Сами строим спутник

Автор кэс, 15.01.2006 03:58:10

« назад - далее »

0 Пользователи и 1 гость просматривают эту тему.

O_P

Всем привет!

Некоторое уточнение.

Пока покупаются детали для прототипа и отладки отдельных частей.

Парус планируется маленький - 5-7 метров квадратных из полимерной пленки с алюминевым покрымием толщиной . (масса паруса порядка 60 грамм)

Задача вовсе не полет куда подальше, а просто изменение высоты орбита в некоторых пределах. (например 400-900 км)

Расчетное ускорение при 6 метровом парусе и массе в 1 кг при одном из вариантов конфигурации - 2 * 10^-5  метров в секунду за сек.(на орбите 400 км.) Что означает суточный прирост скорости в 1.8 м/с.

Учитывая, что мы не сможим вести круглосуточное слежение и устроить "центр управления палетов" с круглосуточной сменой - такая "медлительность" отчасти нам на руку, нет необходимости частых сеансов связи.


С уважением, Олег.

Имxотеп

Sellin: на околоземной орбите солнечного ветра нет,  мы слава богу живем на планете с магнитным полем.  Есть давление света, по порядку величины оно равно P=I/c , I = 1500 Вт/кв.м. - интенсивность, с - скорость света.  Получается 5 мкПа.  В случае зеркальной поверхности будет в два раза больше. Поэтому оценки Олега очень близки к истине.
Другое дело, что указана высота 400 км  (уж не с МКС ли решили пускать?). Плотность атмосферы на 400 км составляет 10 в -11 ___ 10 в -12 кг/м3 в зависимости от уровня солнечной активности.  Как нетрудно подсчитать "скоростной напор" на парус превышает 500 мкПа, так что ничего никуда не улетит.  Практически сразу спутник развернет ребром к набегающему потоку, а может быть и закрутит.  О маневрировании можно забыть.
Ориентация это вообще головная боль мелких спутников. Колибри-2000, запущенный с МКС в 2002 году, несмотря на гравитацинно-магнитную систему ориентации через неделю за счет атмосферы закрутило до 1 об/мин . А он весил 20 кг, и паруса не имел.

O_P

Добрый день!

Selin и Имхотеп, да действительно, влияние солнечного ветра мы вообще не считали. А вот атмосферное учитывали, но по моим данным(допускаю, что могла закрасться  :roll: ошибка) на 400 км плотность средняя 10^-15 грамм на см3, учитывая ориентацию нашего спутника (которая в часности зависит от высоты именно из-за учета атмосферы) давление на конструкцию будет в диапазоне от 2.1 * 10^-6 ньютона до 4 * 10^-8 ньютона, то есть не более 10 процентов от световой тяги, Мы расчитывали, что активная система ориентации будет в состоянии компенсировать "вращающий эффект" атмосферного влияния.

Что мы пока совсем не учитывали, так это магнитное влияние, но мы всего несколько месяцев этим занимаемся и в основном пока формулируем принципиальную концепцию КА, хотя некоторые практические наработки уже есть.
Собственно говоря у нас сейчас первая стадия разработки прототипа, надеемся вложиться (не сильно выйти из) в бюджет 500 евро на разработку прототипа :? . На сборку того "что полетит" в расчете затратить около 1000 евро (надеемся) :roll: . А вот с запуском пока сложнее, но есть несколько реальных вариантов.

P.S. Имхотеп, не могли бы вы написать как вы считаете "скоростной напор" , а то за не имением времени основную массу используемых данных берем из и-нета, а у меня от этого ощущение возможных ошибок. (привык болше пользоваться библиотечными справочниками)

С уважением, Олег.

Имxотеп

Олег:  плотности у нас отличаются всего на порядок,  а скоростной напор элементарно считается как P=ro*V^2, V скажем 7700 м/с ,  при площади 6 м2 это дает силу 3.5e-4 Н, это легко забивает любой парус.

O_P

Вечер!

Имхотеп, собственно я считал тем же способом. (в предыдещем сообщение закралась ошибка  :oops: - писал не из дома считал в уме....осчитался) Счас посмотрел записи, все верно, только дело в том, что мы расчитывали на гелиостационарную орбиту, и потоковая площадь у нас в принципе 0.07 м2 (это не самый эффективный вариант ориентации, но с наборам высоты алгоритм меняется)

Да и вообще - 400 км - это просто высота взятая "с потолка"  8) . нам собственно ничто-не мешает  работать на высотах 800-900 км , где с этим вопросом дела несколько проще.  :?

С уважением, Олег.

кэс

Не всё так просто в аэродинамических расчётах. Для того, чтобы парусник мог направленно менять орбиту, он будет поворачиваться плоскостью парусов относительно Земли на разных участках траектории. При этом воздействие атмосферы будет переменным, кстати хочу заметить, что при определённых условиях уменьшение орбитальной скорости ведёт к подъёму орбиты КА.

Пришелец

кэс, О_Р
Не смотрели вариант выведения на эллиптическую орбиту например 200/1000)? Тогда с парусом гораздо интереснее работать.

Какой механизм сворачивания/разворачивания  паруса? Как вам идея прикладывать к лепесткам высокое напряжение - кулоновские силы по идее должны выровнять лепесток? А если лепестки крепить к поворачивающимся пластинкам (неподвижная часть - диэлектрик, подвижная - токопроводящяя), то наверное можно будет отклонять лепестки под нужным углом.

O_P

Доброго времени суток!

2 Пришелец.

На самом деле проще круговая орбита. По крайней мере предварительные моделирования просчитывали именно для круговой (точнее спиральной). :?

