В Самарском университете получен патент на универсальную малогабаритную космическую платформу «Аист-3»
Цель разработки платформы – максимально ускорить создание на ее основе малых спутников различного назначения и упростить организацию их серийного производства.
Российская федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам выдала Самарскому национальному исследовательскому университету имени академика С.П. Королева патент на полезную модель разработанной в вузе малогабаритной космической платформы. Ее основное отличие от существующих платформ – простые конструктивно-технологические решения, ориентированные на серийное производство, а также внушительные энергетические возможности, обеспечивающие широкий спектр целевых нагрузок.
Работы велись на средства гранта Инновационного фонда Самарской области, выигранного в 2021 году. Авторский коллектив из пяти молодых ученых продолжил развитие лучших идей и технических решений, уже реализованных в линейке маломассогабаритных космических аппаратов «АИСТ» первой серии, а также «АИСТ-2Д». Все эти аппараты в настоящее время находятся на орбите. Они были созданы в сотрудничестве Самарского университета им. Королёва и его стратегического индустриального партнера – Ракетно-космического центра «Прогресс».
Как пояснил один из авторов патента Иван Ткаченко, директор Института авиационной и ракетно-космической техники Самарского университета имени Королёва, основой для разработки малогабаритной космической платформы стал проект малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли (МКА ДЗЗ) «АИСТ-3Д», подготовленный в Самарском университете в 2017-2019 годах в инициативном порядке. Этот аппарат проектировался с учетом современных трендов в космической технике, его масса вдвое меньше, чем у успешно работающего «АИСТа-2Д».
Работы велись на средства гранта Инновационного фонда Самарской области, выигранного в 2021 году. Авторский коллектив из пяти молодых ученых продолжил развитие лучших идей и технических решений, уже реализованных в линейке маломассогабаритных космических аппаратов «АИСТ» первой серии, а также «АИСТ-2Д». Все эти аппараты в настоящее время находятся на орбите. Они были созданы в сотрудничестве Самарского университета им. Королёва и его стратегического индустриального партнера – Ракетно-космического центра «Прогресс».
Как пояснил один из авторов патента Иван Ткаченко, директор Института авиационной и ракетно-космической техники Самарского университета имени Королёва, основой для разработки малогабаритной космической платформы стал проект малого космического аппарата дистанционного зондирования Земли (МКА ДЗЗ) «АИСТ-3Д», подготовленный в Самарском университете в 2017-2019 годах в инициативном порядке. Этот аппарат проектировался с учетом современных трендов в космической технике, его масса вдвое меньше, чем у успешно работающего «АИСТа-2Д».
Иван Ткаченко
Директор Института авиационной и ракетно-космической техники Самарского университета имени Королёва
Оценив перспективы развития космической техники, мы решили создать на базе аппарата «АИСТ-3Д» универсальную малогабаритную космическую платформу «АИСТ-3». Платформу, на которую можно устанавливать различные наборы целевой аппаратуры: как, например, оптико-электронную, инфракрасную, радиолокационную для дистанционного зондирования Земли, так и телекоммуникационную, в том числе для обеспечения широкополосного доступа в интернет, для обеспечения интернета вещей.
В 2021 году мы получили финансирование Инновационного фонда Самарской области, и уже к декабрю завершили подготовку документации в объеме технического предложения. Сейчас разработанная нами платформа получила патентную защиту
В 2021 году мы получили финансирование Инновационного фонда Самарской области, и уже к декабрю завершили подготовку документации в объеме технического предложения. Сейчас разработанная нами платформа получила патентную защиту
Запатентованная малогабаритная космическая платформа «АИСТ-3» представляет собой комплекс бортовых систем и аппаратуры. Она способна обеспечить орбитальный полет, ориентацию с необходимой точностью и полноценное функционирование целевой нагрузки с энергопотреблением до 1000 Вт. Масса целевой аппаратуры – от 70 до 100 кг, при этом, как указано в патентной документации, масса бортовой аппаратуры и систем – 169,3 кг. На базе этой платформы можно оперативно разработать линейку малых космических аппаратов различного назначения.
