Історія одного виходу в космос
Створювати космічні кораблі цікаво. Цікаво програмувати автономні системи - що можуть зробити посадку на астероїд, або вийти на орбіту Венери. Космос цікавий.
Але на свій подив відразу знайти не вдалося ...
Давайте трохи згадаємо теорію, про космічні польоти. Для того щоб об'єкт літав у космосі, його недостатньо підняти вгору - тому що дію гравітації притягне його назад, йому треба надати космічну швидкість, щодо планети.
Космічна швидкість (перша v1, друга v2, третя v3 і четверта v4) - це мінімальна швидкість, при якій будь-яке тіло у вільному русі з поверхні небесного тіла зможе:- v1 (кругова швидкість) - стати супутником небесного тіла (тобто обертатися по круговій орбіті навколо НТ на нульовий або нехтує малій висоті щодо поверхні);
- v2 (параболічна швидкість, швидкість тікання) - подолати гравітаційне тяжіння небесного тіла і піти на нескінченність;
- v3 - покинути зоряну систему, подолавши тяжіння зірки;
- v4 - покинути галактику.
Для Землі перша космічна швидкість v1 = 7,91 км / с. (Відцентрова сила повинна врівноважуватися гравітаційної силою - виводиться з другого закону Ньютона). Кому цікаво, друга космічна швидкість - v2 = 11,2 км / с.
Таким чином для того щоб супутник вийшов на орбіту Землі, зробив оборот, і приземлився треба:
1. вивести супутник в безповітряний простір
2. надати першу космічну швидкість
3. зменшити швидкість - щоб сталося падіння на Землю
Якщо наводити приклад ракети Схід, то вона складалася з ракетоносія (1, 2, 3 ступені), і самого супутника.
ракетоносій
1, 2 - ступені виводили в космос (перший ступінь - це бічні 4 блоки, які відділяються, другий ступінь - це центральна ракета). 3-тя щабель - розганяла супутник.
Корабель-супутник
Космічний корабель «Восток» з третім ступенем ракети-носія під головним обтічником.
схема польоту
Супутник складався з спускається модуля (де знаходився космонавт), і гальмівної системи, за допомогою якої відбувалося гальмування, для «заходу на посадку». Сама гальмівна система відокремлювалася в верхніх шарах атмосфери. Після цього - вже відбувалося гальмування спускається модуля за допомогою парашутів.
Тепер, як же прийшла ідея.
Коли дізнався, що буде «космічна ГПД», то подумав, що було б не погано роздрукувати на 3д принтері, якусь модельку, пов'язану з космонавтикою, з кораблем Восток.
Як вже сказав - відразу знайти у відкритому доступі модель корабля Схід не вдалося. До групи подовженого дня залишалося кілька днів. Але що робити, якщо хочеш щось зробити - зроби це сам :) Подивившись на креслення корабля, я зрозумів, що в спрощеному вигляді це набір примітивів: куля, конус, циліндр.
Я роздрукував картинку, і за допомогою лінійки виміряв пропорції, і розміри. Ось такий вийшов «креслення»%)
Якщо чесно, то коли я малював креслення - то я смутно уявляв собі з чого складається корабель-супутник, але в міру створення моделі дізнавався цікаві деталі.
створення моделі
У цій системі 3д модель - «програмується», за допомогою команд мови openscad.
Ще раз подивився на фотографію супутника - бачимо, що спрощено він складається з:- усічений конус1 (знизу)
- уcеченний конус2 (перехід на кулю)
- «Намистинки» кульок навколо конус2
- велику кулю
Робимо «підстава»
Тут, малюється циліндр, висотою 25, де діаметр основи 10, а вершини 56 (усічений конус).
Але тому що в оригінальній конструкції корабля є «пелюстки» то можна вказати $ fn = 10 - цей параметр говорить скільки фрагментів буде використано для малювання кола (в OpenSCAD все поверхні - площині). Таким чином у нас конус складається з 10 поверхонь.
