Необходимо представить проекты исследовательских ракетных комплексов (ИРК) с ракетами для подъема на высоту от 10 000 м до 120 000 м над поверхностью земли с исследовательской целью.
Суборбитальные ракеты (Sounding rocket; исследовательская ракета) в составе исследовательских ракетных комплексов являются инструментами для выполнения измерений или проведения научных экспериментов в ходе их суборбитальных полетов.
-
Состав ИРК
-
Требования к ИРК
-
Требования к РН
-
Требования к маршевому двигателю
-
Требования к сбору и передачи данных
-
Пусковой комплекс должен обеспечивать
Склад ДРК
- Ракета-носитель (РН).
- Пусковой комплекс (ПК).
Требования к ИРК
-
Базовые критерии при разработке ИРК:
- ИРК должен обеспечивать подготовку к пуску, пуск, контроль основных параметров траектории РН в полете, проведение послепусковых операций, проведение операций в случае отмены пуска.
- ИРК должен обеспечивать подготовку и проведение пуска при температуре воздуха в диапазоне от -5 ° С до + 35 ° С, скорости ветра на высоте 10 м не более 5 м/с, а также при отсутствии атмосферных осадков в светлое время суток.
- Подготовка к пуску и пуск РН должны осуществляться дистанционно (без участия пускового персонала) с расстояния не менее 500 метров.
Требования к РН
- Ракета-носитель должна быть с парашютной системой спасения. Тип старта РН - наземный с пусковой установкой за счет тяги маршевого двигателя.
- РН не должна иметь неконтролируемые отделяемые конструкции или неконтролируемые сбрасываемые конструкции, узлы и агрегаты.
- Полезная нагрузка должна быть отделена от РН при достижении заданной или допустимой высоты.
- Пуски РН должны осуществляться по траектории близкой к вертикальной.
- РН должна быть не управляемой, статически устойчивой на активном участке полета.
- Система спасения должна обеспечить минимальное разрушение изделия.
- Система спасения (по возможности) должна обеспечивать возврат РН в район радиусом 5 км вокруг точки старта - дополнительные баллы.
- РН должна быть спроектирована с учетом возможности многократного использования составных частей, после проведения дефектации.
Требования к маршевому двигателю
- Жидкостный ракетный двигатель с вытеснительным или насосным способом подачи компонентов топлива или твердотопливный ракетный двигатель.
- Компоненты топлива - доступные, не криогенные и экологически чистые.
Требования к сбору и передачи данных
-
Во время полета необходимо обеспечить сбор следующих данных:
- высота полета;
- параметры ДУ и ПГС (в зависимости от схемы реализации);
- координаты полета;
- видеорегистрация.
-
Во время полета нужно обеспечить передачу таких данных:
- высота полета;
- координаты полета.
Пусковой комплекс должен обеспечивать
- Необходимый объем проверок наземных и бортовых систем.
- Установку РН на стартовой позиции.
- Размещение операторов пусковой команды.
- Дистанционный контроль и управление операций по подготовке к пуску, пуск, проведения послепусковых операций, проведение операций в случае отмены пуска.
- Контроль основных параметров траектории РН в полете.
- Полное функционирования для нахождения РН на стартовой позиции в течение 48 часов.
- Поиск отработанной РН.
- Не менее 10 пусков.
Необходимо представить проект ракеты-носителя или аппарата CanSat. Проект должен быть разработан и выполнить на основе технических требований к ракетам-носителям или экспериментальных образовательных микроспутников CanSat, и согласно их массово-габаритных и эксплуатационных характеристик.
Ракеты-носители CanSat предназначены для вывода и безопасного развертывания от двух до четырех CanSats под парашютами на высоте от 1000 до 3000 м над уровнем земли, тем самым обеспечивая каждому CanSat некоторое время "зависания" в воздухе для выполнения экспериментов. Развертывание спутников должно проводиться путем отделения их от носителя, осуществления безопасного спуска изделия с помощью системы спасения, передачи телеметрической информации и информации о местоположении, осуществления видеофиксации всех этапов работы изделия.
CanSat - стандарт полезной нагрузки, используется для обучения принципам разработки и создания космической техники. Но спутники CanSat - не орбитальные и никогда не оставляют атмосферу.
