложной системы использовать несколько простых агрегатов.

Однако о полной независимости простых планетарных систем в рамках сложных устройствах речи не идет. 

Источники:

Понравилась статья? Расскажите друзьям: Оцените статью, для нас это очень важно:

Проголосовавших: 2 чел.
Средний рейтинг: 5 из 5.

Планетарные зубчатые передачи.

Планетарные зубчатые передачи



Общие сведения о планетарных передачах

Планетарными называют передачи, имеющие зубчатые колеса с подвижными осями. Отличительной особенностью механизмов, включающих планетарную передачу (или передачи), является наличие двух или более степеней свободы. При этом угловая скорость любого звена передачи определяется угловыми скоростями остальных звеньев.

Наибольшее распространение получила простая одинарная планетарная передача (рис. 1), которая состоит из центрального колеса 1 с наружными зубьями, неподвижного центрального колеса 3 с внутренними зубьями; сателлитов 2 – колес с наружными зубьями, зацепляющихся одновременно с колесами 1 и 3 (на рис. 1 число сателлитов с = 3), и водила Н, на котором закреплены оси сателлитов. Водило соединено с тихоходным валом. В планетарной передаче одно колесо неподвижно (соединено с корпусом). Обычно внешнее центральное колесо с внутренними зубьями называют коронным (коронная шестерня или эпицикл), а внутреннее колесо с внешними зубьями – солнечным колесом (солнечная шестерня или солнце).

При неподвижном колесе 3 вращение колеса 1 вызывает вращение сателлитов 2 относительно собственных осей, а обкатывание сателлитов по колесу 3 перемещает их оси и вращает водило Н. Сателлиты таким образом совершают вращение относительно водила и вместе с водилом вокруг центральной оси, с. е. совершают движение, подобное движению планет. Поэтому такие передачи и называют планетарными.

При неподвижном колесе 3 движение передают чаще всего от колеса 1 к водилу Н, можно передавать движение от водила Н к колесу 1.

В планетарных передачах применяют не только цилиндрические, но и конические колеса с прямым или косым зубом.

Если в планетарной передаче сделать подвижными все звенья, т. е. оба колеса и водило, то такую передачу называют дифференциальной.
С помощью дифференциального механизма можно суммировать движение двух звеньев на одном или раскладывать движение одного звена на два других. Например, в дифференциале заднего моста автомобиля движение от водила Н передают одновременно колесам 1 и 3, что позволяет при повороте одному колесу вращаться быстрее другого.

***

Разновидности планетарных передач

Существует много различных типов и конструкций планетарных передач. Наиболее широко в машиностроении применяют однорядную планетарную передачу, схема которой показана на рисунке 1. Эта передача конструктивно проста, имеет малые габариты. Находит применение в силовых и вспомогательных приводах. КПД планетарной передачи η = 0,96…0,98 при передаточных числах u = 3…8.

Планетарные механизмы, в составе которых присутствуют одна или несколько планетарных передач подразделяются на однорядные, двухрядные и многорядные. Каждый набор из центральных зубчатых колёс и сателлитов, вращающихся в одной плоскости, образует так называемый планетарный ряд. Простой планетарный механизм с набором одновенцовых сателлитов является однорядным. Простые планетарные механизмы с двухвенцовыми сателлитами являются двухрядными. Сложные планетарные механизмы могут быть двух, трёх, четырёх и даже пятирядными.

Для получения больших передаточных чисел в силовых приводах применяют многоступенчатые планетарные передачи. На рис. 2,а планетарная передача составлена из двух последовательно соединенных однорядных планетарных передач. В этом случае суммарное передаточное число u = u₁×u₂ ≤ 64, а КПД равен η = η₁×η₂ = 0,92…0,96.

На рисунке 2, б показана схема планетарной передачи с двухрядным (двухвенцовым) сателлитом, для которой при передаче движения от колеса 1 к водилу Н при n₄ = 0 передаточное число определяется из зависимостей:

u = n₁/n_Н = 1 + z₂z₄/(z₁z₃).

В этой передаче u = 3…19 при КПД η = 0,95…0,97.

Как упоминалось выше, планетарные передачи, у которых все звенья подвижны, называют дифференциальными или просто дифференциалами.

Неизбежные погрешности изготовления приводят к неравномерному распределению нагрузки между сателлитами. Для выравнивания нагрузки в передачах с тремя сателлитами одно из центральных колес выполняют самоустанавливающимся в радиальном направлении (не имеющим радиальных опор). Для самоустановки сателлитов по неподвижному центральному колесу применяют сферические подшипники качения.
Высокие требования предъявляются к прочности и жесткости водила, при этом его масса должна быть минимальной. Обычно водила выполняют литыми или сварными.

***

Достоинства и недостатки планетарных передач

Основными достоинствами планетарных передач являются:

• малые габариты и масса вследствие передачи мощности по нескольким потокам, численно равным количеству сателлитов. При этом нагрузка в каждом зацеплении уменьшается в несколько раз;
• удобство компоновки в машинах благодаря соосности ведущего и ведомого валов;
• работа с меньшим шумом, чем в обычных зубчатых передачах, что обусловлено меньшими размерами колес и замыканием сил в механизме. При симметричном расположении сателлитов силы в передаче взаимно уравновешиваются;
• малые нагрузки на валы и опоры, что упрощает конструкцию опор и снижает потери в них;
• возможность получения больших передаточных чисел при небольшом числе зубчатых колес и малых габаритах передачи.

Не лишены планетарные передачи и недостатков:

• повышенные требования к точности изготовления и монтажа передачи;
• большее количество деталей, в т. ч. подшипников, и более сложная сборка.

***

Область применения планетарных передач

Планетарные передачи применяют как редукторы в силовых передачах и приборах, в коробках передач автомобилей и другой самоходной техники, при этом передаточное число такой КПП может изменяться путем поочередного торможения различных звеньев (например, водила или одного из колес), в дифференциалах автомобилей, тракторов и т. п.

Широкое применение планетарные передачи нашли в автоматических коробках передач автомобилей благодаря удобству управления передаточными числами (переключением передач) и компактности. Можно встретить планетарные передачи и в механизмах привода ведущих колес современных велосипедов. Часто применяют планетарную передачу, совмещенную с электродвигателем (мотор-редуктор, мотор-колесо).

***

Передаточное число планетарных передач

При определение передаточного числа планетарной передачи используют метод остановки водила (метод Виллиса).
По этому методу всей планетарной передаче мысленно сообщается дополнительное вращение с частотой вращения водила n_Н, но в обратном направлении. При этом водило как бы останавливается, а закрепленное колесо освобождается. Получается так называемый обращенный механизм, представляющий собой обычную непланетарную передачу, в которой геометрические оси всех колес неподвижны. Сателлиты при этом становятся промежуточными (паразитными) колесами, т. е. колесами, не влияющими на передаточное число всего механизма.
Передаточное число в обращенном механизме определяется как в духступенчатой передаче с одним внешним и вторым внутренним зацеплением.

Здесь существенное значение имеет знак передаточного числа. Передаточное число считают положительным, если в обращенном механизме ведущее и ведомое звенья вращаются в одну сторону, и отрицательным, если в разные стороны. Так, для обращенного механизма передачи по рис. 1 имеем:

u = u₁×u₂ = (-n₁/n₂)×(-n₂/-n₃) = (-z₂/z₁)×(z₃/z₂) = — z₃/z₁,

где z – числа зубьев колес.

В рассматриваемом обращенном механизме знак минус показывает, что колеса 2 и 3 вращаются в обратную сторону по отношению к колесу 1.

В качестве примера определим передаточное число для планетарной передачи, изображенной на рис. 1, при передаче движения от колеса 1 к водилу Н. Мысленная остановка водила в этой передаче равноценна вычитанию его частоты n_Н из частоты вращения колес.
Тогда для обращенного механизма этой передачи имеем:

u’ = (n₁ – n₂)/(n₃ – n_Н) = — z₃/z₁,

где (n₁ – n_Н) и (n₃ – n_Н) – частоты вращения колес 1 и 3 относительно водила Н;
z₁ и z₃ – числа зубьев колес 1 и 3.

