XI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2019

CubeSat (рисунок 1) - это небольшой космический аппарат, вращающийся на земной орбите. Он имеет форму куба, по 10 см длину, высоту и ширину. Спутник достаточно маленький, может поместиться в руке и весит около одного килограмма. КубСат может состоять из нескольких таких «кубиков». Полезной нагрузкой CubeSat может быть применение разнообразных инструментов, например: солнечных панелей, антенн для связи, телескопов и многого другого[1].

Формат CubeSat сделал широким распространение университетских спутников; для унификации и координации существует всемирная межуниверситетская программа запуска спутников CubeSat. Некоторые такие спутники стали первыми национальными спутниками своих стран.

Рисунок 1. Спутник формата CubeSat

В CubeSat можно поместить любую начинку, главное учитывать, что спутник небольшой и нужно вместить все платы, провода и средства связи.

CubeSat обычно используют шасси-каркас спецификации CubeSat и покупные стандартные комплектующие –  COTS-электронику и прочие узлы. Спецификации CubeSat были разработаны в 1999 году Калифорнийским политехническим и Стэнфордским университетами, чтобы упростить создание сверхмалых спутников. Большую часть спутников CubeSat разработали университеты, но крупные компании, например, Boeing, также спроектировали спутники типа CubeSat. Также формат CubeSat используется для создания частных и радиолюбительских спутников.

Спутники CubeSat выводятся (рисунок 2), как правило, сразу по несколько штук либо посредством ракет-носителей, либо с борта пилотируемых и автоматических грузовых космических кораблей и орбитальных станций.

Несколько компаний предоставляет услуги по выводу кубсатов на орбиту, в частности ISC Kosmotras и Eurokot. Для размещения на ракете-носителе, космическом корабле или орбитальной станции, запуска и разведения спутников CubeSat американские, итальянские, японские компании разработали многоместные контейнеры-платформы, в том числе с револьверным выводом на орбиту. Также для вывода кубсатов разрабатываются сверхмалые ракеты-носители — наноносители.

Рисунок 2. CubeSat на орбите

В качестве CAD-системы для моделирования конструкции макета спутника CubeSat была выбрана система T-FLEX CAD российской компании Топ Системы. T-FLEX CAD объединяет в себе мощные параметрические возможности 2D и 3D-моделирования со средствами создания и оформления чертежей и конструкторской документации. Параметрические технологии в сочетании с мощным геометрическим ядром дают возможность решать конструкторские задачи с большой скоростью.

T-FLEX CAD имеет широкий набор средств для подготовки конструкторской документации, 3D-моделирования деталей и сборок, проведения инженерного анализа, проектирования инженерных коммуникаций, генерации фотореалистичных изображений и 3D печати и др.

Самое главное - удобство работы со сборками любой сложности. Система позволяет создавать сборки любой сложности, не ограниченные ни количеством деталей, ни иерархией их организации [2].

Сборочные модели, созданные в T-FLEX CAD, отличаются высокой степенью устойчивости к модификации состава сборки или изменению топологии деталей.

Команды, использованые в процессе создания 3D-модели макета спутника: профиль, вращение, выталкивание, булева операция, вставка фрагмента.

На рисунке 3 представлены 3D-модели элементов макета, а на рисунке 4 - 3D-модель мекета спутника в собранном виде.

Рисунок 3. 3D-модели элементов макета спутника

Рисунок 4. 3D-модель макета спутника CubeSat

Следующим этапом стала 3D-печать деталей и изгтовление макета. макет.

Подготовленные модели были конвертировны в универсальный формат STL. Далее, посредством специализированной программы для слайсинга, были подготовлены файлы для печати на 3D-принтере. Для печати был использован ABS-пластик. На рисунке 4 приведены фотографии макета спутника CubeSat.

Рисунок 4. Макет спутника CubeSat

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

1.Как устроены «кубсаты» (CubeSat) [Электронный ресурс]. URL https://hi-news.ru/space/kak-ustroeny-kubsaty-cubesat.html). (дата обращения:19.01.2019).

2.Руководство пользователя T-FLEX CAD. Трёхмерное моделирование.[Электронный р сурс].RL:ttp://www.tflexcad.ru/download/documentation/. (дата обращения: 19.01.2019).