Na pytania dotyczące projektu pn. „Opracowanie ultralekkiej konstrukcji adapterów lotnych mocujących satelity do rakiety nośnej i ukierunkowanych na produkcję przy wykorzystaniu technologii przyrostowych” odpowiada dr inż. Maciej Cader – Sieć Badawcza Łukasiewicz, Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów PIAP.
Niekończąca się przestrzeń kosmosu i mnóstwo nieodkrytych jeszcze tajemnic wielu naukowcom od lat spędza sen z powiek. Obecnie najczęściej słyszymy pytanie, kiedy człowiek stanie na Marsie i czy jest to w ogóle możliwe.
SPACE Adaptors, czyli projektowanie i produkcja nowoczesnymi metodami?
Dokładnie tak. To projektowanie i wytwarzanie specjalistycznych części zgodnie z warunkami, które narzuca nam przemysł kosmiczny ale przy wykorzystaniu hybrydy nowoczesnych technik. Walczymy przede wszystkim o niską masę. Projekt SPACE Adaptors dotyczy opracowania kompleksowej metodyki projektowania oraz wytwarzania adapterów lotnych przy wykorzystaniu metod numerycznych oraz technologii przyrostowych, tak aby przy zminimalizowaniu masy adaptera zachować jednocześnie jego oczekiwaną wytrzymałość i sztywność dla zadanych wariantów warunków brzegowych, mówi naukowiec.
Jak można zdefiniować adapter lotny?
W ujęciu ogólnym to część mechaniczna, która jest używana w misji kosmicznej. Adapter lotny, jako łącznik pomiędzy rakietą a wynoszonym na niską orbitę okołoziemską satelitą stanowi jeden z kluczowych elementów konstrukcyjnych rakiety nośnej. Ze względu na bardzo duże koszty związane z transportem jednostki masy na orbitę okołoziemską, minimalizacja masy każdej części rakiety nośnej lub satelity jest przedsięwzięciem bardzo pożądanym w branży kosmicznej. Nową metodykę chcemy przetestować i wdrożyć posługując się właśnie przykładem adaptera lotnego.
Jak zmniejszyć masę adaptera by zachować jego „właściwości”?
Można to zrobić poprzez łączenie nowoczesnych technologii. Z jednej strony mamy technologię przyrostowego wytwarzania, o której wspomniałem. Drugim obszarem są metody projektowania.
Bardzo dobrze rozwinęły nam się metody numeryczne, a także komputery, które pomagają w bardzo szybki sposób analizować konstrukcję – i optymalizować ją. Połączenie takich technologii sprawia, że możemy myśleć o redukcji masy poprzez manipulowanie kształtem, który dynamicznie dostosowuje się do tzw. warunków brzegowych, czyli obciążeń, które oddziałują na adapter podczas jego pracy.
Na finiszu tego projektu spodziewam się otrzymania optymalnego kształtu ze zminimalizowaną masą (czyli konstrukcji idealnie dobranej do wcześniej wspomnianych warunków brzegowych).
Branża kosmiczna pożąda minimalizacji części
W ujęciu branży kosmicznej mój projekt nazwałbym pilotażowym. Jeśli uda się zrealizować moje założenia na adapterze lotnym, wówczas proponowane podejście, sposób działania, czy hybrydę technologii można przenieść nawet 1 do 1 na inne części.
Jakiego efekty projektu możemy się spodziewać?
Efektem projektu będzie reprezentatywna konstrukcja adaptera lotnego wyprodukowana przy wykorzystaniu technologii przyrostowych, wraz z opracowaną metodyką projektowania i obliczeń numerycznych bazującą na modelach materiałowych/struktur wykorzystywanych w technologiach przyrostowych.
Dziękujemy za rozmowę i życzymy samych sukcesów!
Projekt jest realizowany w ramach programu LIDER XI.
Sebastian Wach.