По требованиям CanSat, действующая модель спутника должна иметь:
-
66 мм
диаметр
-
115 мм
высота (размеры жестяной банки
объемом 0,33 л для содовой)
-
350г
масса
-
< $500
Стоимость компонентов
Модель может иметь смонтированные внешние элементы (антенны, штанги и т.п.), но диаметр не может увеличиваться пока спутник не отделится от ракеты-носителя. Спутник должен быть оснащён системой спасения для уменьшения повреждений аппарата и обеспечения возможности его восстановления и повторного использования. CanSat должен быть оборудован парашютной системой, которая позволит ему приземлиться безопасно.
В процессе пуска спутник должен измерять внешние и внутренние параметры, обрабатывать их и передавать с помощью радиосигнала на наземную станцию.
-
Обязательные параметры
-
Главные элементы
-
Вторичные элементы
Обязательные параметры
-
Температура
-
Давление
-
Координаты
-
Другое
По решению команды
Главные элементы
Это основная часть робота, так как он отвечает за получение сигналов от внешних датчиков (таких как высотомер, акселерометр или передатчик), а также обрабатывает их, чтобы они действовали согласно с запрограммированным алгоритмом. Большинство микропроцессоров включают или могут содержать внутреннюю память для хранения данных и информации от различных датчиков во время полета.
Поставляет питание для работы всех систем спутника, и важна для любой электронной системы. Чаще всего используются литиевые полимерные батареи (LiPo) из-за их производительности и текущего веса.
Вторичные элементы
Он состоит из измерительной ячейки давления, которая подключена к процессору, и посылает сигнал с напряжением в соответствии с давлением, которое он испытывает. Процессор использует стандартные атмосферные условия, чтобы измерять высоту.
Операция, которую он выполняет, схожа с действием барометра, но сигнал напряжения, который направляется на процессор, зависит от измеряемой температуры. Микропроцессор интерпретирует этот сигнал путем присвоения значения температуры.
Это система позиционирования на суше, которая состоит из спутниковой сети, движется вокруг Земли и постоянно направляет свои позиции или время передачи. Из этих данных приемник триангулирует свою позицию со всеми имеющимися спутниками, чтобы получить большую точность. Эта позиция направляется на микропроцессор через последовательный порт как линию передачи данных.
На уровне дизайна, GPS-приемники должны быть расположены в месте, где спутниковые линии визирования настолько прямые, насколько это возможно, чтобы они не находились за пределами во время полета. В металлической структуре CanSat приемники всегда должны быть расположены там, где структура не влияет на эту линию визирования.
Эта система выполнена из одного или нескольких акселерометров в различных осях. Все акселерометры позволяют измерять ускорение в координатных осях. Акселерометры могут использоваться для сбора данных или для определения позиции (по интеграции). Лучшие акселерометры, сделанные для определения позиций, называются инерциальной навигационной системой INS.
Они используются на некоторых моделях CanSat. Неопределенность данной системы зависит от ошибки во время калибровки датчиков. Преимущества этой системы состоят в том, что GPS не нужен, а также существует устойчивость к магнитным помехам. Это позволяет делать несколько расположений внутри CanSat.
Иногда следует знать направление, которому CanSat следует (например, для выполнения управляемого пуска). В этом случае датчик компаса очень маленький, и он, как и традиционный компас, измеряет угол между направлением и Севером. Этот угол передается в микропроцессор через разницу потенциала. Микропроцессор интерпретирует входной сигнал и действует соответственно. Таким образом, если CanSat намеревался достичь цели без использования приемника GPS, этот сенсор будет играть решающую роль.
Наша глобальная цель - создание украинского сегмента международного проекта CanSat на основе своей линейки ракет-носителей (по аналогии: ARLISS - А Rocket Launch for International Students Satellites), NASA Student Launch, The European CanSat Competition).
Мини-камера может быть включена в CanSat, чтобы сфотографировать поверхность Земли при спуске CanSat. Принимая во внимание, что CanSat не может управлять камерой, когда спутник находится в воздухе, в структуре CanSat должен быть микропроцессор для управления камерой
Желательно представить
- Возможные варианты использования суборбитальных ракет
- Научные или научно-образовательные проекты полезных нагрузок суборбитальных ракет
- Проекты приборов и систем, позволяющих выполнить измерения и/или проведения научных экспериментов в ходе суборбитального полета
Могут быть представлены проекты, связанные с автоматизацией подготовки и проведения пуска. А также: системы наблюдения за полетом, системы корректировки траектории полета и/или спуска носителя, и/или его частей.
Могут быть представлены проекты при наличии оригинальных идей и новых функциональных возможностей, без ограничений по проектным параметрам.
