¿Cómo construir una nave espacial sin salir de la oficina

Sputnik DX1, nació para ser la primera nave espacial privada de Rusia, a finales de este título, pero para la empresa de desarrollo siempre será el primogénito. Hacia el año de su creación, se espera que más de seis meses para poner en marcha, y, finalmente, tomaron su lugar en el cohete "Soyuz 2.1b».






Lo que usted necesita para construir su nave espacial? ¿Qué retos tienen que ser resuelto? ¿Cuánto toda costa? Las respuestas a estas preguntas tienen que encontrar hasta el momento en que el satélite fue enviado a Baikonur.

Muchos de los "Aeroespacial Dahuria" ya ha tenido experiencia en la creación nave espacial y estaban listos para ir, pero con el fin de formar un equipo cohesionado estaba obligado a pasar a lo largo de todas las etapas de la nave espacial. Sólo las experiencias positivas y negativas que se pueden compartir, tener todo el proceso, desde el concepto para lanzar y operación, es seguro para hablar de la voluntad de la compañía de otros logros. Fue, tal vez, el motivo principal de la creación de DX1. Pero la importancia del papel desempeñado y los factores más prosaicos: era necesario escribir y probar el sistema de software, listo para su uso en otros satélites de la empresa; ganar los proveedores de la cadena y subcontratistas; preparar el sitio de montaje.

Por lo general, los satélites son creados para tareas o pedidos específicos. La empresa no cuenta con ellos, por lo que decidió desarrollar una plataforma universal basado en la posibilidad de lanzar un satélite Roscosmos "Meteor-M №2». Inmediatamente sentado las capacidades de esta plataforma para poner en marcha proyectos como la empresa y al orden. Al elegir un concepto de plataforma basado en una serie de parámetros:
1) un peso de hasta 100 kg - la llamada Microsatélites Clase "»;
2) la escalabilidad - la capacidad de cambiar las dimensiones de la plataforma, sin necesidad de cambiar los elementos básicos y aviónica, y como consecuencia - el total de software;
3) una amplia gama de aplicaciones -. Ajuste de precisión de orientación por plataforma que permite a los satélites, por ejemplo, para capturar imágenes de la superficie de la Tierra, o para llevar a cabo los problemas astrofísicas




El resultado fue un proyecto de DX1 - «piloto Dauriya primera". A fin de no ejecutar una sencilla demostrador tecnológico, equipado con una unidad de recepción de señal de satélite AIS - por lo que tiene una aplicación comercial y la posibilidad de parcial o la recuperación total de los costos. Pero este dispositivo debe confirmar la capacidad de superar las necesidades de la carga útil.

AIS consumo de energía unidad no es muy alta, lo que permitió hacer sin necesidad de abrir los paneles solares. Esto simplifica el diseño, operación y gestión más fácil. Pero aún así, el satélite es capaz de producir energía es tres veces más de lo que realmente se necesita.

A bordo de la radio funciona en dos bandas: VHF y S. La obtención de permiso para usarlos sobre el territorio de Rusia se llevó casi tanto como la creación del dispositivo
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Principal DX1 especificaciones observarse en el cuadro:




Clasificación en órbita hasta cientos de metros, y la precisión de puntería de hasta 6 segundos de arco - una característica adecuada para el rodaje de la superficie de la Tierra o la astronomía planetaria. Tales oportunidades establecidas para el futuro, con la expectativa de los retos del futuro.

Unidad de Nacimiento comenzó con una evaluación de lo que ofrecer la industria mundo moderno. Viajó exposiciones manojo y foros en todo el mundo. Buscando componentes de grado industrial, es decir, adecuado para su uso en la industria en el mundo. Espacio o componentes militares son órdenes de magnitud más caro, en contra de la ideología de la empresa planificada. Y con la llegada de las sanciones sólo añade a las dificultades.

Pero ahora, y electrónica industrial, capaces de llevar a cabo el espacio de trabajo. En realidad, no deje de usar sus empresas de propiedad estatal y la Agencia Espacial Rusa. En la "Phobos-Grunt" no funcionó, pero en los satélites cercanos a la Tierra en el espacio los componentes de la "no-espacio" trabajar hasta diez años. Roscosmos disfruta de la electrónica, porque simplemente no hay otra: sus microelectrónica a menudo no están dispuestos a ofrecer necesario y extranjeros «Espacio» y «militar» a > simplemente no venden.

"Dauriya" va conscientemente a "industrializar", considerando métodos adicionales de protección en el espacio: una gruesa capa de blindaje de aluminio, redundancia de hardware y software
.
Como resultado, DX1 máquina de a bordo parecía una pieza del tanque, pero en general el satélite resultó bastante fácil, por su tamaño - 22 kg. (Broma sobre flotabilidad positiva). Llenar el ordenador de a bordo ya está volando en la práctica un satélite experimental de la NASA.




La arquitectura se basa en un satélite que lleva un marco de aluminio y las paredes actúan como paneles solares. Los dispositivos están montados en los paneles superior e inferior y montantes. Propios dibujos de Huida marco. Acerca de la impresión 3D-pensó, pero al mismo tiempo existe el temor de que el sello de metal no va a dar la precisión requerida, y ser cortadores mucho más caros, así que espere a que la tecnología se desarrolla con la calidad deseada.

