Elmo の活躍

Elmo の堅牢なドライブが宇宙ミッションを導く

宇宙ミッションにロケットを打ち上げることは、常に最大の工学的課題のひとつであった。
ロケットの軌道を誘導するサーボ・ドライブは、過酷な条件下で動作しながら最高の精度を提供できなければなりません。Elmoサーボドライブは、既製品でコストを劇的に削減しながら、これらの課題に対するソリューションを提供するように設計されています。

ロケットの打ち上げは単純に見えるかもしれません。固定されたエンジンが点火し、下向きの推力を生み出して機体を上空に送り出します。実際には、これらのエンジンはまったく固定されていません。その代わり、各エンジンの排気ノズルの角度を常に調整して、正味の下向き推力を発生させ、ロケットのバランスを保ち、地上から軌道まで適切に誘導しなければなりません。この重要な仕事を任されているのが モーションコントロール技術、 サーボモータ、サーボドライブ、アクチュエーター、コントローラなどです。一般的な工場や科学研究所のような場所とは異なり、ロケットはこれらの部品を極端な温度、激しい振動、大きな衝撃荷重、汚染などの過酷な条件にさらします。大気圏を脱出した後は、揮発性物質を沸騰させる真空状態や、電子機器を壊すレベルの放射線が加わります。コンポーネントは単に性能を発揮するだけでなく、正常稼働を継続するために十分な耐久性を備えている必要があります。

課題は性能や環境要因だけではなく、NASAは 1kgの積載物を地上から軌道上まで移動させるコストを約20,000 USドルと見積もっています。これに対し、宇宙輸送をより広く利用できるようにし、より安価にすることを目標に、多くの商業ベンチャーが誕生しました。そのような企業のひとつが、市販品 (COTS) コンポーネントを使用してコスト削減を図ろうとしたとしたとき Elmo Motion Control社 に注目しました。Elmo の 過酷環境用 サーボドライブExtrIQ ラインは、再使用可能なプラットフォームであっても、打ち上げ条件の厳しさに対応するのに十分な堅牢性を備えています。同時に、重量とスペースクレームを最小限に抑えながら必要なトルクを提供するため、最大出力密度を実現するように設計されています。その結果、頭痛の種を最小限に抑えながら、組織は目標に一歩近づくことができます。

10基のエンジンのMotion control

ロケットは3つの部分から構成されている:

  • ロケットを発射台から大気圏上層まで推進する第1段。
  • 第 1段をロケットから分離するシステムを含む中段階部。
  • 第 2段は、積載物を目的の軌道までさらに上昇させる。

衛星ロケットの第 1段は、1つの燃料タンクから供給される 9基のエンジンで構成されています。各エンジンの排気ノズルは、2軸のモーションコントロールシステムによって q と f が常に調整されており、各軸には Elmo社のGold Double Bee サーボドライブが組み込まれています。サイズはわずか 47 mm x 36 mm ですが、これらのドライブはそれぞれ 10,000 W以上の電力を供給することができます。他のExtrIQ サーボドライブと同様 Gold Double Bee ドライブは、-40°C~+70°Cの動作温度範囲で最大 75Gの機械的衝撃に耐えるように設計されています。

軌道力学は、場所、日時、指定された軌道によって大きく異なります。ロケットは大気圏を垂直に進むことも可能であり、時にはそうすることもあるが、より一般的には、地表に対して浅い角度でカーブした軌道に沿って緩やかに上昇します。集中制御の指示の下で、ノズルの角度を小さく連続的に調整することができるため、ロケットは大気圏の上空まで最も効率的で有利な経路をたどることができます。

中断階では主に空気圧を利用したエレメントで、第 1段をロケットから取り外し、空のタンクを地球低軌道に上げるために燃料を浪費するのを防ぐように設計されています。

第 2段は 1基のエンジンと燃料タンクを内蔵し、積載物を含む衛星打ち上げロケットの残りを指定された軌道に押し上げます。第 2段エンジンは、ステージ分離後に点火します。第 1段のエンジンと同様に、第 2段のエンジンも 2軸 モーションコントロールシステムによって q と f を調整することができます。搭載物が安定した軌道に展開されるよう、エンジンは何度も再始動できます。

宇宙の商業化に向けた歩みが続く中、民間の打ち上げ会社は、可能な限り市販品コンポーネントを重視し続けるでしょう。Gold Double Bee サーボドライブは、高い出力密度と信頼性を超堅牢なパッケージで兼ね備えています。Elmo は、必要な性能を必要な価格と可用性で提供するモーション テクノロジーで、この成長産業をサポートする準備が整っています。

この組み合わせにより、民間打上げ会社や宇宙機関は同様に、必要な性能を必要な価格と可用性で得ることができます。

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