В зависимости от состава целевой аппаратуры и энергетических потребностей есть возможность в определенных пределах изменять габариты космического аппарата, а также размеры и конфигурацию солнечных батарей. В составе платформы предусмотрена двигательная установка.
Один из ключевых вопросов, который решался при разработке платформы – это ускорение и упрощение процесса технологической подготовки производства для серийного выпуска подобных аппаратов. Это обеспечено более простыми конструктивными решениями, которые предложены авторами патента. В заявке этим решениям противопоставлены три ранее запатентованные космические платформы, и патентное ведомство признало новизну и полезность разработки Самарского университета.
В зависимости от состава целевой аппаратуры и энергетических потребностей есть возможность в определенных пределах изменять габариты космического аппарата, а также размеры и конфигурацию солнечных батарей. В составе платформы предусмотрена двигательная установка.
Один из ключевых вопросов, который решался при разработке платформы – это ускорение и упрощение процесса технологической подготовки производства для серийного выпуска подобных аппаратов. Это обеспечено более простыми конструктивными решениями, которые предложены авторами патента. В заявке этим решениям противопоставлены три ранее запатентованные космические платформы, и патентное ведомство признало новизну и полезность разработки Самарского университета.
Максим Иванушкин
Ассистент кафедры космического машиностроения
Мы, в частности, предложили отказаться от фрезерованной несущей рамы космического аппарата.
Это распространенное решение, но процесс фрезерования очень трудоемкий, к тому же здесь необходимо изготовить оснастку для сварки, отжига и последующей механической обработки конструкции.
Наше предложение – использовать клепаные конструкции. Цифровое моделирование показало, что такая технология применима.
Она упрощает производство, что особенно важно сейчас, когда в мире взят курс на изготовление сотен и даже тысяч однотипных космических аппаратов.
Это распространенное решение, но процесс фрезерования очень трудоемкий, к тому же здесь необходимо изготовить оснастку для сварки, отжига и последующей механической обработки конструкции.
Наше предложение – использовать клепаные конструкции. Цифровое моделирование показало, что такая технология применима.
Она упрощает производство, что особенно важно сейчас, когда в мире взят курс на изготовление сотен и даже тысяч однотипных космических аппаратов.
Универсальная малогабаритная платформа «АИСТ-3» в 2022 году была представлена на XV Международном навигационном форуме и Конгрессе «Сфера», а также на Международном военно-техническом форуме «Армия-2022».
Справочно
«АИСТы» первой серии
Действующая группировка из двух маломассогабаритных космических аппаратов. Разработаны совместно учеными Самарского университета им. Королёва и специалистами Ракетно-космического центра «Прогресс» (г. Самара, входит в госкорпорацию «Роскосмос»). Масса 53 кг с адаптером. Выведены на орбиту в апреле и ноябре 2013 года. В настоящее время входят в состав спутниковой группировки Самарского университета.
Ресурс летного аппарата «АИСТ» №1 составлял 3 года, у технологического аппарата «АИСТ» №2 он был определен в 1 год. Технологический аппарат прекратил передавать информацию в феврале 2020 года, проработав более 6 лет, летный аппарат №1 продолжает функционировать, информация с него поступает в университетский Наземный комплекс управления малыми космическими аппаратами.
Ресурс летного аппарата «АИСТ» №1 составлял 3 года, у технологического аппарата «АИСТ» №2 он был определен в 1 год. Технологический аппарат прекратил передавать информацию в феврале 2020 года, проработав более 6 лет, летный аппарат №1 продолжает функционировать, информация с него поступает в университетский Наземный комплекс управления малыми космическими аппаратами.
