Применение Mechanical для создания коммерческого космического корабля

Компания Axiom Space выиграла контракт с NASA на строительство первой коммерческой космической станции и создание двигателя, работающего на кислороде и метане

Получить консультацию

В 2021 году крупнейшему искусственному обитаемому спутнику Земли — Международной космической станции исполняется 23 года. МКС представляет собой крупнейший международный проект, в котором участвуют такие корпорации как: РОСКОСМОС, NASA (США), JAXA (Япония), CSA (Канада), ESA (страны Европы). Проект рассчитан до 2024 года включительно, в связи с этим NASA ищет частных предпринимателей, которые готовы начать проектирование новой космической станции.

Цель проекта

Американская компания Axiom Space, производитель модулей и компонентов для орбитальных станций, решила принять участие в данном проекте. Организация основана в 2016 году Michael Suffredini — руководителем программы МКС для NASA, и доктором Kam Ghaffarian — основателем компании Stinger Ghaffarian Technologies, Inc., второго по величине подрядчика NASA по инженерным расчетам. В начале 2020 года компания Axiom Space выиграла контракт NASA на строительство первой коммерческой космической станции, которая первоначально будет прикреплена к одному из узлов МКС. Инженерам Axiom Space предстоит решать самые сложные конструкторские задачи, которые будут рассчитываться в программном обеспечении Ansys Mechanical, полученное в рамках программы стартапов от компании Ansys, Inc.

“Так как в первые годы финансирование в стартапах ограничено, нам очень важно находить партнеров на выгодных условиях. Программа стартапов Ansys в этом плане сделала нам отличное предложение”, — говорит Matt Ondler, технический директор Axiom Space.

Реализация проекта

Инженеры Axiom Space планируют использовать инновационный двигатель, работающий на кислороде и метане, чтобы доставить первый модуль Axiom на МКС. Пуск произойдет при помощи ракеты-носителя SpaceX или Blue Origin, а затем, оказавшись на орбите, они будут двигаться за счет нового двигателя. Кислородно-метановое топливо, вырабатываемое из углекислого газа при дыхании космонавтов, заменит токсичное монометилгидразиновое топливо, которое традиционно используется для маневрирования шаттлами.

“Исследования показывают, что с экипажем из шести человек мы можем производить достаточно метана, чтобы удовлетворить все наши потребности в топливе”, — комментирует Matt Ondler.

Модуль Axiom будет служить жилым и исследовательским пространством для экипажа. Его длинна составляет около 18 метров, диаметр 4,5 метра, а общий вес около 27 тонн.

“Эти модули имеют большую массу, и когда у вас есть давление внутри и вакуум снаружи, они растягиваются, набухают и изгибаются. Сейчас мы используем Ansys Mechanical, чтобы детальнее исследовать эти процессы: как именно будет изгибаться модуль, где находятся точки максимального напряжения, где и как нам изменить конструкцию, чтобы избежать поломок,” — комментирует Matt Ondler.

Результаты

Нагрузки будут варьироваться в зависимости от того, находится ли модуль на земле, транспортируется на стартовую площадку или происходит его запуск. Тепловые нагрузки также могут вызвать серьезные деформации в космосе, поскольку сторона модуля, обращенная к солнцу, может быть на несколько сотен градусов выше, чем сторона, обращенная от него. Теплового расширения или сжатия в подобных условиях может быть достаточно, чтобы вызвать разрушение конструкции. Ansys Mechanical помогает спрогнозировать и убедиться, что этого не произойдет.

“Наш опыт работы с Ansys Mechanical был очень и очень положительным, — говорит Matt Ondler. — Интерфейс программного обеспечения был прост в освоении и в дальнейшем использовании. А программа стартапов от компании Ansys, Inc предоставила нам доступ к необходимым инструментам моделирования”.

    Получить консультацию

    Заполните форму прямо сейчас,
    и мы свяжемся с Вами!

    * Обязательные поля для заполнения

    Нажимая кнопку, я даю согласие на обработку моих персональных данных и согласен с политикой конфиденциальности

    Спасибо,

    Ваша заявка принята!

    Мы свяжемся с Вами в ближайшее время и

    ответим на вопросы. Чтобы вернуться к

    просмотру сайта нажмите кнопку

    Продолжить