La mala noticia es el hecho de que a menudo se suministra componentes no cumplen con las especificaciones publicadas. A fin de comprobar todo antes de instalar la unidad. A veces teníamos que ser inteligente. Por ejemplo giroscopios sistemas de orientación probadas para astronómica monte. Suerte que uno de los ingenieros en su tiempo libre, espacio conquista cerca, dedicada a la contemplación de largo alcance.

La foto - sensor solar es probado bajo los rayos de un artificial "sol»:



Otro dispositivo, que tengo grandes esperanzas - un sensor de estrellas. Rusia, por el camino de la producción. Se ve en el lado opuesto aparato caras antenas. Se debe utilizar para la orientación de las estrellas y la determinación de la posición del satélite. En realidad se trata de una cámara en blanco y negro es de baja resolución, pero es la única cámara en el satélite, así que espero que nuestros especialistas les exhortan a eliminar la Luna en Luna Nueva. Esta transferencia de disparo y la imagen es teóricamente posible, pero tendrá que probar. Esta será la mejor prueba de la unidad de la eficiencia.

Aunque la compañía a nadie responsable para el desarrollo de DX1, pero los ingenieros decidió llevar a cabo toda la gama de pruebas que deben soportar la nave espacial Roscosmos. Con este fin creó dimensiones del diseño y el peso de las pruebas vibrodynamic. Él era confirmar la fiabilidad del diseño del satélite, su disposición a soportar la congestión durante el lanzamiento del vehículo de lanzamiento. Al completar con éxito las pruebas, la distribución es la primera exposición del futuro museo de la astronáutica rusa privadas. Se las arregló para iluminar en varias historias de televisión y fotos (esta observación para el más atento, que podría sorprender a par en la nave espacial torcido).



Otro diseño - Antenas - probado en una cámara anecoica, que permite estimar la propagación de las ondas de radio en condiciones cercanas al espacio. También se confirman por diseñadores características incorporadas.

Por último, ya se ensambla totalmente comprobado nave espacial en la cámara de vacío térmico. Esta etapa de prueba evaluará la disposición de la unidad para operar en condiciones de calor y frío espacio. No se reveló un defecto: resultó que, mientras estacionario, satélite severamente sobrecalentado en el lado soleado. En principio, no es fatal - suficiente para hacer funcionar la máquina en el "kebab", es decir, rotar regularmente, sustituyendo diferentes facetas del sol. Pero tal régimen no permitiría llevar a cabo una serie de operaciones para las futuras misiones posibles. Por lo tanto el problema se resolvió de una manera constructiva - sustituir los soportes de paneles solares con aluminio al cobre. La conductividad térmica del cobre es más alto, por lo que el exceso de calor debe "fuga" en el cuerpo y se disipan en el lado sombreado.

Mantenimiento general del régimen térmico de la nave espacial - es un arte como algo que contar sobre él por separado. Todos los elementos del satélite, con excepción de las antenas y paneles solares antes de la prueba fue envuelto en el aislamiento de pantalla vacío - "hoja de oro". A diferencia de la electrónica, aquí se encuentra un fabricante nacional de calidad - Instituto de Investigación de CWA Pereiaslavl. En primer lugar, nuestro especialista en régimen térmico ha dominado las habilidades de costura y dibujó un patrón completo. En lo hizo el proyecto de aislamiento y vino a nuestra oficina en un montaje completo.



Traje
pueblos no una vez, pero como resultado de nuestro caballero se declararon en desfile en Baikonur.





Antes de que nos lanzamos a nosotros mismos casi arruinó el comienzo - de modo cualitativamente aprieta satélite al módulo de refuerzo que transferir el cable debe pasar por el equipo en la oficina. Como resultado, el cable pelado en corto al chasis y descarga de la batería ...

Antes del inicio de menos de tres semanas antes del cosmódromo de más de 2 mil. Km, piezas de repuesto en Moscú. Roscosmos pospuso el lanzamiento de más de un año, así que tenemos que esperar otro y nadie lo haría. El proyecto de ley fue en su reloj tiene tiempo para arreglarlo o no? Primer vuelo de Baikonur el sábado para ayudar a nuestros chicos se fue con el cable de repuesto. Aún realizado un diseño masivo del dispositivo - un disco de metal, que reemplazaría el satélite, si lo ha extraído. El programa está escrito antes de que el misil, por lo que cualquier peso discrepancia podría destruir todo el lanzamiento.

Vuelva a colocar cualquier cosa pero el cable no se tiene físicamente el tiempo. Sputnik fue retirado de la etapa superior, sustituya el cable, carga de la batería - mantenido dentro de dos días. A continuación, era necesario para comprobar el rendimiento del instrumento - para asegurarse de que no hay cortocircuito quemó algunos chips. Las anomalías fueron identificadas y resueltas a volar.