«АИСТ-2Д»
Действующий малогабаритный космический аппарат дистанционного зондирования Земли, демонстратор технологий. Разработан в содружестве Самарского университета им. Королёва и РКЦ «Прогресс». Выведен на орбиту 28 апреля 2016 года во время первого пуска с российского космодрома Восточный. Масса 531,4 кг, расчетная высота орбиты 490 км.
Мультиспектральная оптико-электронная аппаратура обеспечивает разрешение оптических изображений в панхроматическом режиме - 1,48 м, в мультиспектральном - 4,5 м в полосе шириной 39,6 км. По проекту ресурс аппарата 3 года, однако он находится на орбите уже 6,5 лет и продолжает функционировать. За это время «АИСТ-2Д» отснял около 75 млн кв. км земной поверхности.
В состав целевой нагрузки входит также аппаратура теплового инфракрасного диапазона и радиолокатор. Кроме того, имеется пять комплектов научной аппаратуры, созданной в Институте космического приборостроения Самарского университета. В настоящее время на основе МКА «АИСТ-2Д» РКЦ «Прогресс» разрабатывает группировку космических аппаратов стереоскопический съемки «АИСТ-2Т».
Мультиспектральная оптико-электронная аппаратура обеспечивает разрешение оптических изображений в панхроматическом режиме - 1,48 м, в мультиспектральном - 4,5 м в полосе шириной 39,6 км. По проекту ресурс аппарата 3 года, однако он находится на орбите уже 6,5 лет и продолжает функционировать. За это время «АИСТ-2Д» отснял около 75 млн кв. км земной поверхности.
В состав целевой нагрузки входит также аппаратура теплового инфракрасного диапазона и радиолокатор. Кроме того, имеется пять комплектов научной аппаратуры, созданной в Институте космического приборостроения Самарского университета. В настоящее время на основе МКА «АИСТ-2Д» РКЦ «Прогресс» разрабатывает группировку космических аппаратов стереоскопический съемки «АИСТ-2Т».
«АИСТ-3Д»
Проект маломассогабаритного космического аппарата дистанционного зондирования Земли. Разработан учеными Самарского университета им. Королёва и продолжает линейку МКА семейства «АИСТ».
Расчетная масса 225 кг, масса целевой аппаратуры – до 100 кг. Оснащен двигательной установкой на «зеленом» топливе — нитрате гидроксиламмония.
Согласно проекту, в формате аппарата для дистанционного зондирования Земли МКА «АИСТ-3Д» позволит получать изображения среднего пространственного разрешения в видимом, ближнем инфракрасном диапазонах спектра с разрешением не менее 5 метров в видимом диапазоне, 10 метров – в мультиспектральном, 30 метров – в ближнем инфракрасном при полосе захвата 60 км. Съемку в ближнем инфракрасном диапазоне должна обеспечить дифракционная оптика. «АИСТ-3Д» способен за счет радиолокатора УКВ-диапазона выявлять подповерхностные, укрытые и замаскированные растительностью объекты, а также проводить мониторинг водного транспорта, осуществлять контроль местонахождения и параметров судов.
Расчетная масса 225 кг, масса целевой аппаратуры – до 100 кг. Оснащен двигательной установкой на «зеленом» топливе — нитрате гидроксиламмония.
Согласно проекту, в формате аппарата для дистанционного зондирования Земли МКА «АИСТ-3Д» позволит получать изображения среднего пространственного разрешения в видимом, ближнем инфракрасном диапазонах спектра с разрешением не менее 5 метров в видимом диапазоне, 10 метров – в мультиспектральном, 30 метров – в ближнем инфракрасном при полосе захвата 60 км. Съемку в ближнем инфракрасном диапазоне должна обеспечить дифракционная оптика. «АИСТ-3Д» способен за счет радиолокатора УКВ-диапазона выявлять подповерхностные, укрытые и замаскированные растительностью объекты, а также проводить мониторинг водного транспорта, осуществлять контроль местонахождения и параметров судов.
