一个基督教文科大学,EST。1846

非常低地球轨道卫星 - eleosat

  • 项目类型: 导演
  • 针对项目贡献者: 项目贡献者:丹·麦克卢尔,大卫·路易斯,亚光奥维斯,亚当·基尔默,雅各布·巴拉诺维斯基,保罗KUEHL,赛斯富特,凯文·塞弗特,娜塔莉·拉姆和安东尼·波利纳
    针对项目贡献者:博士。汉克沃斯和教授杰夫·戴利。
    每个学生,教师在咨询,把他或她的子系统的全部责任。在整个设计和开发过程中,学生学到了宝贵的技能,团队合作和体验终端到终端的工程流程。

目的/抽象

互联网彩票注册网址的非常低地球轨道卫星(eleosat)包含一个新的和创新的机械吊臂系统部署的传感器从发射后飞船离开。通过NANOSAT计划8(unp8)由空军研究实验室的空间飞行器局主办,我们的臂架系统为立方体卫星技术的先驱。为了测试分段臂架系统被设计用于eleosat,我们希望进行微重力试验飞行。微重力飞行将提供设计和最终实现对eleosat臂架系统的关键信息。测试将包括在不同的测试配置一些景气原型,并协助核实我们的计算的预期。

不像目前的繁荣公司设计部署简单天线,假脱机碳纤维吊杆允许仪器的延伸和分离达4米同时服用最小的空间。在此卫星,吊杆将通过公知的距离被用于单独的VLF传感器而加倍作为空气动力稳定器,很像稳住效应羽毛对飞行中的箭头,以测量探针之间的电势。这个系统允许繁荣的回缩,以进行测量在不同的距离。带编码器控制吊臂延伸和技术的压电马达的状态的高转矩空间认证马达工作在锁定就位的探针用于预部署。后面的从地上爬起来设计一个新的类型臂架系统的驱动器既由于缺乏合适的现有系统,并从头设计一个机器的教育经验。

引入/背景

主要目的是减少对其他的CubeSat任务的风险,这将影响unp8和埃莱娜·互联网彩票注册网址的参与。在类似的环境中学习臂架系统,它可以更好地表征和优化设计,为未来的任务最好的性能。可以通过吊杆获得eleosat任何风险降低是我们的团队非常有益,并为我们提供了追求两个臂系统和其他系统的机载eleosat进一步的目标更多的机会。

第二个目的,其被显著链接到第一,是臂架系统的概念肯定。基本上,我们回答这个问题,“它按预期工作?”从微重力飞行收集的数据和信息将有助于进一步表征臂架系统以及它如何与飞船本身和其他系统交互船上。对于臂架系统的期望已通过模拟和各种假设成立。这些期望将与微重力测试的实际结果进行比较,以优化未来在CubeSat任务使用的臂架系统。

为了测试扬起吊臂系统的响应,系统本身必须启动或释放。第三目的是测试在微重力条件下此释放机构。这一方面是臂架系统的一个组成部分,我们必须确认它运作如预期是可控的(即只指示这样做的时候释放,不是偶然的部署)。

对于释放机构的伺服也将有助于旋转繁荣。这是第四个目标,以测试吊杆的旋转在微重力环境。本次测试将提供的伺服提供多种功能的工艺能力备受期待的确认。

方法

繁荣的实验将是支持两种不同的纳米卫星部署热潮的设计。

我们的第一个设计的目的是要在TSAT,通过绮程序预定推出在2014年互联网彩票注册网址卫星飞行。该设计已通过测试的多次迭代了重新设计,优化臂架部署系统的性能。当前设计包括一个开放的情况下,具有平坦吊杆围绕线轴缠绕的。认证FAULHABER 0816马达的空间用于这两个部署和旋转繁荣。这个系统是相当可靠的,并导致最少的振荡,但是,它占用工艺内的空间显著量。而工艺可以被设计为适应这个设计所需的空间,该空间约束限制创造性和灵活性对于卫星的其余部分。

图像1(右)示出了作为用于创建TSAT悬臂设计的SolidWorks模型。原型版本也被创造和高空气球发射测试。动臂用结果回来了正面,即使原型本身再也没有恢复过来。

图像2(右)显示eleosat TSAT的热潮部署系统的适应性。基本设计是相同的,但也有少数做过修改,以适应新的和更新的要求范围内。

我们的第二个设计与缓和由景气部署系统所需的容积的思想构思。这种设计包括一系列与扭转弹簧和所述空心棒内侧的张紧缆绳连接分段碳纤维杆的。各个区段可围绕工艺配载的外部时的卫星的发射阶段包裹。在部署期间,节段将被释放,扭转弹簧和张紧缆索将打出并部署吊杆。最大的设计的要求之一是限制振荡在部署阶段发生的量。因为这个原因,显著测试将在以发展最好的热潮部署系统来完成。然而,在地球环境中测试将无法提供足够精确的数据来表征部署繁荣的动力。减少重力飞行的教育方案为我们提供了一个难得的和非常有益的机会,在低重力充分体现这个系统,帮助我们为利用系统收集的科学数据搭乘eleosat的终极目标做准备。

图像3(右)示出了特写杆段之间的弹簧机构的。

类似的部署热潮设计,通过h.m.y.c.开发mallikarachchi,使用一个单一的碳纤维棒切割成杆在弯曲狭缝。这些狭缝允许杆变形并弯曲围绕一个对象,像一个超小型卫星,同时保持类似弹簧的特性允许当返回到原来的形状和取向。这种设计已被彻底分析和测试。它是一种方便的,但仍然昂贵,办法达到我们的目标。这个实验的吊杆是中空的,以允许传感器导线的通道在吊杆的端部。在医生的变形。 mallikarachchi的设计将掐丝我们,可能造成显著伤害和无法达到所需的延伸长度。我们修改后的设计被认为是过度的,它使导线在整个系统中部署和运行增加的长度mallikarachchi的设计改进。

为了每个试验过程中获得更多的数据,我们的计划是同时部署三种模式。要实现这一目标,同时还能满足尺寸要求,我们将需要使用每个模型的一半规模的版本。缩小我们的模型也将使我们能够更容易地模拟更长的臂长,这将是对实现未来的CubeSat目标有益的一步。

通过这些模型所提供的动态数据将使我们更好地了解哪个部署方法和设置是最有效的,并给我们一个更好的是什么,我们应该在eleosat未来航班使用的理解。

结论

在飞行结束后,我们将有数据的两种主要形式;我们有我们自己的个人观察和注意事项以及视频从摄像机安装。在个人笔记会提醒我们每个模型的极端行为,以及提供技术难度的情况下,基本备份分析。影片,但是,将提供一个更广泛的视图到每个相应的模型的动态任务。这些影片将展示各自的热潮,这可以比作是将放在笼子里向我们展示了每个部署方法的强度参考标记的垂直平移。比较也可以在本节开始时提出的原始计算取得。

加速度计也将埋下每个模型内。这将使我们能够审视自身的工艺,这将在未来的分析有助于在工艺将仪器装载的惯性反应。

结合时,数据分析将帮助我们以我们的热潮设计过程中的下一步。数据将帮助我们决定哪吊杆部署方法效果最佳结合eleosat和会给我们方向在使用扭转弹簧追求任一个部署方法,如在模型#1和#2,或内部部署,如在模型#3 。

资源/链接

SolidWorks模型

SolidWorks模型

部署热潮

部署热潮

弹簧机构

弹簧机构

eleosat模型

eleosat模型