Taller de fotografía en Baikonur no puede mostrar, por lo que aquí Baikonurskaya Gopher :)


Cómo vuela, y cómo trabajar DX1 pronto averiguarlo. En su trabajo, los especialistas de "Daura" Seguro. El cohete "Soyuz" confiable. La etapa superior "Fregat" también funciona como un reloj. Ahora lo principal que no me decepcionó componentes, y estaremos espacio.

Como beneficio adicional, el proyecto de discurso gerente DX1 directa, Alexander Malinin: para comenzar a diseñar DX1, desde luego que no sabíamos dónde podría conducir. Por supuesto, antes de eso, todos en el equipo es más o menos la tarea de desarrollar la nave espacial, pero para hacer la nave espacial desde el primer boceto hasta el último perno -. No hizo ninguno de los ingenieros

Planificación comenzó en el sistema utilizado en los EE.UU. durante la mayor parte de la nave espacial. La última fase de PDR y CDR, la máquina a primeros calcos vistazo. En esta etapa, se hizo un error importante, uno de los sistemas, en particular la APS fue muy bien diseñado, que incide negativamente en las últimas etapas de diseño y de producción. Luego tuvo que ajustar el sistema a las dimensiones y las limitaciones existentes para cambiar eso ya era demasiado tarde.

Vista general de la nave espacial de diseño fue elegido en la etapa inicial de diseño, por lo que más metano a este respecto que no lo eran. Pero el proceso de producción de la estructura en sí se retrasó durante meses. Después de todo, con el fin de hacer una pequeña pieza de aluminio, que tenía que dibuja detalle en los dibujos para hacer restricciones a tolerancias y rugosidad. Estas son las realidades de las empresas metalúrgicas nacionales, modelos 3D listos para unidades de trabajo, y su calidad es pobre.

Pero aquí, el diseño de la nave espacial se completó y comenzó a venir a la oficina de las primeras copias de los instrumentos de vuelo y muestras de procesos. Comenzó etapa autónoma, seguido y pruebas integradas de los instrumentos y sistemas de la nave. Con algunos dispositivos tenían menos complicaciones, con un poco de mucho más. Resultó que no todos los dispositivos están funcionando como se indica en la documentación sobre el mismo. Tenía en el curso de la solución de estos problemas y modificar la parte que dependía de nosotros, ya sea por cable o configuración de la interfaz.

Con cables lёtnymi para la nave espacial entró en una historia diferente. Todo por lo menos una vez, pero han trabajado con ellos antes y se da por sentado. Pero ahora que nosotros mismos tuvieron que desarrollarlas. Esto era para nosotros un desafío completamente nuevo que nadie nunca había encontrado. Pero hemos sido capaces de hacer frente a ella y ganar la competencia necesaria, aunque a costa de unos pocos meses. Estamos totalmente de haber comprado los accesorios necesarios: pantallas de alambre, adhesivos, macetas, conectores, carcasas, etc. Y producido de forma independiente y los puso a prueba.

Pasando una fase difícil prueba que consiste en un soporte integrado, nuestro diseñador comenzó el montaje de la nave espacial. Debido al hecho de que los que diseñaron la nave espacial, la misma gente, y se reunieron, el proceso se fue alegremente. No era necesario para producir la documentación adicional entre los servicios, debido a que estos servicios debían enfrentarse a las mismas personas.

La recopilación de las naves espaciales que nos cambiamos a la prueba completa de la nave espacial, y además de TVI. Y en este punto me di cuenta claramente, probar y depurar componentes nave espacial por separado y hacer lo mismo en el conjunto de las naves espaciales, son cosas completamente diferentes. En primer lugar, nada no funciona, como softvarnom ya niveles hardvarnogo. Pero, el trabajo continúa, y esa es la nave espacial comenzó a funcionar de la manera que queríamos. No es rápido, poco a poco, día a día. Pero comenzado!

Decir que el entusiasmo para crear su propia CA era genial - no es nada que decir. Trabajamos 12-14 horas al día, a veces siete días a la semana. Había días en que todo sale mal, y el tiempo se está acabando. En estos días de manos caen y la fe en su propia fuerza y ​​el éxito se debilita. Pero mañana, nuevo día nastaёt, y que de nuevo se acerca constantemente a sus hijos a un fin natural.

Ahora, después de haber completado todas las etapas de desarrollo de la nave espacial, puedo decir que somos mucho más experimentado, seguro, y lo más importante, una mucho más ambicioso en términos de gente profesional.

Ahora nos queda lo más importante, para ejecutar la nave espacial y recibió de él la primera señal. Al parecer una nimiedad en comparación con lo que ya hemos hecho. Pero esto es un poco largo y esperado duramente ganado, que vale la pena perseguir el caso!
P. S. Creo que el texto va a causar muchos problemas. Voy a advertir que todas las preguntas muy técnicas no pueden responder. Pregunta ingenieros para ayudar, pero son ahora, en vísperas de la puesta en marcha, hay algo que hacer, y el concepto de un secreto comercial no se ha cancelado. Por lo tanto, si cuyas preguntas siguen sin respuesta - entender y perdonarme I>
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Fuente: habrahabr.ru/company/dauria/blog/228431/

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