Для планетарной передачи, у которой колесо 3 закреплено в корпусе неподвижно (n₃ = 0), колесо 1 является ведущим, а водило Н – ведомым.
Тогда получим передаточное число такой передачи:

(n₁ – n_Н)/(- n_Н) = — z₃/z₁;
— n₁/n_Н+ 1 = -z₃/z₁

или

u = n₁/n_Н= 1 + z₃/z₁.

***



Подбор чисел зубьев планетарных передач

В отличие от обычных зубчатых передач расчет планетарных начинают с подбора чисел зубьев на колесах и сателлитах. Рассмотрим последовательность подбора чисел зубьев на примере планетарной передачи, изображенной на рис. 1.

Число зубьев z₁ центральной шестерни 1 задают из условия неподрезания ножки зуба: z₁ ≥ 17. Принимают z₁ = 24 при Н ≤ 350 НВ; z₁ = 21 при Н ≤ 52 HRC и z₁ = 17 при Н > 52 HRC.

Число зубьев неподвижного центрального колеса 3 определяют по заданному передаточному числу u:

z₃ = z₁(u – 1).

Число зубьев z₂ сателлита 2 вычисляют из условия соосности, в соответствии которым межосевые расстояния a_w зубчатых пар с внешним и внутренним зацеплением должны быть равны.
Из рис. 1 для немодифицированной прямозубой передачи:

a_w = 0,5(d₁ + d₂) = 0,5(d₃ – d₂),        (1)

где d = mz — делительные диаметры колес.

Так как модули зацеплений планетарной передачи одинаковые, то формула (1) принимает вид:

z₂ = 0,5(z₃ – z₁).

Полученные числа зубьев z₁, z₂, и z₃ проверяют по условиям сборки и соседства.

Условие сборки требует, чтобы во всех зацеплениях центральных колес с сателлитами имело место совпадение зубьев со впадинами, в противном случае собрать передачу будет невозможно. Установлено, что при симметричном расположении сателлитов условие сборки удовлетворяется, когда сумма зубьев центральных колес (z₁ + z₃) кратна числу сателлитов с = 2…6 (обычно с = 3), т. е. должно соблюдаться условие:

(z₁ + z₃)/c = целое число.

Условие соседства требует, чтобы сателлиты не задевали зубьями друг друга. Для этого необходимо, чтобы сумма радиусов вершин зубьев соседних сателлитов, равная d_a2 = m(z₂ + 2) , была меньше расстояния l между их осями (рис. 1), т. е.:

d_a2 < l = 2a_w sin (180˚/c),        (2)

где a_w = 0,5m(z₁ + z₂) – межосевое расстояние.

Из формулы (2) следует, что условие соседства удовлетворяется, когда

z₂ + 2 (z₁ + z₂) sin (180˚/c).        (3)

***

Расчет на прочность планетарных передач

Расчет на прочность зубчатых передач планетарного типа ведут по методике, применяемой для обычных зубчатых передач. Основными критериями работоспособности для большинства планетарных передач (как и для всех зубчатых передач), является усталостная контактная прочность рабочих поверхностей зубьев и прочность зубьев при изгибе. При этом под контактной прочностью понимают способность контактирующих поверхностей зубьев обеспечить требуемую безопасность против прогрессирующего усталостного выкрашивания, а прочностью при изгибе – способность зубьев обеспечить требуемую безопасность против усталостного излома зуба.

Расчет выполняют для каждого зацепления. Например, в передаче, изображенной на рис. 1, необходимо рассчитать внешнее зацепление колес 1 и 2 и внутреннее – колес 2 и 3. Так как модули и силы в этих зацеплениях одинаковы, а внутреннее зацепление по своим свойствам прочнее внешнего, то при одинаковых материалах колес достаточно рассчитать только внешнее зацепление.

Расчет начинают с подбора чисел зубьев колес, как было показано выше.

При определении допускаемых напряжений коэффициенты долговечности находят по эквивалентных числам циклов нагружения. При этом число циклов перемены напряжений зубьев за весь срок службы вычисляют при вращении колес только относительно друг друга.

При определении допускаемых напряжений изгиба для зубьев сателлита вводят коэффициент Y_A, учитывающий двустороннее приложение нагрузки (симметричный цикл нагружения).

Межосевое расстояние планетарной прямозубой передачи для пары колес внешнего зацепления (центральной шестерни с сателлитом) определяют по формуле:

a_w = 450(u’ + 1)× ³√{(К_НТ₁К_c)/(ψ_bau'[σ]_Н²с)},

где u’ = z₂/z₁ – передаточное число рассчитываемой пары колес;
К_c = 1,05…1,15 – коэффициент неравномерности распределения нагрузки между сателлитами;
Т₁ – вращающий момент на валу центральной шестерни, Нм;
с – число сателлитов;
ψ_ba — коэффициент ширины венца колеса:
        ψ_ba = 0,4 для Н ≤ 350 НВ;
        ψ_ba = 0,315 при 350 НВ < Н ≤ 50 HRC,
        ψ_ba = 0,25 для Н > 50 HRC.

Ширина b₃ центрального колеса 3 определяется по формуле b₃ = ψ_baa_w.
Ширину b₂ венца сателлита принимают на 2…4 мм больше значения b₃; ширина центральной шестерни b₁ = 1,1b₂.

Модуль зацепления определяют по формуле:

m = 2a_w/(z₂ + z₁).

Получнный расчетом модуль округляют до ближайшего стандартного значения, а затем уточняют межосевое расстояние:

a_w = m(z₂ + z₁)/2.

Окружную силу F_t в зацеплении вычисляют по формуле:

F_t = 2×10³К_cТ₁/сd₁.

Радиальную силу F_r определяют по формуле:

F_r = F_t tg α_w,

где α_w = 20˚ – угол зацепления.

***

Что такое спутник? — Разъяснение истории и технологий

Всемирная неделя космоса 2020 будет отмечать влияние спутников на человечество с 4 по 10 октября. Узнайте, как отпраздновать здесь, и ознакомьтесь с историей спутников ниже!

Спутник — это объект в космосе, который вращается или вращается вокруг более крупного объекта. Есть два типа спутников: естественные (такие как Луна, вращающаяся вокруг Земли) или искусственные (например, Международная космическая станция, вращающаяся вокруг Земли).

В Солнечной системе есть десятки и десятки естественных спутников, и почти на каждой планете есть хотя бы одна луна. У Сатурна, например, как минимум 53 естественных спутника, а в период с 2004 по 2017 год у него также был искусственный — космический корабль Кассини, который исследовал окольцованную планету и ее спутники.

Однако искусственные спутники стали реальностью только в середине 20-го века. Первым искусственным спутником Земли был Спутник, российский космический зонд размером с пляжный мяч, который стартовал в октябре.4 января 1957. Этот акт шокировал большую часть западного мира, так как считалось, что у Советов не было возможности отправлять спутники в космос.

Краткая история искусственных спутников

После этого подвига 3 ноября 1957 года Советы запустили еще более массивный спутник — Спутник-2, на котором была собака Лайка. Первым спутником Соединенных Штатов был Explorer 1 31 января 1958 года. Спутник был всего на 2 процента массы Спутника 2, однако весил 30 фунтов (13 кг).

Спутники и Explorer-1 стали стартовыми кадрами в космической гонке между Соединенными Штатами и Советским Союзом, которая длилась по крайней мере до конца 1960-х годов.Внимание к спутникам как политическому инструменту начало уступать место людям, поскольку обе страны отправили людей в космос в 1961 году. Однако позже в этом десятилетии цели обеих стран начали расходиться. В то время как Соединенные Штаты продолжали высадку людей на Луну и создание космического корабля-шаттла, Советский Союз построил первую в мире космическую станцию ​​«Салют-1», запущенную в 1971 году. (За этим последовали и другие станции, такие как «Скайлаб» и «Скайлаб» в США. Советский Союз Мир.)

