ѻ -    www.go2mars.ru
Специальный проект журнала "Популярная механика"
 
 FAQFAQ             
            

Марсоход, какой он должен быть?
1, 2  .
 
           www.go2mars.ru -> Техника
::  
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 04, 2007 12:54 am     : Марсоход, какой он должен быть?

1. Как происходит защита данных аппаратов от факторов агрессии (например оси колес (да и весь полностью) от марсианской пыли)?

2. Есть у колесных конструкций преимущество - не очень большая (сравнительно) энергоемкость, но у шагающих (недавно нашел в сети описание ЭШ (экскаватор шагающий) (надо сказать жутковатая машинка) есть преимущество в преодолении препятствий. Что если заменить сервоприводы (с вашего разрешения их так обзову) на шагающие конструкции с использованием ЭАП (электроактивных полимеров, нипример используемых в плавающих японских рыбках), немного их (ЭАП) усовершенствовав, доработав технологию, ведь она многообещающая, как в удобстве применения, так и в плане экономии энергии (не на данном этапе развития)?
_________________
Primum non nocere!
Jin



: 07.10.2007
: 18
: СПБ

: 08, 2007 12:39 am     :

значит так, могу обьяснить принцыпы проектировавния узлов трения
и задать некоторые параметры колесной базы
    e-mail
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 10, 2007 6:58 pm     :

Было бы весьма интересно, особенно с упором на то, как уменьшают влияние факторов внешней среды.
_________________
Primum non nocere!
SONY



: 27.09.2007
: 216
: Одесса-Москва

: 11, 2007 12:06 am     :

Какой смысл делать шагающую технику для Марса?..
Если уж там и попадётся что-то такое, что на колёсах не проедешь, то там касмонавты сами прошагают, зато в остальное время будут двигаться на много быстрее, комфортнее и с меньшими расходами энергии.
    e-mail
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 11, 2007 11:22 pm     :

to SONY
Если там будут касмонавты, то смысла никакого, а вот до них...
Хотя, я лишь имел ввиду опыт применения в карьерах шагающих экскаваторов, как вариант техники
_________________
Primum non nocere!
SONY



: 27.09.2007
: 216
: Одесса-Москва

: 12, 2007 12:22 am     :

Экскаваторы шагают для того, чтобы снизить нагрузку на грунт, т.к. их масса огромна. При этом скорость передвижения никого не волнует. На Марс посылать мастодонтов ни кто не будет. Да и гравитация там меньше.

Если и говорить о шагающей технике на Марсе, то это не что-то типа экскаватора, а что-то типа поукоподобных роботов.
    e-mail
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 12, 2007 2:01 am     :

Согласен (про мастодонтов особенно Smile , интересна сама возможность (целесообразность) таких (в маленьких размерах) машин), но все же интересно узнать у Jin принципы проектирования узлов трения (колесные конструкции)
_________________
Primum non nocere!
Jin



: 07.10.2007
: 18
: СПБ

: 14, 2007 10:00 pm     :

Принцыпы следующие
1 опрелилить нагрузки в узлах трени
это пропустим вес машин либо большой либо не очень
2 дальше интересней условия работы узла
температура -100
давление около вакуума
мелкая пыль есть

а вот исходя из этого следует: что при вакуме испаряется почти любая смазка есть сорта которые не испаряются но я о таких шлышал только один раз и то не помню что именно
далее еще один подводный камеь подшипники качения могут пойти побоку при вакууме температура в зоне контакта под нагрузкой более 200С сталь начинает разупрочняться и подшипнику приходит конец. Чтобы предотвратить подобное надо дабавить в узел трения смазку жидкую и герметизировать его или найти сухую смазку что может не помоч нужно обеспечить теплоперенос на площадке контакта или подобрать соответствующие материалы трения что еще сложнее они явно будут на основе керамики .

теперь о пыли есть такой вид изнашивания "абразивный" это когда в узел трения попадает песок или что то такоеже твердое и мелкое так вот для марсохода такое недопустимо и надо обеспечить не только уплотнительные манжеты но и цех для ремонта где не будет пыли это тоже важно


подолжение следует
    e-mail
SONY



: 27.09.2007
: 216
: Одесса-Москва

: 14, 2007 11:20 pm     :

Смазка в вакууме, конечно, испаряется, но с такой скоростью, что хватает её на годы.
Почти во всех вакуумных насосах есть смазка. Некоторые её сорта начинают существенно испаряться при 10^-10 мм рт. ст., дешёвые форвакуумные масла работают ну минимум до -3-й степени. На Марсе порядка 10-ти мм рт. ст., так что про испарение можно и не вспоминать.

Кстати, есть и безмасленные насосы... А в них - подшибники, которыйе выдерживают сотню тысяч оборотов в минуту в вакууме...

