Задание «Космическая станция»
1. Тема задания Конкурса:
Создание функционирующей модели пилотируемой космической станции.
Приоритетной сферой развития космонавтики является разработка пилотируемых объектов, в которых при заданных режимах могут находиться живые организмы и люди. При создании пилотируемой космической станции необходимо параллельно решать множество задач и разрабатывать целый ряд бортовых систем: систему жизнеобеспечения, систему электропитания, систему связи, систему обеспечения теплового режима и др. Результатом должен стать аппарат, способный в течение всей миссии полностью обеспечивать нормальную жизнь и работу космонавта внутри объекта. Все эти задачи будут решать инженеры-конструкторы и проектировщики космических систем.
Для отработки технологий и подходов при создании автономных пилотируемых объектов вне Земли конкурсантам предлагается разработать и собрать модель пилотируемой космической станции, способной поддерживать исправную работу бортовых систем космических аппаратов при воздействии внешних факторов. Данный опыт может быть полезен при последующих разработках космических модулей, при испытаниях и создании стендов.
2. Задание Конкурса:
Разработать функционирующую модель модуля космической орбитальной станции с действующими функционирующими бортовыми системами. Модель должна обладать способностью передачи параметров работы бортовых систем по радиоканалу на внешний приёмный пункт управления.
Соревновательная задача:
Необходимо обеспечить функционирование наибольшего количества систем, обеспечивающих передачу и отображение наибольшего количества параметров на приёмном пункте управления.
Требования к устройству:
Назначение - модель космической станции предназначена для проверки инженерных решений и отладки алгоритмов управления бортовыми системами.
Функциональные требования:
Модель модуля станции должна обеспечивать функционирование следующих обязательных бортовых систем:
– системы жизнеобеспечения (измерение парциальных давлений газа внутри модуля станции, регулирование вентиляции, поддержание газового состава);
– системы электропитания (источники питания, обеспечение функционирования других систем);
– системы связи (передача информации с модели на приёмный пункт).
Модель модуля станции может быть дополнительно оснащена другими бортовыми системами, например:
– системой терморегулирования (измерение и регулирование температуры, влажности);
– системой освещения (регулирование освещённости в зависимости от времени суток);
– и другими.
Передача параметров всех систем должна осуществляться с помощью радиоканала на пульт управления станцией.
Технические требования:
Геометрические размеры модели модуля космической станции:
– длина не более 600 мм;
– ширина не более 300 мм;
– высота не более 300 мм.
Размеры внутреннего объёма модели должны быть не менее 500х200х200 мм.
Конструкция модели модуля станции должна быть герметичной и обеспечивать возможность удержания внутреннего давления газа в пределах до 1.1 атм в течение не менее 5 минут после отключения системы подачи воздуха в модуль.
Модель должна содержать в своей конструкции технологические «люки», обеспечивающие замену приборов, установленных внутри герметичного объёма.
Материалы, используемые для изготовления модели модуля должны обеспечивать её герметичность и радиопрозрачность.
Требования к массе модели не предъявляются.
Требования к конструкции, внешнему виду, типу и принципу действия приёмного пульта управления не предъявляются.
Требования к проведению контрольных тестов:
В качестве квалификационного тестирования предлагается выполнить включение бортовых систем с передачей на пульт управления параметров, отражающих состояние всех элементов бортовых систем модуля. При проведении квалификационного тестирования необходимо выполнить следующие действия:
– обеспечить избыточное давление внутри модуля до 1.1 атм;
– увеличить или уменьшить температуру в пределах 5-10 градусов Цельсия;
- изменить газовый состав атмосферы внутри модуля.
При проведении контрольного теста все изменения параметров систем должны отображаться на пульте управления.
Проведение контрольного теста должно быть зафиксировано на видеокамеру.
3. Форма представления результатов выполнения задания Конкурса.
Результаты выполнения конкурсного задания должны быть представлены в виде:
– видеопрезентации работоспособного функционирующего разработанного модуля;
– описания работы модели;
– исходного кода программной части устройства.
4. Требования к видеопрезентации:
Видеопрезентация должна быть представлена в виде видеоролика продолжительностью не более пяти минут.
На видео должны быть представлены:
- процедуры подключения всех бортовых систем для последующей работы;
- осуществление изменения внутреннего давления модуля и изменение показаний приборов.
На видео должны присутствовать все члены команды. Участники команды должны записать на видео устные комментарии обо всех этапах создания модели.
К видео должно прилагаться техническое описание разработанного устройства в формате .pdf, содержащее иллюстрации и исчерпывающие пояснения на русском языке, раскрывающие:
- назначение устройства;
- анализ аналогов;
- состав бортовых систем;
- принцип действия устройства;
- размеры, масса;
- выбранные материалы;
- этапы работы;
- объяснение рациональности компоновочного решения.
5. Критерии оценки решения задания Конкурса.
При оценке результатов выполнения конкурсного задания будут учитываться следующие критерии:
- полнота выполнения конкурсного задания и контрольных тестов - до 10 баллов;
- сложность модели (количество систем, количество параметров, получаемых с нее на приёмный пункт) - 1 балл за каждый параметр системы, переданный на пульт управления;
- качество выполнения конструкции разработанного модуля - до 10 баллов; оригинальность инженерных решений - до 10 баллов.