Explorer 1 был первым U.Спутник S. и первый спутник с научными приборами. (Изображение предоставлено НАСА / Лаборатория реактивного движения)

Другие страны начали отправлять свои собственные спутники в космос, поскольку выгода от их применения распространилась по всему обществу. Метеорологические спутники улучшили прогнозы даже для отдаленных районов. Спутники наблюдения за сушей, такие как серия Landsat, отслеживали изменения в лесах, воде и других частях поверхности Земли с течением времени. Телекоммуникационные спутники сделали междугородние телефонные звонки и, в конечном итоге, прямые телетрансляции со всего мира стали нормальной частью жизни.Последующие поколения помогли с подключением к Интернету. [Галерея изображений: Снимки Земли из космоса: Наследие спутников Landsat]

Благодаря миниатюризации компьютеров и другого оборудования теперь стало возможным отправлять на орбиту гораздо меньшие спутники, которые могут выполнять научные, телекоммуникационные или другие функции. Сейчас компании и университеты часто создают «кубесаты» или спутники в форме куба, которые часто находятся на низкой околоземной орбите.

Их можно поднять на ракету вместе с большей полезной нагрузкой или отправить с мобильной пусковой установки на Международной космической станции (МКС).НАСА в настоящее время рассматривает возможность отправки CubeSats на Марс или на Луну Europa (около Юпитера) для будущих миссий, хотя CubeSats не подтверждены для включения.

МКС — самый большой спутник на орбите, на создание которого потребовалось более десяти лет. По частям, 15 стран внесли финансовую и физическую инфраструктуру в орбитальный комплекс, который был собран в период с 1998 по 2011 год. Руководители программы ожидают, что МКС продолжит работу как минимум до 2024 года.

Части спутника

Каждый пригодный для использования искусственный спутник — будь то человеческий или роботизированный — состоит из четырех основных частей: энергосистема (которая может быть солнечной или ядерной, например), способ управления ее положением, антенна для передачи и приема информации и полезная нагрузка для собирать информацию (например, камеру или детектор частиц).

Однако, как будет показано ниже, не все искусственные спутники являются работоспособными. Даже винт или немного краски считается «искусственным» спутником, даже если в них отсутствуют эти детали.

Что удерживает спутник от падения на Землю?

Спутник лучше всего понимать как снаряд или объект, на который действует только одна сила — гравитация. Технически говоря, все, что пересекает линию Кармана на высоте 100 километров (62 мили), считается космическим.Однако спутник должен двигаться быстро — не менее 8 км (5 миль) в секунду — чтобы немедленно не упасть на Землю.

Если спутник движется достаточно быстро, он будет постоянно «падать» на Землю, но кривизна Земли означает, что спутник упадет вокруг нашей планеты, а не рухнет обратно на поверхность. Спутники, которые движутся ближе к Земле, рискуют упасть, потому что сопротивление атмосферных молекул замедлит работу спутников. Тем, кто вращается дальше от Земли, приходится бороться с меньшим количеством молекул.

Есть несколько общепринятых «зон» орбит вокруг Земли. Один называется низкой околоземной орбитой и простирается от 160 до 2000 км (от 100 до 1250 миль). Это зона, где вращается МКС и где раньше выполнял свою работу космический шаттл. Фактически, все человеческие миссии, кроме полетов Аполлона на Луну, проходили в этой зоне. Большинство спутников также работают в этой зоне.

Однако геостационарная или геостационарная орбита — лучшее место для спутников связи.Это зона над экватором Земли на высоте 35 786 км (22 236 миль). На этой высоте скорость «падения» вокруг Земли примерно такая же, как и при вращении Земли, что позволяет спутнику оставаться над одним и тем же местом на Земле почти постоянно. Таким образом, спутник поддерживает постоянную связь с фиксированной антенной на земле, обеспечивая надежную связь. Когда срок службы геостационарных спутников подходит к концу, протокол требует, чтобы их убрали с дороги, чтобы на их место пришел новый спутник.Причина в том, что на этой орбите достаточно места или столько «щелей», чтобы спутники могли работать без помех.

В то время как одни спутники лучше всего использовать вокруг экватора, другие лучше подходят для более полярных орбит — те, которые вращаются вокруг Земли от полюса к полюсу, так что их зоны покрытия включают северный и южный полюса. Примеры спутников на полярной орбите включают метеоспутники и разведывательные спутники.

Три небольших CubeSat плавают над Землей после запуска с Международной космической станции.Астронавт Рик Мастраккио опубликовал в Твиттере фотографию со станции 19 ноября 2013 г. (Изображение предоставлено: Рик Мастраккио (через Twitter под именем @AstroRM))

Что мешает спутнику врезаться в другой спутник?

По оценкам, сегодня на орбите Земли находится около полумиллиона искусственных объектов, размером от пятен краски до полноценных спутников, каждый из которых движется со скоростью тысячи миль в час. Только часть этих спутников пригодна для использования, а это означает, что вокруг плавает много «космического мусора».Со всем, что выброшено на орбиту, увеличивается вероятность столкновения.

Космические агентства должны тщательно учитывать орбитальные траектории при запуске чего-либо в космос. Такие агентства, как Сеть космического наблюдения Соединенных Штатов, следят за орбитальным мусором с земли и предупреждают НАСА и другие организации, если сбившийся объект может поразить что-то жизненно важное. Это означает, что время от времени МКС необходимо выполнять маневры уклонения, чтобы уйти с дороги.

Однако коллизии все же возникают.Одним из главных виновников космического мусора были остатки противоспутникового испытания 2007 года, проведенного китайцами, в результате которого в 2013 году образовался мусор, уничтоживший российский спутник. В том же году спутники Iridium 33 и Cosmos 2251 врезались друг в друга. создавая облако обломков.

НАСА, Европейское космическое агентство и многие другие организации рассматривают меры по сокращению количества орбитального мусора. Некоторые предлагают каким-то образом сбивать мертвые спутники, возможно, используя сеть или воздушные удары, чтобы сбить обломки с его орбиты и приблизить его к Земле.Другие думают о дозаправке мертвых спутников для повторного использования — технологии, которая была продемонстрирована роботами на МКС.

Спутники других миров

Большинство планет в нашей солнечной системе имеют естественные спутники, которые мы также называем лунами. Для внутренних планет: у Меркурия и Венеры нет лун. У Земли есть одна относительно большая луна, а у Марса есть две маленькие луны размером с астероид, называемые Фобос и Деймос. (Фобос медленно приближается к Марсу и, вероятно, распадется на части или упадет на поверхность через несколько тысяч лет.)

За поясом астероидов находятся четыре газовые планеты-гиганты, каждая из которых имеет пантеон лун. По состоянию на конец 2017 года у Юпитера было 69 известных спутников, у Сатурна — 53, у Урана — 27, а у Нептуна — 13 или 14. Новые луны иногда открываются — в основном, с помощью миссий (прошлых или настоящих, как мы можем анализировать старые изображения) или выполнения свежие наблюдения в телескоп.

Сатурн является особым примером, потому что он окружен тысячами маленьких объектов, которые образуют кольцо, видимое даже в небольшие телескопы с Земли.Ученые, наблюдающие за кольцами крупным планом более 13 лет во время миссии Кассини, увидели условия, в которых могут родиться новолуния. Ученые особенно интересовались пропеллерами, которые представляют собой следы в кольцах, созданные фрагментами в кольцах. Сразу после завершения миссии Кассини в 2017 году НАСА заявило, что, возможно, пропеллеры разделяют элементы формирования планет, которые происходят вокруг газовых дисков молодых звезд.

Однако даже у меньших объектов есть луны. Плутон технически карликовая планета.Однако люди, стоящие за миссией New Horizons, пролетевшей мимо Плутона в 2015 году, утверждают, что его разнообразная география делает его более похожим на планету. Однако одна вещь, которая не оспаривается, — это количество лун вокруг Плутона. Плутон имеет пять известных спутников, большинство из которых были открыты, когда New Horizons находился в разработке или на пути к карликовой планете.

У многих астероидов тоже есть спутники. Эти маленькие миры иногда летают близко к Земле, и при наблюдениях с помощью радара появляются луны. Несколько известных примеров астероидов с лунами включают 4 Веста (которые посетили миссия НАСА Рассвет), 243 Ида, 433 Эрос и 951 Гаспра.Есть также примеры астероидов с кольцами, такие как 10199 Харикло и 2060 Хирон.

