Продолжаем подбивать долги. В этот раз задание по инженерному обоснованию.
Написан и опубликован пост с изложением ваших проблем при выполнении предыдущего задания в части подготовки инженерного обоснования. Особо в посте уделено внимание испытаниям как источникам свидетельств для аргументов в вашем обосновании. Сказано, как обоснование проверялось на отсутствие ошибок в аргументации. В посте также приведена оценка экономики: сколько было потрачено на обоснование, сколько было бы потратить оптимально, как принималось решение о необходимом объёме обоснования.
И мне тут есть что сказать, потому что как пример в курсе часто приводится стоимость исправления ошибок космических систем, а я ровно такие системы и разрабатываю. В текущей версии курса не смог быстро найти, но речь об вот этом графике:
Если быть более точным, то я разрабатываю космические системы сверхмалого размера.
Всё что находится ниже 6U CubeSat знаем, умеем, практикуем.
Так вот, тоже не секрет для студентов Системной инженерии, что для космических систем большую часть стоимости космической миссии составляют как раз испытания.
Так называемый подход New Space, о котором говорят в СМИ — это, собственно, привнесение современных методов в консервативную космическую отрасль, которая ещё десятилетие назад была вся такая государственная и неэффективная. И предприниматели новой волны как раз вдохнули в отрасль всё, о чём пишет ШСМ — бережливое/lean производство. Всё что можно не делать, давайте не делать. Максимальное моделирование на компьютере, а реальные испытания только для всего что не можем посчитать и т.д.
Но одновременно с этим мы наблюдаем три тренда:
- Миниатюризация микроэлектроники вообще;
- Удешевление выведения на орбиту грузов;
- Радикальное увеличение надёжности автомобильной электроники в связи с беспилотностью.
Всё это вместе и породило наноспутники форм-фактора CubeSat. Это не считая того, что форм-фактор — это стандарт, который привёл к унификации целого класса космической техники, вместо федерации, когда каждый аппарат нужно было ещё и уникальным образом к ракете прилаживать. Сравнить можно с приходом Plug-n-play на ПК.
K-стратегия и r-стратегия
В биологии (привет заливным лугам) есть такое разделение на способ выживания K- и R-стратегии. K-стратегия — это малое потомство, но большие затраты на обучение, которое гарантирует выживание. А r-стратегия, это низкие затраты на обучение, и большое количество потомства.
Вот я сравниваю сложную межпланетную технику и дорогие геостационарные аппараты массой в несколько тонн к K-стратегии. Очень дорого испытывать. Проверяется всё, что можно проверить. И от того так дорого получается.
И в противовес запуск десятков и сотен маленьких аппаратов. Рекорд принадлежит, конечно же SpaceX, без малого 1,5 сотни аппаратов за раз.
Когда дешевле сделать два (три, четыре) спутника и их запустить, чем испытать, концепция lean как бы намекает — проверяй в естественных условиях.
Минимальный объем испытаний
В результате современные аппараты для низких околоземных орбит, на которых не так страшна радиация, на этих орбитах работают люди, и пользуются обыкновенной вычислительной техникой, фотографируют Землю на зеркальные фотоаппараты, испытывают только на прочность. Чтобы убедиться, что на этапе выведения в космос он не развалится и не поломает ракету. Только расчётов ракетчики пока ещё не принимают.🙂
Пикоспутники
Мой последний(в космосе мы эту привычку у авиаторов переняли) проект заключался в том, чтобы сделать спутники ещё меньше. И в итоге наш кубсат отвёз в космос ещё 6 совсем маленьких спутников. И вибродинамические испытания они проходили все вместе, а не по отдельности. Это позволило ещё больше снизить затраты на испытания. Стремимся мы в этом к некоей миссии сделать космос доступным для каждого энтузиаста с достаточно хорошо оснащённым гаражом.🙂
Ну и в лучших традициях r-стратегии, из 6 аппаратов 2 уже в аварийном состоянии, но Рой жив. =)
Заключение
Прошу прощения за больше поэтическое изложение, нежели за инженерное. Всё таки мы тут в интернете, подробности публиковать не могу. Но в лучших традициях 0 knowledge proof, надеюсь что все поняли, что я в теме разобрался. ))
Ну и последний поэтический пассаж — особо мне греет душу один из 6 аппаратов, который разработан школьниками 4, практически, самостоятельно. Мы им предоставили только раму и солнечные панели.
#космос
#познавательное
#спутники
#интересное
#системы
#стоимость
#инженерия