І за допомогою команди translate, ми переносимо фігуру в нижню площину (над нею ми малюватиме корабель далі).
Перехід на сферу
Ми просто малюємо циліндр, висотою 23, підстава діаметром 55, і верхнє підстава діаметром 30.
Ми малюємо сферу діаметром, і піднімаємо на 40 вгору (вісь Z).
Це спусковий модуль, в ньому знаходиться космонавт, в кріслі. Після гальмування - сфера від'єднується від підстави.
Намисто
«Намисто» - це ємності з газом, служать для роботи системи життєзабезпечення.
Точно кількість мені не було відомо, але виявилося їх 16.
Для малювання «бусинок» ми скористаємося циклом, і згадаємо геометрію.
Якщо ми зробимо кут повороту 22,5 градусів (це 45 навпіл), то взявши радіус - ми можемо розмістити «кульки» навколо нашого корабля.
Визначаємо змінну r = 20 - це радіус на якому розміщуються наші сфери.
Беремо кут повороту, малюємо сферу, з радіусом 4. Далі ми переміщаємо її в точку згідно куту повороту і радіусу. Координати отримуємо через косинус і синус кута помноженого на радіус. І так само перемещаем вгору на 19.5
Цикл в OpenSCAD виглядає так:
І таким чином ми проходимо від нуля з кроком 22.5 градуса.
Зверніть увагу на прапор $ fn = 30 у сфери, чим він менший - тим швидше буде відбуватися рендеринг вашої моделі.
Намалюємо люк. Насправді це не ілюмінатор, це люк через який при старті космонавт потрапив в корабель, і через який при зниженні відбувається планове катапультування космонавта (в кріслі).
Замість рядки де була сфера (sphere (d = 50);) виходить:
Нам треба «відняти» циліндр з Сфери. Для цього ми малюємо циліндр висотою 10, і радіусом 12. Далі ми його піднімаємо вгору на 20 (а тому сфера радіусом 25 то відбувається перетин циліндра з поверхнею сфера). Після цього ми повертаємо циліндр на 60 градусів навколо осі X. І після цього виконуємо команду віднімання difference. Ця команда відніме із першої фігури (сфера), другу (циліндр).
додатки
Далі на модель був доданий справжній люк (через який космонавт бачить землю), так само можна додати тримають сферу хомута, кріплення командного кабелю від сфери до модуля і т.п. В даний момент це звичайно дуже наближена версія.
Якщо будете експериментувати в OpenSCAD: хороша підказка по командам OpenSCAD.
Модель (STL + openscad) викладена на thingiverse і github. В теорії цю модельку можна довести до рівня DIY конструктора.
В 3д друку (як і в минулий раз) допоміг Іван з московського хаспейса Нейрон (лабораторія тривимірного друку). На фото - результат друку модельки.
І спасибі волонтеру - 3д моделька була привезена на Продльонку.
Нагадаю проект групу подовженого дня розповідає цікаво про професії. Цього разу було про професію космонавта.
У нас в гостях був справжній космонавт Олександр Іванович Лазуткін - бортінженер Союзу ТМ-25 (184 дня на орбіті), Герой Укаїни. Він відкрив «продовженого» розповіддю про професії в цілому і своєму польоті. Потім Віталій Єгоров з приватної космічної компанії Dauria Aerospace докладно пояснив, що потрібно знати, і куди вступати, щоб в один прекрасний день виявитися на борту космічного корабля.
На групу подовженого дня цікаво:
- подаровані за краще запитання
- подаровані космонавту Олександру Лазуткіну
Симулятор V-REP
Нещодавно ми розповідали про V-REP - робототехнический симулятор. І мені було цікаво чи можливо в ньому виконувати симуляцію систем не тільки на землі, але і в космосі.
Вирішив спробувати. І виявилося, що гравітація там відключається без проблем, движок підтримує вільний політ.