Многие планеты и миры в нашей солнечной системе также имеют искусственные «луны», особенно вокруг Марса, где несколько зондов вращаются вокруг планеты, наблюдая за ее поверхностью и окружающей средой. Планеты Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн в какой-то момент истории имели искусственные спутники, наблюдавшие за ними. У других объектов также были искусственные спутники, такие как комета 67P / Чурюмова-Герасименко (посещенная миссией Розетты Европейского космического агентства) или Веста и Церера (оба посещались миссией НАСА «Рассвет».С технической точки зрения, во время миссий «Аполлон» люди летали на искусственных «лунах» (космических кораблях) вокруг нашей Луны в период с 1968 по 1972 год. НАСА может даже построить космическую станцию ​​«Врата в глубокий космос» возле Луны в ближайшие десятилетия, как стартовая точка для полетов людей на Марс.

Поклонники фильма «Аватар» (2009) помнят, что люди посетили Пандору, обитаемую луну газового гиганта по имени Полифем. Мы еще не знаем, есть ли у экзопланет луны, но подозреваем — учитывая, что планеты Солнечной системы имеют так много лун, — что у экзопланет тоже есть луны.В 2014 году ученые наблюдали за объектом, который можно интерпретировать как экзопланету, вращающуюся вокруг экзопланеты, но это наблюдение невозможно повторить, поскольку оно имело место, когда объект двигался перед звездой.

типов спутников — как работают спутники

На земле спутники могут выглядеть очень похожими — блестящие коробки или цилиндры, украшенные крыльями солнечных батарей. Но в космосе эти неуклюжие машины ведут себя по-разному в зависимости от траектории полета, высоты и ориентации.В результате классификация спутников может оказаться сложной задачей. Один из подходов — подумать о том, как устройство вращается вокруг своей целевой планеты (обычно Земли). Напомним, что есть две основные формы орбиты: круглая и эллиптическая. Некоторые спутники вначале имеют эллиптическую форму, а затем с помощью корректирующих толчков от небольших бортовых ракет приобретают круговые траектории. Другие постоянно движутся по эллиптическим траекториям, известным как Молния, орбиты . Эти объекты обычно вращаются с севера на юг над полюсами Земли, и на один полный путь у них уходит около 12 часов.

Спутники на полярной орбите также проходят над полюсами планеты на каждом обороте, хотя их орбиты гораздо менее эллиптические. Полярная орбита остается фиксированной в космосе, поскольку Земля вращается внутри орбиты. В результате большая часть Земли проходит под спутником на полярной орбите. Поскольку полярные орбиты обеспечивают превосходное покрытие планеты, они часто используются для спутников, которые занимаются картографированием и фотографированием. А синоптики полагаются на всемирную сеть полярных спутников, которая покрывает весь земной шар каждые 12 часов.

Вы также можете классифицировать спутники по их высоте над поверхностью Земли. Используя эту схему, можно выделить три категории [источник: Riebeek]:

1. Низкие околоземные орбиты (НОО) — Спутники на НОО занимают область космоса на высоте от 111 миль (180 километров) до 1243 миль (2000 километров) над Землей. Спутники, приближающиеся к поверхности Земли, идеально подходят для проведения наблюдений, в военных целях и для сбора данных о погоде.
2. Геосинхронные орбиты (GEO) — спутники GEO вращаются вокруг Земли на высоте более 22 223 миль (36 000 километров), а их период обращения такой же, как период вращения Земли: 24 часа. В эту категорию входят геостационарные (ГСО) спутники, которые остаются на орбите над фиксированной точкой на Земле. Не все геостационарные спутники являются геостационарными. Некоторые из них имеют эллиптические орбиты, что означает, что они дрейфуют на восток и запад над фиксированной точкой на поверхности в течение полного обращения.У некоторых орбиты не совпадают с земным экватором. Считается, что эти орбитальные траектории имеют угол наклона градусов и градуса. Это также означает, что путь спутника будет проходить к северу и югу от экватора Земли за одну полную орбиту. Геостационарные спутники должны летать над экватором Земли, чтобы оставаться в фиксированной точке над Землей. Несколько сотен спутников для телевидения, связи и метеорологических спутников используют геостационарные орбиты. Это может быть довольно многолюдно.
3. Средняя околоземная орбита (MEO) — Эти спутники паркуются между низко и высоко летящими, то есть примерно от 1243 миль (2000 километров) до 22 223 миль (36000 километров).Навигационные спутники, подобные тем, которые используются в автомобильном GPS-навигаторе, хорошо работают на такой высоте. Примерные характеристики такого спутника могут быть высотой миль (20 200 километров) и орбитальной скоростью 8637 миль в час (13 900 км в час).

Наконец, о спутниках можно думать с точки зрения того, куда они «смотрят». Большинство объектов, отправленных в космос за последние несколько десятилетий, смотрят на Землю. На этих спутниках есть камеры и оборудование, способные видеть наш мир через световые волны различной длины, что позволяет наслаждаться захватывающими видами нашей изменчивой планеты в видимом, ультрафиолетовом и инфракрасном диапазонах.Меньшее количество спутников обращает свои «глаза» в сторону космоса, где они захватывают великолепные пейзажи звезд, планет и галактик и просматривают объекты, такие как астероиды или кометы, которые могут направляться на встречу с Землей.

Сколько типов спутников существует?

Бенджамин Элиша Саве, 25 апреля 2017 г., Окружающая среда

Спутники запускаются в космос для выполнения определенной задачи, и поэтому они должны быть разработаны специально для выполнения желаемой функции.

Спутник — это искусственный объект, который был намеренно выведен на орбиту. Созданные человеком объекты также известны как искусственные спутники, что отличает их от естественных спутников, таких как Луна. Различные спутники классифицируются по выполняемым функциям. Спутники запускаются в космос для выполнения определенной задачи, и поэтому они должны быть разработаны специально для выполнения желаемой функции.

13.Метеорологические спутники

Метеорологические спутники, также известные как метеорологические спутники, в основном используются для мониторинга и регистрации климата и погоды Земли. Спутники — постоянный источник актуальной информации об атмосферных условиях. Метеорологические спутники способны видеть не только эти облачные системы, включая песчаные и пыльные бури, полярные сияния, городские огни, снежный покров, энергетические потоки, пожары, карты льда, эффекты загрязнения и океанские течения среди прочего.Метеорологические спутники также помогают отслеживать вулканическую активность в конкретных горах и могут обнаруживать изменения в ледяном поле Земли, состоянии моря, растительности и цвете океана. Первый успешный метеорологический спутник Tiros 1 был запущен НАСА 1 апреля 1960 года. Спутник транслировал инфракрасные телевизионные изображения облачного покрова Земли и даже обнаруживал развитие ураганов, а метеорологи могли прокладывать их пути.

12.Спутники Tether

Спутники Tether — это спутники, которые соединены тонким кабелем, известным как привязь, с другим спутником. Спутники Tether в основном используются для контроля высоты, стабилизации, движения, поддержания относительного положения большой сенсорной системы космического корабля и обмена импульсом. Существуют различные типы привязных спутников, включая небесные крючки, летающие привязи формата, привязные привязи Momentum и электродинамические привязи.Спутниковые привязи, как правило, относительно дешевле, чем космические корабли с ракетными двигателями, в зависимости от цели миссии и высоты.

11.Космические станции

Космическая станция — это ракетный корабль, предназначенный для поддержки членов экипажа. Он долго парит в космосе, чтобы другие космические корабли добрались до гавани. Космическая станция отличается от других космических кораблей с пассажирами на борту отсутствием улучшенных систем посадки и двигательной установки космического корабля. По состоянию на сентябрь 2016 года на орбите Земли находятся три космические станции, а именно: китайская Tiangong-2, Tiangong-1 и Международная космическая станция.

10. Спутники восстановления

Спутники-спасатели также известны как космические капсулы.Они обеспечивают восстановление биологических, разведывательных, космических и других грузов из космоса и с орбиты Земли. Большинство спасательных спутников обслуживаются людьми, поскольку они полностью готовы к работе. Это включает Меркурий и Восток, а затем Союз, Шэньчжоу, L3, Близнецы, TKS, Командный модуль Аполлона и другие. Спутник-спасатель должен иметь все необходимое для повседневной жизни, включая воду, пищу и воздух, и должен защищать астронавтов от радиации и холодной космической погоды.

