This paper presents analysis results showing impact of particular design parameters on performance of tubular reluctance motor. Investigated motor is a drive system of ground penetrator – devices used in space mission for planetary bodies in situ experiments. Presented results were obtained usingFEM multiphysics model which combines is one simulation three different physical phenomena: electricity, magnetism and mechanics. The main motor features which were analysed includes magnetic circuit geometry, coil and source (capacitor) parameters.
PL
W artykule zaprezentowano wyniki analiz ukazujących wpływ parametrów konstrukcyjnych tubowego silnika reluktancyjnego na jego osiągi. Analizowany silnik jest układem napędowym penetratora gruntu – urządzenia używanego w misjach kosmicznych do badań powierzchni ciał niebieskich. Przedstawione wyniki uzyskano na podstawie bezpośrednio sprzężonego modelu numerycznego wykorzystującego Metodę Elementów Skończonych (MES). Opracowany model umożliwia jednoczesną symulację trzech różnych zjawisk fizycznych: elektryczności, magnetyzmu I mechaniki. Główne parametry, których wpływ na osiągi silnika został przeanalizowany to geometria obwodu magnetycznego oraz parametry cewki i źródła zasilania – kondensatora.
Niniejsza praca obejmuje swoją tematyką zagadnienia związane z mechanizmami kosmicznymi montowanymi na końcówkach roboczych manipulatorów i ma charakter przeglądowy. Podano przykłady zastosowań manipulatorów wraz ze specjalistycznymi efektorami w misjach kosmicznych. Dokonano syntetycznego opisu penetratorów młotkowych opracowanych w CBK PAN : MUPUS'a dla misji Rosetta, CHOMIKA dla misji Fobos-Grunt oraz prototypy KRET'a. Przedstawiono specyfikę ich pracy oraz uzasadniono niezbędność użycia systemów wspomagających podczas ich eksploatacji.
EN
The paper gives an overview of penetrators developed at Space Research Centre of the Polish Academy of Sciences. Penetrators are described as devices that are widely used in connection with manipulators on-board landers and rovers for celestial body exploration. Firstly, MUPUS (MUlti PUrpose Sensor for surface and subsurface science) penetrator for Rosetta mission described including its uniqe Deployment Device. Its purpose is to measure a temperature profile of the nuclei of the 67P/Churyumov-Gerasimenko comet up to a depth of 40cm. Secondly, the description of CHOMIK device for Phobos-Grunt mission was given. Its aim was to extract a sample and conduct thermo-mechanical measurments of Phobos' regolith. Finally, the prototypes of mole type penetrators dedicated for Moon investigation (KRET) were demonstrated including a proposition of its deployment system - the Ultra-Light Planetary Manipulator (ULPM).
Inherentną cechą procesu projektowania manipulatora przeznaczonego do pracy w warunkach kosmicznych jest konieczność minimalizacji jego masy, zużycia energii jak również rozmiarów startowych przy jednoczesnej maksymalizacji parametrów operacyjnych np. przestrzeni roboczej. Powoduje to konieczność wykorzystywania specyficznych rozwiązań konstrukcyjnych charakteryzujących się relatywnie niską sztywnością. W niniejszym artykule przedstawiono model numeryczny ultra lekkiego manipulatora planetarnego (ULM) oraz porównano wyniki symulacji z danymi uzyskanymi z eksperymentów przeprowadzonych na opracowanym manipulatorze. W modelu numerycznym założono, że ramię manipulatora jest elastyczne, do którego opisu wykorzystano teorię Eulera-Bernoulliego. Dynamika układu opisana jest przez układ równań różniczkowych cząstkowych i zwyczajnych. Do rozwiązania równania wykorzystano aproksymacje metodą AMM (Assumed Mode Method).
EN
The design process of manipulators for space operations is required minimizing its weight, power consumption and its starting size with simultaneous maximizing its operational parameters such as the workspace. This paper presents a numerical model of Ultra-Light Planetary Manipulalor (ULM) and compares simulation results with data obtained from experiments performed on the developed manipulator. The numerical model assumes that the manipulator's arm is flexible, which uses the description of the Euler-Bernoulli theory. The system dynamics are described by coupled, ordinary and partial differential equations. To solve the equations we used the Assumed Mode Method (AMM) approximation.
Autorefleksja artysty nad własną twórczością: tym jej wątkiem, który zanurzony jest w bieżących zdarzeniach polityki, sztuki, obyczajowości. Autor przywołuje filozofów i myślicieli od starożytności po wiek XX i ich zmagania z nikczemnością świata, dochodząc do własnych obserwacji, które przekłada na język sztuki: zarówno symbolicznej, w dużej mierze refleksyjnej, jak i publicystycznej, obierającej ze swej istoty ryzykowną drogę komentowania bieżącej rzeczywistości.
EN
The article contains self-reflection of the artist of his own works; this part of the works connected with current facts of politics, art, customs and tradition. The author cites philosophers and thinkers since antiquity till the 20th century and theirs’ fights against wickedness of the world. The conclusions he achieve he translates to the language of art: both symbolic, mostly reflective, and commentary, choosing risky way of current events’ comment.
Przyrządy wykorzystywane na lądownikach księżycowych muszą charakteryzować się niewielką masą oraz niewielkim zużyciem energii elektrycznej. Jednym z rozwiązań pozwalających na spełnienie obu tych kryteriów w przypadku instrumentów przeznaczonych do badania warstw podpowierzchniowych są penetratory. W niniejszym artykule opisano opracowany przez CBK PAN penetrator KRET, który jest unikalną konstrukcją inżynierską przeznaczoną do badania ciał Układu Słonecznego.
EN
Devices utilized in Moon's landing modules have to exhibit low energy consumption as well as low mass. One of the solutions fulfilling both, energy consumption and low mass is the penetrator. This article describes the penetrator KRET created by CBK PAN (Solar Physics Division - Polish Academy of Sciences). Penetrator KRET is a unique engineered construction designed for the Solar System studies.
An original mechanical device designed to insert a penetrator into a cometary nucleus in an almost gravityfree environment is described. The device comprises a hammer and a power supply system that stores electrical energy in a capacitor. The accumulated energy is discharged through a coil forming a part of electromagnetic circuit that accelerates the hammer. The efficiency of converting the electrical energy to kinetic energy of the hammer is not very high (amounts to about 25%), but the system is very reliable. Additionally, the hammer energy can be chosen from four power settings, hence adjustment of the stroke's strength to nucleus hard- ness is possible. The device passed many mechanical, func- tional, thermal and vibration tests and was improved from one model to another. The final, flight model was integrated with the lander Philae and started its space journey to comet Churyumov-Gerasimenko in March 2004.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.