Грубое представление о внешнем виде можно увидить тут -

http://www.revenants.biz/data/Sputnik2.JPG
http://www.revenants.biz/data/Sputnik4.JPG
http://www.revenants.biz/data/Sputnik5.JPG

Размеры каждлго паруса - 2 на 1.5 метра.

Пневматический каркас. Резервуаром с азотом(газ для каркаса) служит корпус спутника. Парус жестко закреплен на спутнике, управление выполняется вращением спутника в 3 осях с помощью 3 моторчиков переменного тока с утежеленным ротором.( вращение мотора в одну сторону вызывает вращение спутника в противоположную). Такая схема проще, чем использование гироскопов.(особенно для пикоспутника наших массо-габаритных характеристик) Гашение "паразитного" вращения комбинированное - с помощью магнитных катушек (за счет маг поля земли) либо испульзуя атмосферное флюгерование(  :roll: не уверен в существовании данного слова в русском языке).
Энергеническая мощность солнечных элементов - 3-4 ватта. Мощность передатчика 0.25 - 2 ватта (управляемая). Управление построенно на нескольких микроконтроллерах( вожможно позднее перейдем на микропроцессорную схему) . Определение ориентации - по группе датчиков (фотодатчики, магнитные датчики и 2 камеры низкого разрешения (одна для точного направления на солнце, вторая для определения угла с плоскостью эклиттики по звездам).


Если есть желание получить больше информации - пишите в личку.


С уважением, Олег.

кэс

Олегу. К сожалению, врят ли можно расчитывать сразу на круговую орбиту. Но её можно довольно быстро довести до практически круговой...


кэс

мЫ Ж НЕ С уКРАИНЫ...

Пришелец

Я имел ввиду не конкурс, там описание спутника есть. Точнее сотав аппаратуры http://sputnik.unaec.dp.ua/sputnik/ums2

O_P

2 Пришелец.

Вы прикалываетесь?  :shock:
цитата с сылки:
масса КА – 100-120 кг;
масса полезной нагрузки – до 40 кг;
среднесуточная потребляемая мощность КА – 60 Вт;
среднесуточная потребляемая мощность полезной нагрузки – 20 Вт;


Мы делаем нечто вроде CubeSat то есть масса 1 кг и обьем 1 литр в сложенном виде.
На вывод такого апарата мы с некоторым трудом, но можем найти средства.

Вывести же аппаратик массой 100 кг в ближайшее время( если только в лото не выиграть) я не представляю как.

Что касается литературы по конструкциям спутников, то только у меня ее уже столько (в электронном виде) что я не успею ее просто прочесть. :(

Вообщето - то что мы хотим сделать - больше дорогая и увлекательная (для нас) игрушка, чем КА комерческого/научного плана.  Нет, некоторое количество научных данных мы то получим, да и опыт весьма интересный. НО вполне отдаем себе отчет, что никаких особых данных с такого КА мы не добьемся, равно как и врядли что-то заработаем. (разве что футболки продавать, или "бренд" названия и изображения местному лимонадному заводу впарить.  :P ...)


С уважением, Олег.

Имxотеп

Смущает использование надувного каркаса для развертывания конструкции. Имхо единственный аналогичный опыт (надувная антенна) был во время полета STS-77, и не cовсем успешно, из-за возникших колебаний пришлось прекратить эксперимент. Здесь конструкция еще более воздушная, возможностей демпфирования меньше. Боюсь парус начнет жить своей жизнью. Каковы кстати скорости утечки газа из каркаса, срок сохранения герметичности?

sas

Помните, какой поднялся шум, когда оказалось, что первым журналистом в космосе будет японец. Наши смльно срочно запустили журналиста в догонку. Правда, с нулевым результатом. Никто о нем и не помнит. А кто помнит, думает, что летал Ярослав Голованов.

А если сейчас поднять шум, что УКРАИНА!!!! с минуты на минуту обойдет нас в создании и запуске любительского спутника. Поможет?

кэс

Возможно, в конце концов пиар, есть пиар...

Stells

Мне сама идея, конечно, нравится, но она мало осуществимая. Может быть, я чего-то не понимаю...  :shock:
Сегодня я скажу, что завтра было вчера!

Stealth

Так, это что за приколист тут выкаблучивается?  :D
Ну-ка, парень, пойди-ка сам забанься! Пока админы спят...  :D  :D  :D

foogoo

ЦитироватьНу вот. Немного о текущих событиях...
Приобрели солнечные батареи общей мощьностью на 1.2 ватта при освещении
1000
ватт на метр. Они состоят из 10 отдельных элементов 0.5 вольта 0.2 ампера
каждый (при I= 1000).
2 модуля - приемник и передатчик на 433.92 МГц
микроконтроллер атмеловский atmega8l
фоторезисторы, терморезисторы, всяческие разьемы , монтажные платы и

прочее прочее...
:?:  :?:  :?:  :?:  :?:
Скажите, а каким образом вы будете обеспечивать температурный режим для вашего микроконтроллера 0С-70С или -40С-85С? Как будут обстоять дела с радиоционной стойкостью вашей электроники? Какие параметры температурной стабильности у ваших приемника и передатчика? Как будет питаться электроника, когда спутник будет находистя в тени земли? Если используя аккумулятор, то какой? Обычный от сотового телефона выйдет из строя за минуты. Будете-ли вы создавать гермокорпус для начинки?

Для такого спутника надо покупать Altera в военном исполнении, тогда практически всю цифру можно поместить в один корпус.

Чесно говоря, у меня есть сомнения, что вам удасться получить этот кристал в военном (читай космическом) исполнении. А простая бытовая электроника у вас не будет работать на спутнике. Можно даже к гадалке не ходить.

X

Не всё так печально, как вы описали, на КУБАХ, уже летающих всё подобное работает без "военных" технологий.