9.Разведывательные спутники

Спутники-разведчики — это спутники, предназначенные для наблюдения за Землей в военных целях. Такие спутники состоят из инфракрасных датчиков, которые отслеживают запущенные ракеты, и электронных датчиков, которые подслушивают конфиденциальные разговоры среди других актов военного наблюдения. Большая часть информации о разведывательных спутниках засекречена, так как это военный объект. Спутник-разведчик также может называться спутником-шпионом.

8. Миниатюрные спутники

Миниатюрные спутники — это небольшие спутники, как правило, малой массы и веса менее 1100 фунтов.Миниатюрные спутники также известны как «маленькие спутники» или «малые спутники». Основная цель создания миниатюрных спутников — снизить затраты, поскольку более крупные спутники требуют огромных ракет с большей тягой и дороги в обслуживании. Крошечные спутники легче из-за своего размера, и несколько из них могут быть запущены.

7.Корабли с экипажем (космические корабли)

Космический корабль с экипажем, также известный как пилотируемый космический полет или пилотируемый космический полет, представляет собой спутник с пассажирами на борту. Космические корабли с экипажем управляются либо удаленно с наземных станций, расположенных на Земле, либо непосредственно человеческим экипажем. 21 апреля 1961 года «Восток», пилотируемый космонавтом Юрием Гагариным, стал первым пилотируемым космическим аппаратом на орбите Земли.Международная космическая станция — это пилотируемый космический корабль, непрерывно находящийся в космосе уже 16 лет.

6. Спутники-убийцы

Спутники

Killer — это спутники, в первую очередь предназначенные для уничтожения боеголовок вражеских стран, спутников и других космических объектов, представляющих опасность для жизни на Земле.Первый спутник-убийца был объявлен работающим в 1973 году после серии неудачных попыток.

5. Навигационный спутник

Навигационные спутники в первую очередь предназначены для помощи операторам судов, самолетов и транспортных средств в определении своего географического положения.Первоначально навигационные спутники создавались для того, чтобы атомные подводные лодки могли успешно плавать в водах по инерции. Навигационные спутники позволяют небольшим электронным приемникам определять высоту, широту, высоту и долготу с высокой точностью. Первый навигационный спутник был объявлен работоспособным в 1962 году после запуска Transit 5A. Из-за определенных врожденных ограничений возник внезапный толчок к разработке более совершенных навигационных спутников.

4.Спутники наблюдения Земли

Спутники наблюдения Земли — это спутники, в первую очередь предназначенные для наблюдения за планетой Земля с орбиты. Спутники наблюдения Земли похожи на разведывательные спутники. Однако они предназначены не для военных целей, а для составления карт, метеорологии и мониторинга окружающей среды. Большое количество спутников наблюдения Земли содержат устройства, которыми следует управлять на относительно малых высотах.Примеры спутников наблюдения Земли включают в себя; Посещение DubaiSat-1, MetOp, UEMETSAT, ERS-1, E.

3.Спутники связи

Спутники связи — это искусственные спутники, которые передают и усиливают сигналы радиосвязи с помощью транспондеров. Спутник связи действует как канал связи между передатчиком и приемником в разных местах на Земле. Такие спутники используются для радио, телевидения, военных, интернет и телефонных приложений.На орбите Земли находится около 2000 спутников связи, которые используются государственными и частными организациями. Первый искусственный спутник связи был запущен 4 октября 1957 года. Он был известен как Спутник-1 и эксплуатировался Советским Союзом.

2.Биоспутники

Биоспутники — это спутники, в первую очередь предназначенные для доставки жизни в космос. Первые три биоспутника были запущены НАСА в период с 1966 по 1969 год и несли плодовых мушек, проростков пшеницы, лягушачьих яиц, бактерий и обезьян. 3 ноября 1957 года Спутник-2 стал первым спутником, доставившим в космос животное — собаку по кличке Лайка.

1.Астрономические спутники

Астрономические спутники — это спутники, используемые для наблюдения далеких планет и галактик, включая другие космические объекты. Астрономические спутники также известны как космические телескопы или космические обсерватории. Первыми двумя действующими астрономическими спутниками были Американская орбитальная астрономическая обсерватория OAO-2 и советский ультрафиолетовый телескоп Орион-1, запущенные в 1968 и 1971 годах соответственно.

1. Главная
2. Окружающая обстановка
3. Сколько типов спутников существует?

Спутник (искусственный) — Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Спутник — это объект, вращающийся вокруг другого объекта.В космосе спутники могут быть естественными или искусственными. Луна — естественный спутник, вращающийся вокруг Земли. Большинство искусственных спутников также вращаются вокруг Земли, но некоторые вращаются вокруг других планет, Солнца или Луны. Спутники используются для многих целей. Есть метеоспутники, спутники связи, навигационные спутники, разведывательные спутники, астрономические спутники и многие другие виды. Артур Кларк популяризировал идею спутника связи.

Первый в мире искусственный спутник Земли, Спутник-1, был запущен Советским Союзом 4 октября 1957 года.Это удивило мир, и Соединенные Штаты быстро запустили свой спутник, положив начало космической гонке. Спутник-2 был запущен 3 ноября 1957 года и доставил на орбиту первого живого пассажира — собаку по имени Лайка. Соединенные Штаты запустили свой первый спутник под названием Explorer 1 31 января 1958 года. ^[1] Великобритания запустила свой первый спутник в 1962 году. ^[2]

С тех пор тысячи спутников были запущены в орбита вокруг Земли.Некоторые спутники, в частности космические станции, были запущены по частям и собраны на орбите.

Анимация, показывающая орбиты спутников GPS на средней околоземной орбите. ESTCube-1 был создан для научных исследований.

Искусственные спутники поступают из более чем 50 стран и используют возможности запуска спутников десяти стран. Несколько сотен спутников в настоящее время работают, но тысячи неиспользуемых спутников и фрагментов спутников вращаются вокруг Земли как космический мусор. Самый большой спутник — это Международная космическая станция, которую собрали несколько разных стран (включая организации NASA, ESA, JAXA и RKA).Обычно на его борту живет экипаж из шести космонавтов или космонавтов. Он постоянно занят, но меняется экипаж. Космический телескоп Хаббл несколько раз ремонтировался и обновлялся космонавтами в космосе.

Есть также искусственные спутники, которые вращаются не вокруг Земли. Орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter — один из тех, кто вращается вокруг Марса. Кассини-Гюйгенс вращался вокруг Сатурна. Venus Express, которым управляет ЕКА, совершил оборот вокруг Венеры. ^[3] Два спутника GRAIL находились на орбите Луны до декабря 2012 года. ^[4] Несколько спутников вращались вокруг Солнца в течение многих лет, и один будет добавлен в 2019 году. ^[5]

Искусственные спутники имеют несколько основных применений:

Спутник на геостационарной орбите .

Большинство искусственных спутников находится на низкой околоземной орбите (НОО) или геостационарной орбите. Чтобы оставаться на орбите, боковая скорость спутника должна уравновешивать силу тяжести. Спутники на низкой орбите часто находятся на высоте менее тысячи километров над землей.Вблизи Земли на НОО спутники должны двигаться быстрее, чтобы оставаться на орбите. Низкие орбиты хорошо подходят для спутников, фотографирующих Землю. Многие выполняют работу, требующую большого наклонения орбиты (они колеблются выше и ниже экватора), чтобы они могли общаться или смотреть на другие области. Спутник легче вывести на низкую околоземную орбиту, но если смотреть с Земли, кажется, что он движется. Это означает, что спутниковая тарелка (тип антенны) должна всегда двигаться, чтобы передавать или принимать сообщения с этим спутником.

Средняя орбита хорошо подходит для спутников GPS — приемники на Земле используют изменяющееся положение спутника и точное время (а также тип антенны, на которую не нужно указывать), чтобы найти, где на Земле находится приемник. Но постоянная смена позиции не работает для спутникового телевидения и других типов спутников, которые отправляют и принимают много информации. Им необходимо находиться на геостационарной орбите.

Спутник на геостационарной орбите движется вокруг Земли со скоростью вращения Земли, поэтому с земли кажется, что он неподвижен (не движется).Чтобы двигаться таким образом, спутник должен находиться прямо над экватором на высоте 35 786 километров (22 236 миль) над землей.

