На пути к окончательной компоновке, часть 2

Пришло время продолжить небольшой рассказ о том, как мы пришли к тому, что имеем. Стоит напомнить, что цель данных статей — просто рассказать об истории разработки конструкции парусника, а не о технических деталях (хотя и не без них).

Итак, пикоспутник получил герметичный контейнер для батареек и электроники. Сейчас, спустя два года, сложно сказать, почему был выбран именно гермоконтейнер. Некоторые критерии сейчас мне видятся малообоснованными, но все же попытаюсь их перечислить:

1. Проще обеспечивать тепловой режим – есть принудительная конвекция;
2. Можно использовать электронные компоненты серии “industrial”;
3. Алюминиевый корпус — какая-никакая защита от высокоэнергетических частиц;
4. Не надо учитывать процессы, связанные с дегазацией в вакуум.

Получился вот такой космический дракон 😉

Видно, что в то время мы еще планировали использовать электронную базу кубсатов, поперечный габарит все еще оставался 10×10 (без катушек и антенн).

Вместе с тем шли разработки схемы эксперимента. Было решено вначале испытать отдельно раскрытие паруса, а уже затем испытать систему ориентации паруса (история которой заслуживает отдельной статьи) и провести полноценный полет как парусника. Так и пришли мы к текущему эксперименту “Парус-МГТУ” — эксперименту по развертыванию тонкопленочной конструкции с борта МКС.

На рисунке выше видно, что мы уже начали проработку конструкции катушек. Разумеется, необходима фиксация катушек в транспортном положении, чтобы парус банальное не разматался во время выведения и манипуляций на борту МКС. Также необходим тормоз, чтобы предотвратить отскок концевой массы после заврешения процесса раскрытия, а так же для контроля процесса раскрытия. На данном варианте обе этих функции выполняло сложное рычажное устройство. В действие оно приводилось с помощью мощного электромагнита, установленного в торцевой части гермоконтейнера (электромагнит должен был одеспечивать ход штока около 5-7 мм, при этом он должен был действовать через алюминиевый корпус контейнера). Как видно, конструкцию антенн мы тогда не прорабатывали.

Время шло — проект развивался. Теперь пикоспутник имел собственную бортовую электронику, выполненную нашими умельцами. Получил пикоспутник и развертываемые антенны — пружинные ленты, закрытые крышечками, фиксируемые нитью, которая пережигается по команде системы управления.

К такой простой концепции мы пришли не сразу: сначала была идея использовать эффект памяти формы, затем была предложена пружинная лента. После этого стал вопрос, как ее зафиксировать: ответ был — механически, с помощью нихромовой проволоки, которая в нужынй момент пережигается. Затем посчитали, что нихромовая проволока не обладает достаточной прочностью, было решено использовать капроновую нить, прежигаемую с помощью нагретого резистора.

Стоит заметить, что когда мы были на конгрессе в Кейптауне, мы поразились тому, что на аппаратах серии “Кубсат” стоят почти те же самые пережигаемые элементы для раскрытия антенны.

Идею с пережигаемыми элементами мы воплотили и для конструкции катушек с лентой. В итоге мы пришли к такому аппарату:

Был изготовлен макет для конгресса, благодаря которому сейчас производятся улучшение констуркции с точки зрения массовых характеристик, а также технологичности изготовления и сборки. Катушки с солнечным парусом имеют отдельные фиксаторы и тормозы. Фиксатор срабатывает один раз, тормоз (электромагнитный) — согласно циклограмме раскрытия.

Общая компоновка пикоспутника больше не будет меняться существенно. То, что вы видите на фотографии сверху — макет для выступления на Международном астронавтическом конгрессе IAC-2011 в г. Кейптаун, ЮАР.