Школьники Образовательного центра «Сириус» во время научно-технологической программы «Большие вызовы» создадут прототип транспортно-пускового контейнера (ТПК) для запуска малых космических аппаратов – кубсат. Ребята сами спроектируют в системе 3D-моделирования детали ТПК. Работа ведется в рамках направления «Космические технологии».
Кубсаты – это класс малых космических аппаратов. Они могут выполнять многие функции, местами заменяя крупногабаритные спутники, но их значительно дешевле разработать и отправить в космос. При запуске кубсат может закрутиться вместо того, чтобы двигаться плавно. На прекращение этого вращения придется потратить бортовую энергию кубсата и значительное время, в течение которого оборудование не сможет должным образом выполнять свою задачу.
Компании «КосмоЛаб» и «Нейро-Мастер» совместно со школьникам работают над оптимизацией изготовления ТПК для запуска кубсатов. Ребятам предстоит научиться решать задачи как технологического, так и экономического характера. Они не только проектируют детали, но и рассчитывают их стоимость для дальнейшего сравнительного анализа и применения.
«Существует эффективный метод решения проблемы запуска кубсатов. Нужно взять контейнер, загрузить в него аппараты и поставить на ракету. Она вывезет их на орбиту и выбросит. В таком случае ничего крутиться не должно. Цель нашей разработки – сделать такой ТПК на российских деталях и компонентах. Поскольку проект должен быть экономически эффективным, мы занимаемся еще и оценкой стоимости производства», – рассказывает о проекте один из участников команды, школьник из Калининграда Виктор Булыбенко.
Он отметил, что сначала каждый член команды проектирует свою деталь в российской системе CAD-проектирования «Компас-3D» – отечественном софте для 3D-моделирования. После этого все детали соединяются в трехмерную сборку изделия – на этом этапе проверяют, все ли детали выполнены правильно, в соответствии с исходным техническим заданием. Только при корректной 3D-сборке детали будут переданы на производство с числовым программным управлением.
Кроме того, особая роль отводится распределению функций в команде. С первого дня в коллективе выбирается старший, который руководит всем процессом. На следующее утро эту позицию занимает другой участник. Затем происходит встреча ребят, где обсуждается проделанная работа.
«Каждый из них, побывав в должности руководителя, видит проблему совершенно с другой стороны и может принимать свои собственные решения. Например, недавно как раз был знаменательный день, когда очередной руководитель призвал внести изменения в порядок нашей совместной работы. Это произошло потому, что некоторые моменты не работали. Он осознал, что если ничего не изменить, то мы не успеем сделать проект. Я был рад, что он смог сам осмелиться и выдвинуть такую инициативу. Все дружно согласились и проголосовали за изменения. Самое главное – состыковать работу команды. Это самый важный навык, который им пригодится потом, на взрослой работе», – поясняет руководитель проекта, операционный директор компании «КосмоЛаб» Алексей Яковлев.
К завершению программы ребята должны протестировать изготовленный прототип транспортно-пускового контейнера и увидеть, как все функционирует. При испытаниях будут использоваться термобарокамера и вибростенд, с помощью которых участники создадут условия, приближенные к космическим. Кроме того, школьники готовят целый блок, который снимет телеметрию изделия и подтвердит, что все сработало правильно.
«До презентации нам необходимо провести испытания нашего прототипа. Сначала мы планируем поместить изделие в термобарокамеру, где имитируются условия космоса: давление, вакуум и перепады температуры от −60 до +60 градусов Цельсия. Также если контейнер нормально пройдет проверку – откроет дверцу и выкинет аппарат, мы его поставим на вибростенд, который проверит устойчивость к нагрузкам во время взлета ракеты. Мы будем очень сильно трясти этот контейнер, чтобы убедиться в его прочности», – рассказывает о финальном этапе работы над проектом одна из участниц команды, школьница из Самары Эвелина Юданова.
На итоговой конференции участники проекта «Транспортно-пусковые контейнеры “КосмоЛаб” малых космических аппаратов типа кубсата» представят прототип – один маленький контейнер на один кубсат размером 3U. Также ребята расскажут о процессе работы, принципе распределения ролей и расчетах стоимости изделия. Школьники планируют развивать и совершенствовать проект и после программы «Большие вызовы», чтобы в будущем запустить свой контейнер в космос.