Краткая, но увлекательная история Tesla

Tesla Motors с момента своего основания в 2003 году штурмом покорила рынок электромобилей (EV) и аккумуляторов. Под руководством Илона Маска компания усердно следовала и завершила свой так называемый «Секрет» Генеральный план «навсегда изменить мир автомобильного транспорта.

Здесь мы исследуем некоторые ключевые вехи в истории Tesla.Мы также пытаемся ответить на некоторые из наиболее часто задаваемых вопросов о компании.

СВЯЗАННЫЕ С: КРАТКАЯ ИСТОРИЯ И ЭВОЛЮЦИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АВТОМОБИЛЕЙ

Почему Tesla названа в честь Николы Теслы?

Выбор имени Николы Теслы довольно очевиден — в конце концов, он был одним из главных пионеров в области электричества. Тесла также был гением, стоящим за разработкой электродвигателя переменного тока, который используется, помимо прочего, в автомобилях Тесла.

Но почему основатели компании выбрали именно его имя?

Источник: Tesla

Согласно Business Insider , название было выбрано соучредителем Tesla Мартином Эберхардом.Обсуждая идею своего нового предприятия со своей тогдашней девушкой (а теперь и женой) Кэролайн, Эберхард решил, что это имя идеально подходит его видению компании.

Выбирая название, Эберхард знал, что ему нужна сильная торговая марка для своей новой компании, стартапа, который собирался создавать необычные электромобили.

Он хотел, чтобы компания изменила правила игры, а автомобили были спроектированы настолько хорошо, что они навсегда изменили представление всех об электромобилях.Но какое имя они могли использовать, чтобы передать это сообщение?

Он несколько месяцев предлагал своей девушке названия компании. Но ничего не подходило.

Эберхард не был заинтересован в том, чтобы называть фирму чем-то слишком «зеленым». Имена, которые в первую очередь означали экологичность, просто не казались ему достаточно сильными.

Однажды, когда он сидел в ресторане Blue Bayou в Диснейленде, идея поразила его, как молния. Почему бы не назвать его в честь Николы Теслы?

Источник: Paopano / iStock

В конце концов, он изобрел асинхронный двигатель переменного тока, и его имя было легко запомнить.

Его девушка ответила: «Отлично! А теперь приступай к изготовлению своей машины».

Итак, 23 апреля 2003 года соучредитель Эберхарда Марк Тарпеннинг официально зарегистрировал доменное имя: Teslamotors.com. Теперь им просто нужно было построить несколько машин.

Как Илон Маск создал Tesla?

Короче не стал. Tesla была основана Мартином Эберхардом и Марком Тарпеннингом в 2003 году.

Илон Маск присоединился к Tesla в 2004 году после инвестирования $ 6,3 млн в акции Tesla в ходе инвестиционного раунда серии A.Маск был назначен председателем совета директоров.

Почему была создана Tesla?

Tesla, первоначально Tesla Motors, начала свою деятельность в 2003 году, когда группа инженеров, страстно увлеченных электромобилями, хотела показать людям, что им не нужно идти на компромисс при рассмотрении вопроса о покупке одного из них.

Они стремились разработать собственный модельный ряд автомобилей, которые, по словам компании, были «лучше, быстрее и веселее в управлении, чем бензиновые автомобили».

Источник: Илон Маск / Twitter

Одним из основных мотивов создания Tesla была недавняя отставка программы General Motors EV1.General Motors выполняла эту программу всего три года с 1996 по 1999 год и произвела ограниченный тираж автомобилей.

Автомобили никогда не выпускались для государственных закупок, но считались большим успехом с инженерной точки зрения.

Вдохновленные этим, инженеры-основатели Tesla Motors Мартин Эберхард и Марк Тарпеннинг основали компанию в июле 2003 года. Они стали генеральным директором и финансовым директором Tesla соответственно.

Пара финансировала стартап, пока компания не открылась для финансирования серии А от внешних инвесторов.

Маск в то время уже был успешным предпринимателем и заработал состояние, работая на PayPal. Он помог вести финансирование серии A и вложил миллионы собственных средств, став председателем компании.

В следующем году Lotus подписала контракт с Tesla на оказание помощи в разработке шасси и кузова для первой модели Tesla, Roadster.

Источник: Роберт Вей / iStock

В рамках раунда финансирования серии B 2006 года основатели Google Сергей Брин и Ларри Пейдж также инвестировали в Tesla.В июле того же года миру был представлен первый прототип Roadster.

Вскоре после этого Tesla опубликовала свой «секретный» план для компании:

«Постройте спортивный автомобиль. Используйте эти деньги, чтобы построить доступный автомобиль. Используйте эти деньги, чтобы построить еще более доступный автомобиль. Выполняя вышеуказанное, также обеспечить варианты производства электроэнергии с нулевым уровнем выбросов ». — Илон Маск / Tesla.

Компания шла полным ходом, чтобы подорвать автомобильную промышленность.

Когда был выпущен первый автомобиль Tesla?

В 2006 году Tesla представила прототип для своего первого предприятия на рынке электромобилей — электромобиль. Родстер.После еще нескольких лет разработки в 2008 году была запущена финальная серийная модель.

В это время оба основателя покинули компанию, и Микаэль Маркс занял пост временного генерального директора. Вскоре после этого в ноябре 2007 года Зеев Дрори занял место постоянной замены Эберхарда.

Дрори должен был вывести Roadster на рынок в следующем году.

Tesla Roadster 2008 года выпуска. Источник: Mariordo / Wikimedia Commons

Этот зловещий спортивный автомобиль был оснащен новейшими аккумуляторными технологиями и полностью электрической трансмиссией.Автомобиль официально был запущен в производство в марте 2008 года.

Roadster стал не только выдающимся достижением для такой молодой компании, но и тем, что ни одной другой компании не удавалось создать. Tesla произвела полностью электрический автомобиль с практическими характеристиками, который действительно мог удовлетворить потребности потребителей, хотя и по цене, которую немногие могли себе позволить.

Многие до них потерпели неудачу, потому что, среди прочего, они не смогли произвести аккумулятор с достаточной мощностью, чтобы быть практичным для повседневного вождения, или экономичный двигатель, способный вписаться в потребительский автомобиль и разгоняться до скоростей шоссе .

Roadster сделал все это.

Ранние модели Roadster могли проехать в общей сложности 250 миль (402 км) на одной зарядке и имели ускорение, сравнимое с другими потребительскими спортивными автомобилями того времени. В нем была литий-ионная батарея, которая использовалась во многих электронных устройствах и позволяла клиентам заряжать автомобиль от стандартной розетки.

С ценой более $ 100 000 за штуку Roadster был во многом роскошным продуктом.Хотя, как мы видели, все это было частью «Генерального плана».

Tesla также столкнулась с чем-то вроде стены, когда дело дошло до времени зарядки. Оригинальным родстерам требовалось от 24 до 48 часов для подзарядки аккумуляторов от стандартной домашней розетки — это не годится.

Если бы электромобили, особенно Teslas, реально бросали вызов автомобилям с обычными двигателями внутреннего сгорания, скорость зарядки пришлось бы значительно снизить. В последующие годы это станет вопросом неотложной необходимости для компании.

Даже сегодня для полной зарядки некоторых моделей Tesla может потребоваться больше часа. Хотя для более новых моделей, станции Tesla V3 Supercharging имеют время зарядки примерно до 5 минут для достаточного заряда, чтобы проехать около 75 миль .

Это все еще недостаточно быстро, однако, если учесть, что обычный бензиновый автомобиль можно заправить примерно за такое же время, но проехать гораздо дальше.

Финансовые проблемы наступили, и Маск встал у руля

Поступали заказы, и некоторые клиенты даже готовы были потратить дополнительные средства, чтобы оказаться в начале списка ожидания.На первый взгляд все казалось радужным, но у компании были финансовые проблемы.

Илон Маск в 2018 году отправил в космос Tesla Roadster. Источник: SpaceX / YouTube

Первая модель Roadster была доставлена ​​Илону Маску, и соучредители Эберхард и Тарпеннинг окончательно покинули Tesla. Вскоре, в октябре 2008 года, Маск занял пост генерального директора компании и уволил 25% сотрудников компании.