P.S. почему-то вспомнилосась история про разработку первых ЖРД: конструктор двигателя сказал, что ему нужно невозможное - компактные и эффективные насосы, способные перекачивать огромное количество жидкости, на что ему ответили, что ему нужен просто пожарный насос.
    e-mail
Jin



: 07.10.2007
: 18
: СПБ

: 14, 2007 11:30 pm     :

Да и еще про шагающую технику я писал в привате что рулить ногами это очень трудно управление такой техникой не отработано и как "поставить руль" вообще не понятно
про шагающие экскалаторы я знаю что каждый шаг контролируется в ручную и тщательно высчитывается несколькимилюдьми, марсоходу такое не нужно
вот отсюда и вопрос почему не сделать летающий марсоход типа судна на воздушной подушке это гораздо перспективней чем что то шагаюшее
сила тяжести небольшая (1/8 кажись) наверняка можно присобачить пару пару ионных двигателей к платформе но я не знаю как просчмтать возможно такое или нет
    e-mail
SONY



: 27.09.2007
: 216
: Одесса-Москва

: 14, 2007 11:37 pm     :

Судну на воздушной подушке нужна плотная атмосфера.
Ионные двигатели тратят киловатты на грамовую тягу. На полёт марсохода с людьми весом 72кг (на Земле это 400кг т.к. сила тяжести на Марсе 0.36 от нашей) уйдут десятки мегаватт... Ядерный реактор всего на 2,5МВт - это такое не маленькое сооружение три этажа высотой...
    e-mail
Jin



: 07.10.2007
: 18
: СПБ

: 15, 2007 12:09 am     :

если не пропустили ноль всиле тяжести то получается затея обречена


А об остальном я расчитываю узел трения из условия что тратится на его смазывание не надо, брать с собой запас масла это роскош
и главная задача масла это теплоперенос в подшипнике качения

ну чтож теперь о более наболевшем вакуумные насосы это хорошо но если я не ошибаюсь то там вакум не всегда присутстует хотя спасибо зпа идею посмотрю из чего подшипники

[b]самое главное[/b]

из чего следует дделать подшипник я точно знаю что нельзя делать пары трения и титана и титанового сплава и алюминия вот и вопрос что остается не из железа же делать тяжело всетаки
    e-mail
SONY



: 27.09.2007
: 216
: Одесса-Москва

: 15, 2007 1:17 am     :

Конечно же из стали! Подшибники - это не то, на чём экономят массу. Ну ещё из керамики, если в данном случае она будет оправдана.
    e-mail
Jin



: 07.10.2007
: 18
: СПБ

: 15, 2007 9:58 pm     :

наверное всетаки металокерамика я говорил что сталь иногда может разупрочнятся металокирамика всетаки надежнее
    e-mail
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 16, 2007 12:20 am     :

:
Да и еще про шагающую технику я писал в привате что рулить ногами это очень трудно управление такой техникой не отработано и как "поставить руль" вообще не понятно


На счет не отработано - не соглашусь, робототехникам это уже давно под силу, у меня есть части некоторых схем и видео их в действие, особенно хороши в передвижении шестилапые.

Но, пока не разовьются ЭАП думаю про шагающих стоит забыть, так как на приводах это лишняя масса и дополнительные трудности в управлении, что при перелетах дорого обойдется (и в прямом и в переносном смысле)
_________________
Primum non nocere!
Jin



: 07.10.2007
: 18
: СПБ

: 16, 2007 6:56 am     :

попробую перефразировать
для упрвления роботизированым приводом по мимо кучи моторов необходима целая куча датчиков и проводов (которые явно придется постоянно ремонтировать и колибровать) и самое главное мощный бортовой компьютер в случе поломки которого весь марсоход станет неподвижной кучей метала, а радиация и жесткие излучения не способствуют работе электроники и осуществлять управление в ручном режиме не предусмотренно в принципе, так что надежность такой системы очень низкая а самое главное очень дорого обойдется содержание такой машины что делает этот вариант крайне невыгодным
    e-mail
SONY



: 27.09.2007
: 216
: Одесса-Москва

: 16, 2007 11:20 am     :

Ну, вообще-то, современные электромоторы тоже не работают без электроники... При чём они надёжнее старых щёточных двигателей.
Просто электронные компоненты разными бывают: может быть какой-то супернавороченый програмируемый контроллер, а может быть простая узкоспециализированная микросхема. Да просто ключь на полевом транзисторе - уже электроника.

Электроника при облучении может испортится, но сначала испортится человек...
    e-mail
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 16, 2007 2:35 pm     :

Впринципе я об этом и написал...

Немного отклонились от обсуждения защиты трущихся частей марсохода, предлагаю вернуться к ее обсуждению и конкретизации.
_________________
Primum non nocere!
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 16, 2007 2:55 pm     :