У процесі створення, коли вирішував куди ж треба розмістити коректує положення двигуни, зрозумів що на обшивці якось не дуже вони будуть дивитися. Але потім придивився - виявляється вони розміщені в хвостовій частині. Там їх і розмістив (у вигляді хреста). Так само там знаходиться головний двигун.
У симуляторі - ви зможете по-управляти цими корректирующими двигунів (клавішами курсору), і основним двигуном (клавіша пробіл). Насправді основний двигун застосовувався для гальмування, і для цього супутник «перевертався» двигуном у напрямку руху (все це робила автоматика). Але в нашому випадку - ми можемо просто «політати» в космосі на ручному управлінні.
Цю сцену для V-REP, можна завантажити звідси (розширення * .ttt).
Інші проекти по Восток-1
Для цього відбувається поступове і планомірне малювання всіх 3д об'єктів. Приклад рендеринга з проекту:
Приладова дошка ПУ-1-3КА. Поки що, найсвіжіша версія моделі Трохи з'їхала текстура під словом «Корекція», відсутній знак заводу
Ось приклад промальовування частини корабля-супутника:
Ідея проекту «Гагарін. Схід »
На тлі того, що я побачив, хочу запропонувати ідею проекту «Гагарін.Восток».
Суть проекту:
- збір ентузіастів кому цікава космічна тематика
- збір фактичної інформації по темі
- напрямки:
- перші запуски - автономні, пілотовані
- Місяць
- Венера
- човник Буран
- Марс
- інші кораблі
- питання 3д моделювання,
- питання симуляції (і програмування)
- створення 3д моделей, для друку, і конструкторів для збірки
Вся інформація надається під форматам CreativeCommon - відкритими ліцензіями.
Це має на увазі створення:
- відкритої групи для обговорення
- створення місця для зберігання проектів (github, thingiverse)
- Створити нову точку входу - зберігання ресурсів (посилання на сайти учасників) - це можна через githubpages
Зібравши таку групу, і показавши інтерес від суспільства - можна буде простіше йти в «верху» - для співпраці в конструкторської документації.
Якщо у вас є ідеї тим, які можна розвивати далі - пишіть. Якщо ви цікавитеся і збираєте факти за радянською / української / міжнародної космонавтиці - пишіть.
Як нам полетіти з Землі: короткий посібник для виїжджаючих за орбіту
Нещодавно на Хабре з'явилася новина про плановану будівництво космічного ліфта. Для багатьох це здалося чимось фантастичним і неймовірним, на кшталт величезного кільця з Halo або сфери Дайсона. Але майбутнє ближче, ніж здається, сходи в небо цілком можлива, і може бути ми навіть побачимо її на своєму віку. Зараз я постараюся показати, чому ми не
NASA завершило будівництво першого модуля багаторазового космічного кора.
Сьогодні агентство NASA заявило про готовність першого модуля багаторазового космічного корабля Orion. Саме цей корабель буде використовуватися для доставки вантажів і космонавтів до перенаправлення на орбіту Місяця астероїда, а потім - і до Марсу. Транспортувати Orion буде важка ракета-носій Delta IV Heavy. Варто зазначити, що перший запуск
Короткий виклад освоєння космосу СРСР, типи ракет і найзначніші перемоги.
Добрий день, мій вельмишановний Новомосковсктель. Ваш поважний слуга, як і мільйони хлопчаків народилися в Радянському Союзі, мріяв стати космонавтом. Я їм не став, в зв'язку зі здоров'ям і як це не прозвучить дивно, зростанням. Але далекий і невідомий космос, тягне мене і до цього дня. У цій статті, я хочу вам розповісти про такі цікаві і воістину
Підвішуємо CD-диск, або практичний приклад моделювання на базі OpenSCAD.
У даній статті я б хотів поділитися досвідом використання безкоштовної програми OpenSCAD, для 3д моделювання наданої на зображенні фігурки. Буде показаний покроково весь шлях моделювання і готова, надрукована 3д деталька в кінці. За допомогою цієї детальки можна підвісити сд-диск на нитці. Користі для людства планети не так багато,