Проект команды "Бриллиантовая планета"

Материал из Wiki
Перейти к: навигация, поиск
Logo-apparat.png

Космический аппарат - "Планетоход-1"


Введение

Начала первых космических полетов все околоземное космическое пространство, а тем более "далекий" космос, вселенная, считались чем-то неведомым. С древнейших времен люди задавались вопросом: существует ли жизнь на других планетах? Им были необходимы сведения об обстановке их окружающего мира. Года шли, а вопросов всё становилось больше. И только через много столетий люди смогли изобрести и узнать, что же находится там, в совершенно неизвестном для человека месте - в космосе. Одним из великих людей, который внес огромный вклад в развитие астрономии и всего космоса в целом, был Александр ЛеоновичКемурджиан. Этот человек был не просто профессором, он стал первым кто изобрел планетоход. Александр Леонович в 1963—1973 годах возглавлял работы по проектированию и созданию самоходного автоматического шасси луноходов и малого марсохода. Под его руководством были разработаны основы проектирования планетоходов как робототехнических транспортных машин космического назначения и созданы первые в мире планетоходы — «Луноходы», марсоходы, аппарат для прыжкового передвижения по спутнику Марса Фобосу. С помощью приборов, сконструированных под руководством Кемурджиана, получены данные о физико-механических свойствах грунта Луны и Венеры. Также А. Л. Кемурджиан — основатель отечественной школы конструирования планетоходов, в значительной мере определивший развитие этой дисциплины в мировом масштабе. Он создал новое направление в технике — космическое транспортное машиностроение, разработал основы теории, конструирования и испытаний планетоходов. Диапазон его разработок — от «ползолёта» (боевой дозорно-разведывательной машины на воздушной подушке; 1959—1963) до аппарата для исследований на поверхности Фобоса (спутника Марса). Разработанные и созданные в СССР луноходы впервые в мире выполнили сложную программу изучения Луны (1970, 1973) на самоходных шасси, созданных под его руководством. Александр Леонович был не просто ученый, он был гением своего дела. Его открытия до сих пор очень помогают человеку.



Составные части Планетохода-1


Мы считаем планетоход оптимальным способом решения проблемы, потому что он может то, чего не можем мы. Из телескопа с земли нельзя рассмотреть какие-то особенности грунта, а планетоход может описать все в мельчайших деталях. Если нам нужно будет изучить рельеф какой-нибудь планеты, только планетоход сможет сделать это. Или если мы в будущем будем искать себе новую планету для жизни, именно планетоход сможет нам в этом помочь.

Естественно в нём есть и свои недостатки, и свои преимущества. Например, планетоход обследует большие территории на планете. Также они способны менять положение относительно Солнца, чтобы эффективно использовать солнечные батареи в зимний период. Планетоход способен выбирать и менять маршрут следования. Как мы и сказали ранее, в нем есть и недостатки, такие как: более высокий риск неудачи миссии, вследствие сложности посадки или других проблем и ограниченность исследуемой площади районом места приземления (который может быть задан лишь приблизительно).

Планетоход должен обладать стойкостью к перегрузкам, низким и высоким температурам, давлению, пылевому загрязнению, химической коррозии, космической радиации, сохраняя работоспособность без ремонтных работ в течение требуемого для выполнения исследований времени. Планетоход довольно компактный. Потому что объём космических кораблей ограничен, поэтому в конструкции планетоходов и при их укладке уделяется внимание экономии пространства.

Планетоход играет важную роль в изучении космоса, но мы ничего не сказали про его внешний вид. Основа конструкции планетохода — его движитель. Именно движитель делает планетоход планетоходом. Рассматривались десятки вариантов движителей. Например, роторно-винтовые, напоминающие положенные на бок гигантские штопоры. В земных условиях они прекрасно зарекомендовали себя на снегу и заболоченных грунтах. На сухой же почве основную долю потерь составляли затраты на трение. Кроме того, этот движитель не удовлетворял требованиям легкости конструкции и износостойкости. Прыгающий движитель имеет преимущество в условиях гравитации, в десятки и сотни раз ниже земной. К тому же прыгающий аппарат нелегок в управлении и подвержен большим динамическим нагрузкам во время прыжков. Шагающий механизм оказался чрезвычайно сложным в реализации и управлении. По этой же причине был забракован и экзотический вариант шагающего движителя — кувыркающийся. Из реальных вариантов осталось только два — гусеницы и колеса.

Преимуществом колесных планетоходов были больший КПД, годность к эксплуатации на разных типах грунтов, возможность отключения некоторых колес, более простая конструкция. Гусеницы же оказывали более низкое давление на грунт и обеспечивали меньшую массу шасси при равной проходимости. Однако гусеничный привод страдает классической танковой болезнью — так называемой «расклинкой», когда между ведущим или направляющим колесом и гусеницей попадает камень или грунт, что может привести к сбросу гусеницы. Мало того, расчеты показывали, что деформируемый слабонесущий лунный грунт и лунные камни с наибольшей вероятностью приведут к сбрасыванию гусеницы. Поэтому для лунохода был выбран колесный движитель. К аналогичным выводам, кстати, пришли и американские конструкторы.


Неотъемлемой частью планетохода является колёса. Колеса Лунохода уже можно считать классикой. Большинство последующих макетов и реальных планетоходов хоть что-то, да позаимствовали от них. Колеса состоят из трех титановых ободов, с закрепленной на них стальной сетки с грунтозацепами из того же титана. На твердой поверхности опора происходит на средний обод, на мягком же грунте обод проникает глубоко и тогда работает сетка.

Колесо лунохода

Естественно в планетоходе есть очень много деталей, которые также важны и без них планетоход не работал бы. Но сейчас мы не будем вдаваться в подробности. В данный момент мы хотим представить к вашему вниманию, модель планетохода, которую мы сделали сами.

Вид спереди нашего Планетохода-1
Вид сверху нашего Планетохода-1
Вид сзади нашего Планетохода-1

Вот так выглядит наш планетоход. Рассмотрим его детали более подробно.

Наш планетоход мы назвали «ПКМ». Что расшифровывается как: Путь К Мечте. На нашей модели мы можем увидеть различные, на первый взгляд, не понятные детали. На самой верхушке нашего планетохода находится – антенна. Она предназначена для излучения энергии в виде электромагнитных волн во всех направлениях. Дальше следует, по обеим сторонам- фары. Они нужны для освещения пути, чтобы планетоход мог видеть, что и как впереди. И смог бы всё снять на камеру, которая находится внизу. Дальше у нас следует отражатель. Он используется обычно при съемке портрета, чтобы “подсветить” отраженным светом от основного источника (солнце, вспышка и т.п.) детали, расположенные в тенях, тем самым выравнивая освещенность кадра. А еще отражатель может выполнять роль моделирующего (рисующего) источника света, если модель находится в тени либо освещение само по себе – без жестких светотеневых переходов (облачно/пасмурно). Также у нашего «ПКМ» является гусеничная платформа, о которой мы рассказывали выше.

Чтобы наглядно увидеть, что и где располагается, можно обратиться к фото 5.




Список источников информации (библиография):

Е.П.Левитан. Астрономия 11 класс.
http://www.enlight.ru/post/6055
http://derzhavarus.ru/ploskaya-zemlya-3-slona-cherepaha.html
https://ru.wikipedia.org
http://www.astrolib.ru/library/48.html


На список проектов всех команд

На страницу проекта Самара. Космос. Новый виток

На главную