Однако эта смена руководства не была связана с полетом на самолете.В 2009 году Эберхард и Тарпеннинг подали иск против Маска и их бывшей компании, обвинив Маска в их вытеснении из компании, которую они основали.

Дело включало в себя обвинения Эберхарда в клевете и клевете, в частности, чувство, что его несправедливо обвинили в задержках и последующих финансовых проблемах, связанных с выпуском Roadster на рынок.

В том же году иск был прекращен, но компания все еще была близка к разорению. У него было всего $ 10 миллионов наличных денег, что потенциально было меньше, чем необходимо для выполнения и доставки существующих заказов на автомобили.

Компания Daimler пришла на помощь в мае 2009 года, когда они купили 10% акций компании за $ 50 млн . Вливание денег дало Tesla кратковременную передышку от потенциальной катастрофы.

Вскоре после этого Tesla получила крупный заем на сумму долларов США и 465 миллионов долларов США от Министерства энергетики США. Это дало компании столь необходимый капитал, необходимый для долгосрочного выживания, и ее штаб-квартира переехала в Пало-Альто.

Источник: Винделл Оскей / Wikimedia Commons

Когда Tesla стала публичной?

Важным событием в истории Tesla стало то, что в июне 2010 года они наконец стали публичными.Открывшись на NASDAQ по цене 17 долларов за акцию, Tesla привлекла на IPO 226 миллионов долларов.

«С этого момента Tesla с нуля разработала первый в мире полностью электрический седан премиум-класса — Model S, который стал лучшим автомобилем в своем классе во всех категориях.

Сочетая в себе безопасность, производительность и эффективность, автомобиль Модель S перевернула мировые ожидания относительно того, чего может достичь электромобиль. Автомобиль имел самый большой запас хода среди всех коммерческих электромобилей того времени, беспроводные обновления программного обеспечения, которые автоматически улучшали производительность, и рекордное время разгона 0-60 миль / ч из 2.28 секунд, по данным Motor Trend.

При цене чуть более 75000 долларов за штуку седан Model S станет следующим шагом Tesla в «Генеральном плане» по производству более дешевой альтернативы родстеру. Когда в 2011 году был представлен первый прототип, это событие стало характерной чертой компании на долгие годы.

Источник: acilo / iStock

Полное производство Model S началось в 2012 году.

Tesla Model S получила широкую хвалу при запуске и получила награды от нескольких автомобильных и экологических изданий.

Автомобиль имел запас хода до 300 миль (483 км), и время зарядки значительно сократилось. С выпуском Model S Tesla прекратила производство Roadster, чтобы сосредоточиться на новой линейке седанов.

В 2012 году также появились автономные зарядные станции Tesla «Supercharger». Первоначально было всего шесть станций, все в Калифорнии, но в последующие годы их число постепенно увеличилось до 1000, по всему миру.

Tesla получила первую квартальную прибыль в 2013 году, а в следующем году было объявлено о создании первой гигафабрики Tesla в Неваде.Gigafactory — это основное предприятие Tesla по производству автомобильных аккумуляторов, которое станет стержнем всей бизнес-модели Tesla.

Tesla также решила заняться сектором устойчивой энергетики. Разрабатывая Powerwall, Powerpack и Solar Roof, компания надеется дать домовладельцам и предприятиям возможность генерировать и хранить собственное электричество.

Источник: Tesla / YouTube

Tesla строит свою первую Gigafactory

К 2014 году Tesla начала строительство Gigafactory 1 в Неваде.Сегодня это одно из самых больших зданий в мире по площади.

К 2015 году компания расширила свои предложения, представив Model X. По словам Tesla, этот автомобиль был «самым безопасным, быстрым и наиболее производительным внедорожником в истории, который имеет 5-звездочные рейтинги безопасности во всех категориях национального рейтинга. Управление безопасности дорожного движения ». — Тесла.

Tesla также начала разработку своей полуавтоматической системы вождения для некоторых своих автомобилей. Это будет первым шагом в миссии по созданию полностью автономных автомобилей Tesla.

Tesla Model 3 была представлена ​​в 2016 году в соответствии с «Генеральным планом» компании. Это был недорогой крупносерийный электромобиль, который был запущен в производство в 2017 году.

Примерно в это же время Tesla Motors официально сменила название на Tesla Inc., чтобы более точно представить свою диверсификацию от исключительно производство автомобилей.

Вскоре после анонса седана Model 3 Маск публично заявил, что Tesla может поставить до 200000 автомобилей во второй половине 2017 года.Это было смелым заявлением, так как для этого потребовалось бы четырехкратное увеличение производительности компании.

Источник: Tesla

Это был не последний раз, когда Маск делал столь широкие публичные заявления, некоторые из которых привели бы Теслу (и лично Маска) в горячую воду.

2018 год стал для Tesla скалистым началом

2018 год начался не слишком удачно для Tesla. После того, как компания не оправдала некоторые из своих финансовых прогнозов, инвесторы начали распродавать акции Tesla в массовом порядке , и компания потеряла 5% своей стоимости, составляющей чуть более долларов США.

Седаны Model 3 также производились по цене, составляющей лишь небольшую часть от скорости, установленной Маском ранее, и компании удалось отгрузить чуть менее 2,500 . И это несмотря на заявления, что они могут выпускать 90 217 5 000 90 218 автомобилей в неделю.

Tesla обвинила цепочку поставок в вялом производстве Model S.

В августе того же года Маск оказался втянутым в противоречие, когда написал в Твиттере, что сделает компанию частной, как только акции Tesla достигнут отметки $ 420 .Это взволновало рынок, и инвесторы бросились скупать акции, пока дела шли хорошо.

Это также привело к расследованию SEC, и Маск был обвинен в разглашении ложной и вводящей в заблуждение информации с целью искусственного завышения цен на акции Tesla. Эти претензии были отклонены Маском, который даже пригрозил уйти из компании.

Тесла и Маск, в конце концов, приняли соглашение с SEC и выплатили штрафа в размере 20 миллионов долларов . Маск также решил уйти с поста председателя совета директоров.Производственная линия

Tesla во Фремонте. Источник: Стив Джурветсон / Википедия Creative Commons

Маск был заменен на посту директора Робин Денхолм, член совета директоров компании, но остался генеральным директором. Министерство юстиции (DOJ) в сентябре 2018 года также начало расследование якобы вводящей в заблуждение информации Маска о производственных мощностях седана Model S.

В феврале 2019 года SEC также подала ходатайство о неуважении, что привело к внесению поправки в первоначальное соглашение Маска и Теслы с SEC.Новое соглашение требует активного надзора за аккаунтом Маска в Twitter со стороны юристов компании.

Одним из следующих крупных событий в истории Tesla стал запуск в космос одного из ее родстеров.

Вскоре после этого они представили свой электромобиль Tesla — Tesla Semi.

Внедорожник Tesla Model Y выполняет «Генеральный план» Tesla.

В марте 2019 года Tesla представила свой внедорожник Model Y. Этот автомобиль — заключительный шаг в «Генеральном плане» компании, направленном на то, чтобы представить в массы «еще более дешевый» электромобиль.Внедорожник Tesla Model Y

. Источник: Daniel .Cardenas / Wikimedia Commons

Позже, в 2019 году, Tesla представила свой концептуальный автомобиль Cybertruck. Его футуристический дизайн действительно поразил воображение. Cybertruck, задуманный как пикап, спроектирован так, чтобы выглядеть как нечто позаимствованное из будущего.

Примерно в то же время Tesla объявила, что будет строить свою Gigafactory 4 недалеко от Берлина, Германия. Строительство началось в 2020 году, и ожидается, что завод будет производить почти полмиллиона автомобилей в год при полном производстве.

Январь 2020 года начался с отличных новостей для Tesla, поскольку компания объявила о поставке рекордных 367 500 автомобилей в 2019 году.

Источник: Tesla

«И это только начало. доступный автомобиль, Tesla продолжает делать продукты доступными и доступными для все большего и большего числа людей, в конечном итоге ускоряя появление экологически чистого транспорта и производства чистой энергии.

Электромобили, аккумуляторы, а также производство и хранение возобновляемой энергии уже существуют независимо, но в сочетании , они становятся еще более могущественными — это будущее, которого мы хотим.»- Tesla.