Jin, немоного дополню ваш и мой пост
насчет бортового компьютера - обходимся двумя микроконтроллерами (в земных условиях (в плане незащищенности от излучения)) плюс потребление у них ~ 3,3 V. Могу ссылки дать на сайты по робототехнике, если админы форума позволят (можно легко найти и примеры схем и ролики пользуясь поиском в нете). А вот по массе - это точно, там суммарная масса огого, НО, в первом посте внес предложение использовать не "моторчики" а ЭАП - полимеры, которые деформируются при воздействии (по аналогии с плавающими рыбками на их основе). Т.е. заменить крутящиеся части этакими искусственными мышечными волокнами. Насчет сложности управления - можно все упростить, достатточно посмотреть на бесконечное множиство вариантов перемещения в пространстве в живой природе (не обязательно же марсоходу бегать как собаке (хотя ролик с собакой-пони??? для американской армии (скорость и полезный груз, который они несет, плюс проходимость) весьма интересен), можно передвигаться по типу гусеницы (имеется ввиду не весь ворпус, а только лишь конечности) или по типу ходящей рыбы (содружественно двумя парными конечностями или всеми (корпус вверх, затем его перемещение вперед, затем плавно вниз) и тд, всех вариантов не перечслить, можно выбрать лишь лучший.
Но опять но, ЭАП, к сожалению, не сильно развиты, так что остаемся с колесами!!!
_________________
Primum non nocere!
ZAED



: 15.10.2007
: 6

: 16, 2007 9:43 pm     :

почва марса насыщена железняком, так что реален проэкт на магнитной подушке.
SONY



: 27.09.2007
: 216
: Одесса-Москва

: 16, 2007 10:18 pm     :

Даже если бы там было именно железо, никакой магнитной подушки там нельзя было бы сделать. Железо не умеет отталкивать магниты. Но там вообще ржачина, которая ферромагнитными способностями не обладает.
    e-mail
Elvis Presley



: 17.10.2007
: 16
: В-Волочёк

: 17, 2007 4:45 pm     :

Я думаю, что марсоходом должен быть колесный транспорт.
У него должна быть кабина на 2-3 человека и большая грузовая часть. Все это должно быть герметизированно. Должен быть довольно большой запас кислорода. Двигатель лучше электрический. Должно быть несколько способов зарядки батарей. Должен быть аппарат для экстренной связи с кораблем и напрямую с Землей. Колёса должны быть широкими, большими. Для путешествия по совсем не ровным местам, лучше использовать вертолет. Ну разумеется не пропеллерный, а реактивный, с кислородными баками вместо воздухазаборника. А ещё неплохо бы туда какой нибудь, гибрид экскаватора и крана для различных целей.
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 17, 2007 9:59 pm     :

в первом сообщении я имел ввиду марсоход-разветчик, не предназначенный для перевозки людей, марсоход вроде тех исследовательских, что сейчас работали на этой планете.

Но любые марсоходы, на мой взгляд, должны иметь характеристики:
1. небольшой вес
2. малые энергозатраты на его работу
3. высокая надежность и износостойкость
_________________
Primum non nocere!
Jin



: 07.10.2007
: 18
: СПБ

: 17, 2007 11:16 pm     :

а также
4 хорошую проходимось и усточивость
5 упрвляемость и маневренность
6 и высокую скорость при всем ранее перечисленном
    e-mail
SONY



: 27.09.2007
: 216
: Одесса-Москва

: 18, 2007 3:56 am     :

А скорость-то зачем?..
    e-mail
Elvis Presley



: 17.10.2007
: 16
: В-Волочёк

: 18, 2007 12:59 pm     :

Низкой энергопотребляемостью я бы пожертвовал. Пускай ест много энергии, только дело пусть делает правильно.
Малый вес - тоже по моему не обязательно.
А скорость на Марсе и вправду не нужна. Тем более там гравитация заметно ниже чем у нас. Скорость сама собой будет!
Главное грузоподъемность и вместительность.
Кстати кто-то выше писал про шагоходы.
В них я перспективы не вижу. Чем больше движущихся деталей в механизме, тем меньше его долговечность. А шагоход вообще ненадежен.
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 18, 2007 6:18 pm     :

Почему бы пожертвовал низкой энергопотребляемостью?

Даже на земле все производители стремятся к уменьшению потребления энергии!!! Это же логично.
_________________
Primum non nocere!
Виталий



: 01.10.2007
: 16
: г.Краснодар

: 18, 2007 6:21 pm     :

А малый вес - дешевле будет отправить его к Марсу Smile)) (это тоже необходимо всегда иметь ввиду)
_________________
Primum non nocere!
Jin



: 07.10.2007
: 18
: СПБ

: 19, 2007 12:07 am     :

скорость так ее и раз этак зависит от сцепления с поверхностью и плотности грунта и показывает эфективность привода на местности
над сцеплением с грунтом работает целый универ
правда есть еще пара мометов момент опрокидывания и прочие но чтоб избежать такого надо понизить центр мас в марсоходе и как можно удалить друг от друга колеса этого обычно хватает
на счет лунохода кстати его скорость была не больше 10 км/ч на марсоходе такая скороость как то не солидно
    e-mail
Jin



: 07.10.2007
: 18
: СПБ

: 25, 2007 1:09 am     :

узлы трения как не стрнно я почти угадал
под шипники качения с сухой смазкой из графита
обидно что подшипники должны быть обязательно стальными с медными вкладышами
но зато прочность будет с большим запасом вот и все теперь о компановке излагайте идеи
    e-mail
:   
           www.go2mars.ru -> Техника : GMT + 4
1, 2  .
1 2

 
 







Powered by hp © 2001, 2002 hp Group