Введение 7
1 Основные сведения о космических аппаратах 9
1.1 Критерии классификации космических аппаратов 9
1.2 Классификация космических аппаратов по назначению 11
1.3 Классификация космических аппаратов по массе 12
1.4 Малые спутники стандарта «CubeSat» 13
1.4.1 История возникновения наноспутника стандарта «CubeSat» 13
1.4.2 Структура и дизайн наноспутника стандарта «CubeSat» 17
1.4.3 Основные элементы наноспутника стандарта «CubeSat» 20
1.5 Основные стадии и этапы создания наноснутников 24
1.5.1 Техническое задание. Назначение, состав и структура 27
1.5.2 Техническое предложение 30
1.5.3 Назначение и состав эскизного проекта 32
1.5.4 Разработка рабочей документации 34
1.5.5 Изготовление и наземные испытания прототипа наноспутника 36
Заключение 75
Список сокращений 76
Список использованных источников
На протяжении последних десятилетий аэрокосмические технологии оказывают нарастающее влияние на экономическое и социальное развитие государства и общества, находя широкое применение в связи, сельском и лесном хозяйстве, картографии и геодезии, геологоразведке, гидрометеорологии, на транспорте, для предотвращения и ликвидации чрезвычайных ситуаций. Аэрокосмические и ракетные системы являются ключевым звеном обеспечения безопасности государства.
Едва ли не главной тенденцией в околоземной космонавтике последних лет стала миниатюризация спутниковых платформ. На фоне тяжелых, в несколько тонн, аппаратов, системы массой до 100 килограммов принято называть микроспутниками, в пределах от 10 до 100 килограммов- нано-, а между 0,1 и 10 килограммами- пикоспутниками. Однако не стоит считать их чем-то «неполноценным»: современные технологии, совершенные электронные и механические компоненты позволяют решать с их помощью вполне серьезные задачи.
Наноспутники активно используются для научных исследований и дистанционного мониторинга, зондирования Земли, отработки новейших технологий, образования, калибровки наземных и космических систем. Еще больше расширить их функциональность обещают перспективные решения Swarm («рой»), в рамках которого целые группировки таких аппаратов смогут действовать скоординированно, выполняя задачи, которые прежде были по силам лишь крупномасштабным платформам. Такие технологии обещают открыть дорогу еще более миниатюрным космическим аппаратам.
Разработка путей и методов решения проблемы создания летательных аппаратов, которые удовлетворяют указанному требованию, предполагает комплексное рассмотрение вопросов проектирования, технологии изготовления, обслуживания и применения летательных аппаратов с учетом их роли в экономике.
Первостепенное значение в решении проблемы создания аппаратов имеет выбор рациональных величин основных параметров конструкции: размерных, весовых, геометрических, энергетических, а также надежности и выносливости (ресурса), так как эти параметры определяют не только свойства летательного аппарата, но и методы их изготовления и затраты материальных, трудовых и технических ресурсов в производстве и эксплуатации.
В наше время космонавтика развивается очень интенсивно. Важным преимуществом, которым обладают современные искусственные спутники Земли, является оперативность поступления информации на станции приема и обработки информации. Но стоимость больших космических аппаратов велика, поэтому во всем мире активно создаются МКА с возможностями, соизмеримыми с потенциалом больших спутников.
Действительно, по мере совершенствования космических технологий, массы и размеры служебных и целевых систем космических аппаратов становятся все меньше, они потребляют все меньше энергии. Во многих случаях те задачи, которые решались и еще решаются многотонными спутниками, могут выполнять спутники, которые легче их в десятки раз. К снижению массы отдельного МКА ведет и построение систем из спутников, работающих на невысоких орбитах, в составе которых могут быть десятки аппаратов. В целом такие системы часто оказываются более эффективными технически и экономически по сравнению с теми, где применяются тяжелые спутники на высоких орбитах.
В данной работе было проделано:
1 Проведено изучение основных сведений о космических аппаратах, сведений о космических аппаратах стандарта CubeSat по причине необходимости реализации программ инновационного развития совместно с ведущими высшими учебными заведениями страны;
2 Проведен анализ документации для определения основных этапов и стадий создания наноспутника;
3 Проведен анализ современного состояния рынка наноспутников;
4 Предложены мероприятия по повышению эффективности технологии производства космических аппаратов стандарта CubeSat.
