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非常低地球轨道卫星 - eleosat

  • 项目类型: 针对
  • 针对项目贡献者: 项目贡献者:丹·麦克卢尔,大卫·路易斯,马特·奥维斯,亚当·基尔默,雅各布·巴拉诺斯基,KUEHL保罗,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。杰夫绞纱沃斯和教授戴利。
    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,学生宝贵的技能据悉,团队合作和体验终端到终端的工程流程。

目的/抽象

网赌正规网站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。通过该计划NANOSAT 8(unp8)由空军研究实验室的航天运载技术局主办,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,我们希望进行测试飞行的微重力。失重飞行将提供设计和最终系统eleosat实现繁荣的关键信息。该测试将包括在不同的测试配置几个原型热潮,并会协助核实我们的计算的预期。

不像目前的繁荣的设计,部署单个天线,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。上此卫星,吊杆将用于通过VLF传感器来分离,以测量探针之间而加倍作为空气动力稳定到已知电位的距离,很像回稳效果即在飞行中的箭头有无羽毛。 ESTA系统允许按顺序进行测量在不同距离的繁荣的回缩。认证带编码控制吊臂延伸并且在本领域压电马达作品的状态的高转矩的发动机的空间来在原位部署前锁定探针。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是由于缺乏这两种合适的现有系统,并从头设计一个机器的教育经验。

引言/背景

主要目的是减少对其他的CubeSat任务的风险,从而影响网赌正规网站的在unp8和绮参与。通过在类似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。任何风险降低eleosat可以通过获得的繁荣是我们的团队非常有益的,并提供了机会,以追求更大我们进一步目标为两个臂系统和其他系统的机载eleosat。

第二个目标,这是与第一个值得注意的是,就是这个概念臂架系统的肯定。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是如何相互作用随着飞船本身和其他系统板上。期望通过已经模拟和各种假设建立了臂架系统。这些期望将与微重力试验的电流结果进行比较,优化臂架系统为未来的CubeSat任务使用。

为了测试该扬起吊杆系统的响应,系统本身必须启动或释放。第三个目的是在微重力释放机构ESTA条件测试。 ESTA方面是臂架系统的一个组成部分,我们必须验证其操作如预期,这是可控的(即只发布指示这样做。当不是偶然的部署)。

对于释放机构的伺服将有助于旋转以前高涨。这是第四个目标,以测试吊杆的旋转在微重力环境。 ESTA测试将提供的伺服提供几个用于工艺的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技术卫星部署热潮的设计。

我们的第一个设计的目的是要在TSAT,网赌正规网站卫星通过绮程序预定推出在2014年飞。设计已经通过测试和一些重新设计的反复去优化热潮部署系统的性能。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。认证空间冯哈伯引擎0816用于部署和旋转两种繁荣。 ESTA系统相当可靠,结果在最小的振荡,但是,它占用的空间显著金额范围内,工艺。而工艺可以设计成适应ESTA设计,空间约束限制创造性和灵活性的卫星其余所需的空间。

图像1(右)示出了作为用于创建TSAT吊臂的SolidWorks设计模型。还原型版本中创建并在高空气球发射测试。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,但也有少数做的修改,以适应已经在新的和更新的要求。

我们的第二个设计构思有了缓和由景气部署系统所需的体积的思想。 ESTA设计由一系列分段碳纤维扭转弹簧通过连接杆和空心棒内侧的拉入金属线的。各个区段可围绕工艺配载的外侧缠绕在卫星的发射阶段。在展开期间,分段将被释放,扭转弹簧和线张紧将打出并部署吊杆。最大的设计的要求之一是限制振荡的发生在部署阶段的量。为此,将在以发展最好的热潮部署系统进行测试显著。然而,在地球环境中测试将无法提供足够准确的数据来表征部署繁荣的动力。减小的重力飞行教育计划,为我们提供了难得的和非常有益的机会,充分体现ESTA系统在低重力,帮助我们准备利用系统收集的科学数据搭乘eleosat的最终目标。

图像3(右)示出了特写杆段之间的弹簧机构的。

可部署的热潮一样的设计,通过h.m.y.c.开发mallikarachchi,使用单个杆随着碳纤维成狭缝切割杆在弯曲。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恢复到原来的形状和方位允许当。 ESTA的设计进行了分析和彻底的测试。它是一种方便的,但仍然昂贵,办法达到我们的目标。吊杆对于这个实验是中空的,以允许传感器导线的通道在吊杆的端部。在医生的变形。 mallikarachchi的设计将掐丝我们造成潜在危害显著和无法达到所需的长度延伸。我们修改设计相信是在mallikarachchi设计的改善,允许它运行在整个系统中,并部署电线的长度增加。

为了获得更多的数据在每次试验中,我们的计划是同时部署三种模式。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。缩小我们的模型将使我们能够更容易地还可以模拟更长的臂长,这将是CubeSat卫星实现目标对未来有益的一步。

通过这些模型提供的动态数据将更好地理解,哪个部署方法和设置是最有效的给我们,并给我们更好地了解我们在eleosat的未来应该航班使用。

结论

在飞行结束后,我们将有数据的两种主要形式;有我们的员工,我们将自己的观察和注意事项以及视频从摄像机安装。工作人员的笔记将提醒我们每个模型的极端行为,以及基本的备份技术难度的情况下,提供分析。这些视频,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。这些将显示每一个臂架,可相比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视频翻译。还可以比较在的ESTAsección开始呈现原始的计算进行。

此外加速度计将种植每个模型内。这将允许我们检查工艺本身将有助于今后分析当工艺将被装入仪器的惯性反应。

合并后,数据分析将帮助我们以我们的设计过程热潮下一步。这些数据将帮助我们选择哪种繁荣的部署方法效果最佳结合eleosat,并给我们的方向在使用扭力弹簧追求无论是部署方法,如模型#1和#2,或内部的部署,在3号模型。

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