Наноспутники - тема модная и популярная и, по факту, очень полезная для самых разных отраслей.
Тема уже освоена промышленностью, количество запусков растёт в геометрической прогрессии (например, в 2021 году, на август, уже запущено 750 наноспутников, а про планы И.Маска читали все), однако, ещё не все проблемы решены.
Цель проекта – создание устройства, обеспечивающего управляемый вращательный момент длительное время и независимого от внешней среды. Данное устройство может входить в состав систем стабилизации и ориентации различных объектов – спутников, подводных аппаратов, аэростатов и т.д.
Существующие на сегодняшний день устройства (гиродины, мотор-маховики) не могут работать непрерывно в одну сторону и при достижении насыщения требуют «разгрузки» т.е. приведения в исходное состояние с помощью других систем. Предлагаемое устройство лишено этого недостатка.
Наиболее перспективным применение устройства видится в наноспутниках, так как их активные системы ограничены невозможностью доставки топлива, а пассивные имеют малый момент и, как следствие - долгое время реакции, до недель.
Основные этапы:
1. Выбор принципов работы механизма, создающего вращательный момент (МСВМ);
2. Проверка на практике. Подтверждение работы принципов. Выбор оптимальных вариантов;
3. Разработка основных узлов МСВМ – силовых, вспомогательных, компенсирующих, управляющих и т.д.
4. Создание рабочего макета МСВМ на уровне MVP (минимально жизнеспособный продукт). Подтверждение работоспособности и управляемости;
5. Доработка основных узлов (механических, электрических и управляющих) МСВМ в соответствии с конкретными условиями применения – космос, атмосфера, гидросфера;
6. Приведение сигналов управления и интерфейсов в стандартный вид для встраивания в конкретный аппарат;
7. Испытания готового МСВМ на соответствие требованиям заказчика;
8. Серийное производство/продажа лицензии и т.п.
На сегодняшний день реализованы первые четыре этапа для трёх различных вариантов принципа действия.
Первый метод подтвердил наличие эффекта, но недостаточно чётко на использованных компонентах. Нуждается в доработке с применением промышленных узлов.
Второй также подтвердил правильность предпосылок, но нуждается в серьёзной доработке и выборе используемых материалов.
Лучшим оказался двухтактный четырёхфазный метод. Он даёт чёткий остаточный вращательный момент по истечении работы второго такта. Если систему тактировать непрерывно, получаем непрерывное вращение тела, по времени, ограниченное лишь ёмкостью аккумулятора.
На сегодняшний день система находится в состоянии MVP (минимально жизнеспособный продукт).
На рабочем макете было проверено наличие эффекта и подтверждена работоспособность устройства.
Данный макет полностью автономен (питание батарейное, контроллер на борту) и создаёт вращательный момент в одной плоскости.
Имитация невесомости – подвес на нити, имеющей минимальное крутильное сопротивление.
Ориентировочные параметры:
Вес макета 550г
Время инициализации 3сек
Скорость вращения 7сек на оборот (50град/сек)
Напряжение питания 7.2В
Ток потребления 400 – 500мА
Есть презентация и видео работы образца.
Автор
Тема: Проект «Система ориентации наноспутников» (Прочитано 1794 раз)