После трудных первых нескольких лет Tesla обеспечила значительную долю рынка электромобилей, достигнув примерно 12% мировых продаж электромобилей, но ближе к 75% продаж электромобилей в США в 2019 году. Компания также расширяет свои производственные мощности по всему миру, а также расширяет сеть станций наддува.

Когда компания наконец-то получит прибыль и расширится, добьется ли компания успеха в своих грандиозных амбициях?

Только будущее покажет.

Космические лифты

Когда 12 апреля 1981 года космический корабль «Колумбия» стартовал из Космического центра Кеннеди, штат Флорида, чтобы начать первую миссию космического корабля, мечта о многоразовом космическом корабле осуществилась. С тех пор НАСА запустило более 100 миссий, но цена космических миссий не изменилась. Будь то космический шаттл или российский космический корабль одноразового использования, стоимость запуска составляет примерно 22000 долларов за кг.

Но за много лет до этих событий, в своем романе 1979 года « Райские фонтаны » Артур Кларк написал о лифте, соединяющем поверхность Земли с космосом.Три десятилетия спустя эта научно-фантастическая концепция готовится к взлету в реальном мире. НАСА объявило конкурс Space Elevator Challenge с щедрым призом, и несколько команд и компаний работают над серьезными исследовательскими проектами, направленными на его победу.

Как следует из названия, космический лифт предназначен для подъема вещей в космос. Спутники, компоненты космических кораблей, припасы для космонавтов на космических станциях и даже сами астронавты являются примерами полезных нагрузок, которые можно транспортировать на орбиту без необходимости во взрывоопасных и экологически вредных ракетах.Новая космическая транспортная система, подобная этой, может сделать путешествие на геостационарную околоземную орбиту (GEO) повседневным событием и трансформировать мировую экономику. По прогнозам исследователей, космический лифт сможет доставлять грузы и людей в космос по цене всего около 220-880 долларов за кг.

Тем не менее, высота орбитального пространства — колоссальные 35 790 км над землей — является показателем сложности, стоящей перед инженерами. Как можно было достичь такой высоты? Ответ заключается в использовании невероятно прочного и легкого кабеля, достаточно прочного, чтобы выдержать собственный вес и тяжелую нагрузку.Он будет присоединен к базовой станции на Земле на одном конце и к спутнику на геостационарной орбите (закреплен над точкой на экваторе) на другом. Подъемные машины будут подниматься и опускаться по кабелю, используя электромагнитную силу и управляемые дистанционно. Конструкция такого кабеля все еще в значительной степени теоретическая, но текущий материал, который можно использовать для этой цели, — это углеродные нанотрубки. Углеродные нанотрубки могут быть в 100 раз прочнее стали и такими же гибкими, как пластик. Прочность углеродных нанотрубок обусловлена ​​их уникальной структурой.Как только ученые смогут делать волокна из углеродных нанотрубок, можно будет создавать нити, которые будут формировать ленту для космического лифта. Ленту можно построить двумя способами:

Длинные углеродные нанотрубки — несколько метров в длину или больше — будут сплетены в структуру, напоминающую веревку. По состоянию на 2005 год самые длинные нанотрубки все еще составляли всего несколько сантиметров.

Более короткие нанотрубки могут быть помещены в полимерную матрицу. Современные полимеры плохо связываются с углеродными нанотрубками, что приводит к тому, что матрица отрывается от нанотрубок при натяжении.

Лента могла служить своего рода железнодорожной веткой в ​​космос. Затем будут использоваться механические подъемники для подъема по ленте в космос.

Космический лифт может заменить космический шаттл в качестве основного космического корабля и использоваться для развертывания спутников, обороны, туризма и дальнейших исследований. В последнем случае космический корабль поднимался бы по ленте лифта, а затем полетел бы к своей основной цели, когда он был в космосе.Для запуска такого типа потребуется меньше топлива, чем обычно требуется для выхода из атмосферы Земли. Некоторые дизайнеры также считают, что космические лифты могут быть построены на других планетах, включая Марс.

Задание 15. Сопоставьте глаголы из текста с определениями.

подключение подъем транспортировано опора подключено подъем спуск питание управляемый лента

a) переносится (объекты на расстоянии) б) держать что-то крепко / выдерживать его вес в) спускаться г) снабжены энергией / двигаются силой д) присоединение е) ведомые / имеют направленное движение г) плоский кабель з) залезть i) поднимать / заставлять что-то подниматься j) фиксированный

Прослушивание 4.1

Задача 16. Инженер Джеймс рассказывает о космических лифтах. Послушайте его и завершите его короткие записи.

Космический лифт

Проблема подключения 1) _____________ к земле с помощью кабеля является значительной.

Чтобы выдержать собственный вес и 2) _____________ на каждом конце кабеля, потребуется феноменальное соотношение прочности и веса.

Как транспортные средства могут 3) _____________ в космос по кабелю?

Автономный источник энергии проблематичен из-за 4) _____________ (тяжелое топливо или батареи, необходимые для питания транспортного средства).

Два возможных способа решения проблемы:

Первый. Передавать электроэнергию 5) _____________. Но техника только на 6) __________ этапе.

Секунда. Солнечная энергия. Но позволил бы автомобиль только 7) ________________ медленно. Не обязательно проблема, так как автомобилем можно управлять 8) _____________, что позволяет ему транспортировать 9) _____________ без оператора.

Задача 17. Некоторые конструкции космических лифтов предполагают установку морской базовой станции.Попарно обсудите, как такая система может работать, используя слова из Задания 1. Какие преимущества могла бы иметь оффшорная база по сравнению с наземной (наземной)?

Прослушивание 4,2

Задача 18. Джеймс продолжает обсуждение морских базовых станций. Послушайте выступление и ответьте на следующие вопросы.

Словарь:

якорь

1. Как будет поддерживаться оффшорная базовая станция?
2. Какую функцию будут выполнять его якоря?
3. Как полезная нагрузка достигнет базовой станции?
4. Какую проблему может предотвратить мобильная базовая станция?
5. Какова была бы процедура, если бы было предупреждение?

Задача 19.Вы являетесь членом исследовательской группы космических лифтов, разрабатывающей концепцию морских базовых станций. Попарно проанализируйте примечания ниже, обсудите вопросы, поднятые в примечаниях, и подумайте о некоторых подходящих решениях для системы якоря и двигательной установки. На данном этапе это должны быть общие концепции, а не подробные проекты.

Банкноты:

Якоря?

г.?

Сильный ветер?

Как быстро переместить базу?

Как остановить базу и зафиксировать ее положение в воде?

В глубокой воде или недалеко от стоимости?

Задача 20.В небольших группах по очереди сделайте короткое выступление, используя свои заметки, чтобы объяснить, как работают системы в общих чертах. Представьте, что вы разговариваете с небольшой группой коллег, включая вашего руководителя.

Задача 21. Напишите два или три абзаца, чтобы подвести итог своей речи.

Словарь терминов, модуль 4

(меж) звездный

экипаж

самолет (не самолет)

якорь

кажущаяся

применимо

примерно

в целом

пузырь

навалом

небесный

по часовой стрелке

значительный

против часовой стрелки

критерий (критерий pl)

текущий

недостаток

карлик (pl dwarves)

огромный

более

сверх

дальше / дальше-дальше / дальше

возможно

гигант

необъятный

крупный / мелкий

лунный

массив

цель

полезная нагрузка

предварительный

разумные

скорость возврата

рассеянный (диск)

значительный

солнечная

космический аппарат

существенный

сверхновая (pl supernovae)

наземный

для учета (чего-то)

для достижения целей / цели / цели

для подъема

для присоединения

будет состоять из

Подвести / сделать вывод

по спуску

делать, проводить, проводить исследования

для расширения

выставить

для плавания

на орбиту (пгт)

перевесить

указать на что-то

, чтобы поднять

до

вращаться

подняться-роза-подняться

повернуть

растянуть

с учетом

до веса

переменных

Темы для выступлений:

1. Солнечная система
2. Большой взрыв
3. Красный сдвиг
4. Темная материя и энергия
5. Исследование Марса
6. Транспорт будущего: космические лифты

---

Дата: 11.