کاربرد پرینت سه بعدی در صنایع فضایی و ساخت فضاپیما

کاربرد پرینت سه بعدی در صنایع فضایی و ساخت فضاپیما

کاربرد پرینت سه بعدی در صنایع فضایی و ساخت فضاپیما

بنام خدا و با سلام خدمت تمام کاربران عزیز. در این مطلب از سری مطالب آموزش های پرینت سه بعدی اصفهان و پرینتر سه بعدی اصفهان قصد داریم تا کاربرد تکنولوژی پرینت سه بعدی در هوا و فضا را توضیح دهیم.َ

تکنولوژی پرینت سه بعدی و هوا و فضا

ماهواره های کوچک یک جایگزین پاسخگو برای ماهواره های بزرگتر و گران تر ارائه می دهند. با افزایش تقاضا، مهندسین باید به “nanosatellites” یا CubeSats برای ارائه دستاوردها و اهداف جدید، سازگار شوند.یکی از این دستاوردها، استفاده از TubeSats از ایستگاه فضایی بین المللی (ISS) است. TubeSats اشکال استوانه ای هستند و با پلت فرم مستقر CubeSat (P-POD) در ISS سازگار نیستند، از این رو یک نانو ماهواره نوآورانه TuPOD (Tubesat-POD) است که برای حل این چالش توسعه یافته است.TuPOD یک دوره جدید برای محققانی که مایل به استفاده از ماهواره های کوچک و بسیار قابل اطمینان هستند، افتتاح کرد. مواد اختصاصی CRP USA Windform® XT 2.0، مواد تقویت شده فیبر کربنی تقویت شده برای پرینت سه بعدی می باشد.

نمای کلی

داستان TuPOD به عنوان گروهی از دانش آموزان برزیلی آغاز شد که نیازمند راه اندازی TubeSat،-1، از ISS بودند. آنها به G.A.U.S.S نزدیک شدند Srl (گروه Astrodynamics برای استفاده از سیستم های فضایی)، یک شرکت ایتالیایی با ارتباط نزدیک با دانشگاه رم، به آن ها برای رغلبه بر چالش راه اندازی TubeSat خود در ISS کمک کرد.

GAUSS با چالش طراحی یک سیستم نوآورانه برای راه اندازی اولین TubeSat به مدار که می تواند به عنوان یک پلت فرم ماهواره ای و آزادی عمل کند می باشد. GAUSS فرآیند ارزیابی فناوری هایی را که می تواند در آینده استفاده شود، آغاز کرد. DASS راستا، گاوس با همکاری تتون هوا و فضا، LLC (Tetonsys) در کالیفرنیا، ایالات متحده که دارای باب Twiggs، بنیانگذار cubesat، به عنوان یکی از بنیانگذاران اقدام به همکاری کرد. با همکاری GAUSS و Tetonsys، مفهوم TuPOD توسعه یافت.

هدف اصلی TuPOD این است که TubeSat امکان آزادی از ISS را در اختیار شما قرار دهد، در حال حاضر هیچ فرستنده یا پرتاب کننده برای این نوع ماهواره ها وجود ندارد.

بخش نهایی که طراحی شده و توسط Tetonsys با دستورالعمل گاوس و پشتیبانی از CPR ایالات متحده آمریکا و دانشگاه ایالتی بیشتر هرد (MSU) ساخته شده است، برای این که در داخل سیستم J-SSOD یکپارچه و از ماژول ژاپنی “کیبو” در ایستگاه فضایی بین المللی منتشر شده است.

دو TubeSat با استفاده از TuPOD راه اندازی شد:

تانکردو-1، به عنوان بخشی از پروژه UbatubaSat توسط دانش آموزان برزیل از “Escola شهری پرزیدنت تانکردو د آلمیدا نوس» همراه با INPE
OSNSAT توسعه یافته انجام شده، و   توسط شبکه فضایی ، شرکت فضایی کالیفرنیا توسعه یافته است.
پس از حدود 83 ساعت پس از انتشار اولیه از ISS، و پس از به یک مدار کمی پایین تر از ایستگاه فضایی بین المللی پرواز، TuPOD آن در هیئت مدیره دو TubeSats، تانکردو-1 و OSNSAT مستقر شده اند. سپس TuPOD شروع به ارسال یک سیگنال چراغ برای انجمن رادیوی آماتور در فرکانس 437.425MHz با تنوع +/- 10KHz با توجه به تغییر Doppler. چراغ مورس که تا 4 روز زمانیکه مأموریت اصلی تکمیل شد و باتری های اولیه تخلیه شد، از بین رفته است. TuPOD پس از ورود مجدد به جو زمین به دقت هواپیما از بین رفته و به راحتی سوخته است.

توسعه و راه اندازی یک کوبازات / کارگزار

تکنولوژی پرینت سه بعدی و هوا و فضا
تکنولوژی پرینت سه بعدی و هوا و فضا

طراحی و ساخت یک ماهواره کاربردی که 3U CubeSat است و در عین حال یکی از اعضای TubeSats نیز به چالش کشید. درک محدودیت های تکنولوژی تولید سنتی، فرصتی برای توسعه یک سیستم منحصر به فرد مبتنی بر استفاده از فن آوری های افزودنی تولید (AM) شناسایی شد. فن آوری تولید افزودنی در کاربردهای هوا فضا، فرصت و چالش هایی را برای مهندسان و دانشمندان در این زمینه ارائه کرده است. توانایی تولید قطعات و اجزای با استفاده از فن آوری های تولید افزودنی در هر دو فلز و پلاستیک گنجانده شده است. تکنولوژی های تولید خرده مقیاس سنتی می توانند در طراحی و انتخاب مواد محدودیت داشته باشند.

تکنولوژی تولید افزودنی ها اغلب سریعتر از طراحی و تولید ابزار برای تکنولوژی تولید سنتی است. علاوه بر این، چاپ 3D در انعطاف پذیری بیشتری در زمان بندی برای بهبود طراحی ارائه شده است. در مقایسه با روش های تولید سنتی. ویژگی های منحصر به فرد AM Windform® XT 2.0 با شرایط مورد نیاز برای محدودیت فضا و شرایط شدید راه اندازی بهینه شده است. ماموریت موفق TuPOD یک نمونه عالی از پیشرفت علمی و همکاری بین المللی است.

ملزومات

الزامات ساختن برد اصلی بسیار سخت بود. TuPOD یک ماهواره 3U CubeSat است که به طور کامل 3D از Windform® XT 2.0 توسط CRP USA چاپ شده است و 4 ریل آلومینیوم آنودایز خارجی دارد (40٪ وزن یک معادل از ساختار آلومینیوم) . استوارت دیویس، مدیر عملیات در CRP USA، “دستگاه را راه اندازی که برای برای اکثر نردم  CubeSats P-Pod نامیده می شود. این دستگاه ها مربع هستند و می توانند در دستگاه های محدود خود مستقر شوند. ریل هایی که در TuPOD قرار داشتند در یک مربع قرار داشتند تا به درستی در سوراخ مربع قرار بگیرند.

TuPOD 3.5 “dia x 5” طول در حالی که با استفاده از زیرساخت راه اندازی CubeSat با JAXA در ISS. TubeSat است، و یک ساختار parallelepiped به عنوان 3U CubeSat است. این امکان وجود دارد که از طریق استفاده از مواد افزودنی تولید شده و از مواد تشکیل دهنده چاپی استفاده شود.

دیدگاه خود را بیان کنید

ایمیل شما منتشر نخواهد شد. موارد ضروری با * مشخص شده اند.