Elmo 러기드 드라이브 가이드 우주 미션

활동 중인 Elmo

Elmo 러기드 드라이브, 우주 미션 가이드

우주 임무를 위해 로켓을 발사하는 것은 항상 가장 큰 엔지니어링 과제 중 하나였습니다.
로켓의 경로를 안내하는 서보 드라이브는 극한의 조건에서 작동하면서 최고의 정밀도를 제공할 수 있어야 합니다. Elmo서보 드라이브는 이러한 과제에 대한 솔루션을 제공하는 동시에 기성품으로 비용을 획기적으로 절감할 수 있도록 설계되었습니다.

로켓을 발사하면 고정된 엔진이 점화되어 하향 추력을 발생시켜 우주선을 공중으로 띄우는 것처럼 간단해 보일 수 있습니다. 하지만 실제로는 엔진이 전혀 고정되어 있지 않습니다. 대신 각 엔진의 배기 노즐 각도를 지속적으로 조정하여 로켓의 균형을 유지하고 지상에서 궤도로 향하는 순방향 추력을 생성해야 합니다. 이 중요한 작업은 다음 기관에 맡겨집니다. motion control 기술 서보 모터, 서보 드라이브, 액추에이터, 컨트롤러 등의 형태로 구성됩니다. 일반적인 공장 현장이나 과학 실험실과 달리 발사체는 극한의 온도, 심한 진동, 심한 충격 부하, 오염 등 가혹한 조건에 이러한 부품이 노출됩니다. 발사체가 대기권을 벗어나면 휘발성 물질을 증발시키는 진공 조건과 전자기기에 치명적인 수준의 방사능이 더해집니다. 부품은 성능뿐 아니라 견고함까지 갖춰야 합니다.

성능과 환경적 요인만이 문제가 되는 것은 아닙니다. NASA는 1kg의 페이로드를 지상에서 궤도로 이동하는 데 약 2만 달러의 비용이 들 것으로 추정하고 있습니다. 이에 따라 우주 운송을 보다 광범위하고 저렴하게 이용할 수 있도록 하는 것을 목표로 하는 수많은 상업 벤처가 등장했습니다. 이러한 기업 중 한 곳이 상용 기성품(COTS) 부품을 사용하여 비용을 절감하고자 할 때, Elmo Motion Control 선택했습니다. Elmo 열악한 환경 서보 드라이브 제품군인 ExtrIQ는 재사용 가능한 플랫폼에서도 엄격한 발사 조건을 견딜 수 있을 만큼 견고합니다. 동시에 최대 전력 밀도를 위해 설계되어 필요한 토크를 전달하면서도 무게와 공간 차지를 최소화할 수 있습니다. 그 결과 조직은 골칫거리를 최소화하면서 목표에 한 걸음 더 다가갈 수 있습니다.

10개의 엔진에 대한 Motion control

발사체는 세 부분으로 구성됩니다:

로켓을 발사대에서 대기권 상층으로 밀어 올리는 1단
1단에서 발사체를 분리하는 시스템을 포함하는 인터스테이지는 다음과 같습니다.
두 번째 단계는 페이로드를 원하는 궤도로 더 끌어올리는 단계입니다.

위성 발사기의 1단은 하나의 추진제 탱크에서 공급되는 9개의 엔진으로 구성됩니다. 각 엔진의 배기 노즐은 2축 motion control 시스템에 의해 q와 f로 지속적으로 조정되며, 각 축에는 Elmo Gold Double Bee 서보 드라이브가 통합되어 있습니다. 크기가 47mm x 36mm에 불과한 이 드라이브는 각각 10,000W 이상의 전력을 공급할 수 있습니다. 모든 ExtrIQ 서보 드라이브와 마찬가지로 Gold Double Bee 드라이브는 -40°C ~ +70°C의 작동 온도 범위에서 최대 75G의 기계적 충격을 견딜 수 있도록 제작되었습니다.

궤도 역학은 위치, 날짜 및 시간, 지정된 궤도에 따라 크게 달라집니다. 로켓은 대기를 수직으로 통과할 수 있고, 때때로 그렇게 하기도 하지만, 일반적으로는 지표면과 얕은 각도로 곡선 궤도를 따라 점진적으로 상승하는 것이 더 일반적입니다. 중앙 제어의 지시에 따라 노즐 각도를 작고 지속적으로 조정하거나 발사체가 가장 효율적이고 유리한 경로를 따라 대기권 상단에 도달할 수 있도록 하는 기능도 있습니다.

중간 단계는 로켓에서 1단계를 제거하도록 설계된 주로 공압식 요소로, 빈 탱크를 지구 저궤도로 끌어올리는 데 연료를 낭비하는 것을 방지합니다.

2단계는 단일 엔진과 연료 탱크를 통합하여 탑재체를 포함한 위성 발사체의 나머지 부분을 지정된 궤도로 밀어 올리는 역할을 합니다. 2단계 엔진은 스테이지 분리 후 처음 점화됩니다. 1단 엔진과 마찬가지로 2단 엔진은 2축 motion control 시스템을 통해 Q와 F로 조정할 수 있습니다. 하중이 안정적인 궤도에 배치되도록 하기 위해 엔진을 여러 번 재시동할 수 있습니다.

우주 상용화를 향한 행진이 계속됨에 따라 민간 발사 회사들은 가능한 한 COTS 부품에 계속 집중할 것입니다. Gold Double Bee 서보 드라이브는 매우 견고한 패키지에 높은 전력 밀도와 신뢰성을 결합한 제품입니다. Elmo 고객이 원하는 가격과 가용성으로 필요한 성능을 제공하는 모션 기술로 성장하는 이 산업을 지원할 준비가 되어 있습니다.

이 조합을 통해 민간 발사 회사와 우주 기관 모두 원하는 가격과 가용성으로 필요한 성능을 얻을 수 있습니다.