Wie wird GomX-4B den Drehimpuls bewältigen, wenn er Butan-Triebwerke zum Bewegen verwendet?
äh
Der nächste mit Butan angetriebene Satellit der ESA von Phys.org beschreibt die mit Butan betriebenen Kaltgas-Triebwerke von GomX-4B und wie es sie testen und verwenden wird, um zu verschiedenen Entfernungen von seinem Partner GomX-4A zu navigieren. Siehe Gunters Weltraumseite . Siehe auch ESA .
Das Bild unten wird im Artikel gezeigt. Wenn ich das richtig verstehe, entspricht dies einem Sechstel des 6U-Raumfahrzeugs - oder 2x0,5 U an einem Ende. Es wird gesagt, dass es vier Triebwerke gibt und ein Paar hauptsächlich mit dem anderen Paar als Backup verwendet wird.
Wo werden sich die Triebwerke befinden? Können sie Vektoren sein oder sind sie bezüglich des Massenmittelpunkts des Raumfahrzeugs fixiert? Wie wird das Raumfahrzeug mit nur zwei festen Triebwerken einen kontrollierten, gerichteten Schub gewährleisten, ohne einen Spin um eine Achse aufzunehmen? Gibt es dafür Reaktionsräder und andere Arten von Triebwerken zum Entladen des akkumulierten Drehimpulses?
unten: "Thruster-Chip für das Antriebssystem des GomX-4B CubeSat, entworfen von Nanospace in Schweden. Elemente wie Strömungskanäle und Sensoren, Kammer und Düse werden in einen 1 x 2 cm großen Chip eingepasst, der nur 1 mm dick ist, indem ansonsten mikroelektromechanische Systemtechnologie verwendet wird bekannt als MEMS. MEMS ist terrestrisch bereits eine sehr ausgereifte Technologieplattform: Es gibt solche Geräte überall um uns herum, in unseren Handys, Uhren und Autos.“ Von der ESA hier
Für volle Größe in neuem Fenster öffnen:
unten: Beschnitten und von hier reduziert . Zum Vergrößern in neuem Fenster öffnen.
Das Kaltgas-Triebwerkssystem von GomX-4B nimmt zwei halbe CubeSat-Einheiten auf einer Seite des Nanosatelliten ein, mit zwei kugelförmigen Titantanks, die mit flüssigem Butan gefüllt sind. Es verfügt über vier 1-mN-Triebwerke, die normalerweise paarweise abgefeuert werden, während ein Satz in Reserve bleibt. Kredit: Nanospace
Antworten (1)
Bob Jacobson
tl: dr: Es verwendet Reaktionsräder während des Brennens und Magnetotorquers, um die Räder später zu entlasten.
Die GOMX-4-Webseite spricht über den gemeinsamen Satellitenbus (Hervorhebung hinzugefügt):
Beide Satelliten verwenden dieselbe Architektur basierend auf der GomSpace 6U-Plattform mit nur unterschiedlicher Hardwarekonfiguration. ... das ADCS-Subsystem an Bord ist eine aktualisierte Version für große CubeSat-Größen mit leistungsstarken Reaktionsrädern, externem Gyrosensor und angepasst, um verschiedene Star-Tracker -Technologien zu integrieren, zusätzlich zu Magnetorquer , Sonnensensoren und Magnetometer , die in früheren Missionen erfolgreich eingesetzt wurden. Die Weltraum-Boden-Kommunikationskapazität beider Satelliten wird durch die Verwendung von High Speed Link im S-Band verbessert, das die nominelle UHF-Kommunikationsverbindung für Uplink und Downlink unterstützt.
(Die Webseite enthält auch einige Systemdiagramme, aber sie haben eine so schlechte Auflösung, dass es sich nicht lohnt, sie hier aufzunehmen.)
Zusammen ist das eine ziemlich gründliche Suite von Werkzeugen zum Erfassen und Kontrollieren der Einstellung.
Das Einstellungsmanagement war ein kleines operatives Problem:
Eine der wichtigsten Lehren aus diesen (Butan-Test-) Antriebsmanövern ist die Sättigung der Reaktionsräder bei 4000 U / min, die während des Schießens von mehr als 3,5 Minuten erreicht wurde. Daher wurde das gesamte Brennen, das in dieser Mission durchgeführt wird, in mehrere aufeinanderfolgende Schritte von weniger als dieser Dauer aufgeteilt, bis die gewünschte Gesamtbrennzeit und die angestrebte Umlaufbahn erreicht sind.
Das scheint darauf hinzudeuten, dass die Triebwerke nicht perfekt durch den Schwerpunkt ausgerichtet oder vielleicht nicht richtig ausbalanciert sind: Wenn die Triebwerke zünden, müssen die Reaktionsräder ein Drehmoment bereitstellen, um sie auszugleichen, wodurch der Drehimpuls des Rads aufgebaut wird. Sobald die Räder ihre Höchstgeschwindigkeit erreicht haben, muss die Verbrennung anhalten, bis die Räder über den Magnetorquer entladen werden können.
Bob Jacobson
äh
Wie sind die Triebwerke der Voyagers auf neuartige Weise konfiguriert, um Beschleunigungen entlang der Erde-Raumfahrzeug-Achse zu minimieren?
Lageregelung mit Kaltgas-Triebwerken
Wie sind die 16 Triebwerke der Voyager ausgerichtet? Tabelle, die sie aufzählt und Richtungen quantitativ angibt
Wie unterscheiden sich die Flugbahnsteuerungs-Triebwerke von Voyager 1 von den Attitude Control-Triebwerken?
Sind die (relativ) neuen „vollelektrischen“ Satellitenbusse wie die Boeing 702SP wirklich vollelektrisch? Werden RCS und Impulsentladung mit Ionen durchgeführt?
Hat sich die ISS gerade auf den Kopf gestellt? Nauka-Andockmanöver; zeigte die Kuppel in der Nähe des Zenits und zeigte daher nur schwarzen Himmel mit Sternen?
Gibt es moderne Cubesats oder Smallsats, die sich zur Lageregelung nur auf Magnetotorquers verlassen haben?
Scheint die leuchtend blaue Schockwelle des RS-25-Motors rechteckig zu sein?
Die Änderungen eines gedrosselten Merlin-1d-Motors
Warum gibt es zwischen dem Testschuss und dem Start des SLS-Triebwerks Nr. 2059 eine so lange Verzögerung?
Nathan Tuggy
äh