Prezentare detaliata

Prin realizarea proiectului propus in parteneriat, se urmareste dezvoltarea si testarea structurii mecanice a cutiei care gazduieste electronica intr-un microstelit, din materiale compozite cu matrice polimerica tip CFRPC. Se urmareste obtinerea unei structuri reistente din punct de evdere mecanic, mai usoara, si care sa raspunda cerintelor impuse din punct de vedere electric, termic si al rezistentei la radiatii. Activitatile proiectului sunt focusate pe demonstrarea functinalitatii structurii din compozit propuse pentru cutie si nu pe aspectele de design ale cutiei. Rezultatul proiectului va consta intr-un studiu insotit de un demonstrator din compozit al structurii mecanice a cutiei care gazduieste electronica intr-un microstelit. Demostratorul din compozit va fi testat in conditii care le simuleaza pe cele de functionare (conditii LEO- Low Earth Orbit, altitudine < 2 000 km, pentru un microsatelit) pentru a determina daca raspunde cerintelor impuse structurii metalice de referinta care exista deja si este realizata din aluminiu.

Obiectivul general al proiectului “Structuri Compozite Avansate pentru Aplicatii Spatiale”este dezvoltarea si testarea structurii mecanice a unei cutii care gazduieste electronica intr-un microstelit, din materiale compozite, rezistenta, mai usoara decat referinta care este realizata din aluminiu, integrand sisteme de control pentru rezistenta la ciclurile termice in timpul functionarii si care raspunde cerintelor privind stabilitatea dimensionala, conductivitatea termo-electrica, protectia contra radiatiilor impuse unor astfel de structuri.
Obiectivele masurabile ale proiectului sunt in concordanta cu obiectivele programului STAR privitor la proiectele CDI. Obiectivele specifice ale proiectului sunt in conformitate cu obiectivele si prioritatile programului, prin aceea ca:
- proiectul permite identificarea de nişe de cercetare, tehnologice la nivel naţional, cu aplicatie atat in domeniul spatial cat si aeronautic, prin realizarea ciclului complet de fabricatie de structuri spatiale (cutia care gazduieste elctronica in microsateliti) din materiale compozite;
- activitatile proiectului ADCOSSPA se incadreaza indubitabil in obiectivele programele opţionale ESA iar activitatile de cercetare si dezvoltare tehnologica de mare complexitate, includ cercetare de baza (fundamentala) si aplicativa, si sunt desfasurate in cadrul unui consortiu reprezentativ la nivel national pentru domeniul materialelor compozite;
In acest sens, obiectivele proiectului sunt realizate de un consortiu de institutii recunoscute, care pot asigura competenta stiintifico-tehnica de referinta in domeniul vizat, cel al materialelor compozite.
 Obiectivele specifice/tehnice
Barierele tehnice și științifice, care vor trebui surmontate in cadrul proiectului sunt legate de condițiile critice de functionare in spațiu pentru astfel de structuri mecanice. Conditiile „On-ground Environment” (pe pamant, inaintea lansarii), ”Launch Environment”(la lansare), „Space Environment” (in spatiu) trebuie  să fie luate în considerare atunci când se proiecteaza si se fabrica structura mecanica a unui subsistem intr-un satelit (microsatelit). Provocarea majora va fi ca structura mecanica finala din compozit a cutiei sa furnizeze cel putin performate comparabile cu cele obtinute pe referinta metalica (cutia din aluminiu) in ceea ce priveste: disiparea căldurii, o bună protecție împotriva radiațiilor din spatiu, dar si, o stabilitate dimensională superioara (in condiții de cicluri termice), rezistenta la impact, vibratii, greutate mai mica și rigiditate mai mare.

Structura mecanica a demonstratorului realizat din materiale compozite va fi realizata urmarind pasii logici de fabricare a unei structuri, pornind de la conditiile de operare in timpul functionarii, stabilirea cerintelor pentru structura, proiectarea structurii, selectia materialelor care intra in structura (materiale de baza: compozite) realizata pe baza testelor structurale si mecanice in laborator, calcul de rezistenta utilizand metoda cu element finit (FEM), proiectarea si faricarea matritelor necesare in fabricarea structurii (demonstratorul din compozit) si in final testarea in conditii cat mai fidele celor de functionare in spatiu.

CO - www.comoti.ro - INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE TURBOMOTOARE COMOTI BUCURESTI

P1 – www.icpe-ca.ro - INSTITUTUL NATIONAL DE CERCETARE DEZVOLTARE PENTRU INGINERIE ELECTRICA ICPE-CA

CO-COMOTI

-mobilizeaza resursele umane, materiale si financiare necesare realizarii proiectului, in conformitate cu contractul de finantare;             

-stabilirea cerintelor generale pentru structura mecanica a cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit (studiu privind stadiul actual si stabilirea setului de cerinte);

-studiu privind proiectarea cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit (modelul CAD)

-simulari numerice cu element finit ( FEM) pe elementele de structura/modelul cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit si selectia configuratiilor de testare: materiale, designul structurii realizate in mod iterative;

-selectia materialelor pentru structura mecanica, reteaua de canale/material privind controlul termic, conductivitatea electrica, rezistenta la radiatii;

-proiectarea si fabricarea matritei necesara in dezvolarea cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit, care va fi realizata dupa stabilirea modelului CAD al structurii cutiei;

-designul structurii materialelor si testarea in laborator (caracterizare structural-mecanica);

-stabilirea protocolului de fabricatie, fabricarea structurii cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit din materiale compozite (demonstrator);

-stabilirea performantelor structurii cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit din materiale compozite, demonstrator(teste);

-intocmirea si centralizarea rapoartelor intermediare ale partenerilor precum si a raportului final;

-participarea la evaluarea rezultatelor;

-participarea la diseminarea rezultatelor;

P1-ICPE-CA

-mobilizeaza resursele umane, materiale si financiare necesare realizarii proiectului, in conformitate cu contractul de finantare;

-stabilirea cerintelor generale pentru structura mecanica a cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit (studiu privind stadiul actual si stabilirea setului de cerinte);

-selectia materialelor: materialele de doapre a matricei polimerice (nanotuburi tip MWNTs sau nanotuburi de carbon CNTs), materialele pentru acoperirile de suprafata  ale structurii din compozit a cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit;

-designul structurii materialelor si testarea in laborator (caracterizare structural-mecanica);

-stabilirea protocolului de fabricatie, fabricarea structurii cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit din materiale compozite (demonstrator);

-stabilirea performantelor structurii cutiei care gazduieste electronica intr-un microsatelit din materiale compozite, demonstrator (teste);

-intocmirea rapoartelor intermediare si participarea la intocmirea raportului final;

-participarea la evaluarea rezultatelor;

-participarea la diseminarea rezultatelor;