LGarde - LGarde

"L'Garde" перенаправляется сюда. Не следует путать с Легард, Лагард, Le Garde, или Garde.
L.Garde, Inc.
Частная компания
ПромышленностьАэрокосмическая промышленность
Основан1971
УчредителиБилл Ларкин, Гейл Билью, Алан Хирасуна, Рик Уолстром, Дон Дэвис
Штаб-квартира15181 Woodlawn Ave, Тастин, Калифорния 92780
Обслуживаемая площадь
Мировой
ПродуктыРазвертываемые антенны, Космический движитель, Космические сооружения, Цели противоракетной обороны и Контрмеры
Интернет сайт[1]

LGarde, также L'Garde или L · Garde, американец аэрокосмический и компания оборонных технологий, основанная в 1971 г. Округ Ориндж, Калифорния[1] и является основным подрядчиком Космический корабль Санджаммер, крупнейший в мире солнечный парус.[2]Компания была пионером в создании тонкостенных многоцелевых надувных конструкций, используемых в различных военных и космических приложениях.[3] В разгар Холодная война, L · Garde разработала и изготовила надувные мишени и системы приманок для военной обороны США, а также системы противодействия для Стратегическая оборонная инициатива (Звездные войны).[4] После окончания холодной войны компания использовала разработанные ею технологии и производственные технологии для заключения контракта на проектирование и производство надувной антенный эксперимент[5][6] и другие тонкопленочные надувные космические конструкции с использованием уникальной технологии жесткости труб.[7]Необычное название компании - это аббревиатура, образованная инициалами партнеров-учредителей: Билл. Lаркин граммАйле Билеу, Алан Хирасуна рих Вальстром, Dна Дэвиса. "E"происходит от латинского термина"и другие "(и другие) в качестве подсказки другим партнерам и оригинальным сотрудникам компании.[1]

История

Инженеры LGarde перенесли свой опыт с надувными конструкциями для использования в военных целях в космос примерно в 1992 году как средство контроля затрат на развертывание приборов на околоземной орбите и за ее пределами.[8] Они изучили опыт разработки и уроки, извлеченные из проектов для Министерство обороны США и НАСА восходит к 1960-м годам.[9] Наблюдая за преимуществами и проблемами развертывания очень большой надувной антенны и других конструкций на околоземной орбите с использованием этой технологии, инженеры LGarde также наблюдали изменения в принципах конструкции, когда такие конструкции используются в условиях невесомости, и другие технические проблемы, возникающие при высокой точности. конструкции, включая точность поверхности, анализ и электрические свойства.[8]

Первым проектом надувной космической конструкции LGarde был проект Spartan 207, также известный как Надувная антенна эксперимент, который был запущен с Космический шаттл индевор в миссии STS-77, 19 мая. 1996.[10] Целью этой миссии было надуть 14-метровую антенну на трех 28-метровых стойках, построенных LGarde по контракту с JPL. Проект был разработан в рамках программы развития технологий НАСА In-STEP.[11]

Развернутый с помощью шаттла Система удаленного манипулятора, антенна была успешно надута, и была получена правильная окончательная форма. Согласно заключительному отчету миссии, миссия была успешной и собрала много информации о надувании больших конструкций в космосе.[12] Одним из пунктов, которые доказал проект Spartan 207, была жизнеспособность надувных космических конструкций как концепции экономии. Надувная антенна весила всего около 132 фунтов (60 килограммов), и рабочая версия антенны может быть разработана менее чем за 10 миллионов долларов - существенная экономия по сравнению с существующими механически развертываемыми жесткими конструкциями, разработка и доставка которых может стоить до 200 миллионов долларов. Космос.[11]

Инженеры LGarde расширили свою разработку надувных жестких конструкций с маломассивными конструкциями, достаточно прочными, чтобы поддерживать орбитальные большие солнечные батареи, а также гораздо меньшие наноспутники.[13] Среди множества параметров детального проектирования, которые они рассмотрели, были конструкция трубы (для материала, допускающего жесткость), альтернативные типы и конструкции балок (например, фермы), толщина материала, ламинаты и лучший способ решения Эйлера. коробление.[13]

Проект, реализованный совместно с JPL в рамках программы NASA Gossamer Spacecraft в 1999 году, направлен на создание надувного отражателя для концентрации солнечной энергии для выработки электроэнергии в космосе, при этом он действует как антенна с большой апертурой и высоким коэффициентом усиления.[14] Одной из целей программы космических кораблей Gossamer было уменьшение массы и объемов размещения силовой антенны при сохранении сопоставимой отдачи от выработки электроэнергии.[14]

Дополнительное развитие произошло в 2005 году, когда компания LGarde начала использовать методы повышения жесткости материала, которые обеспечивают долговечную форму отражателя без необходимости постоянного надувания.[15] Инженеры остановили свой выбор на ламинате алюминия / пластика в качестве метода повышения жесткости вместо холодной жесткости Кевлар термопластический эластомерный композит как средство достижения двух целей: 1) уменьшить пространство для хранения и тем самым увеличить потенциальный размер апертуры зеркальных отражателей и 2) устранить необходимость в «подпиточном» газе, необходимом для того, чтобы чисто надувные отражатели оставались накачанными в пространстве.[15] Инженеры LGarde позже расширенный уровень готовности надувной структуры плоской опорной для антенной системы паутинка с дополнительной конструкцией, анализа, тестирования и изготовления структуры rigidized поддержки инфляции развернуты для волноводной матрицы.[16]

В 2002 году компания LGarde разрабатывала полиуретановые смолы для трехслойного композитного ламината, который можно было использовать при изготовлении жестких структур, пригодных для использования в космосе.[17] В документе, представленном в Американский институт аэронавтики и астронавтики (AIAA ), инженеры обнаружили, что такие композиты могут быть использованы для изготовления сверхлегких разворачиваемых жестких структур для космических приложений, и что полиуретан был выбран потому, что он может стать жестким при воздействии низких температур космоса.[17] Далее в документе отмечается, что в рамках программы NASA SSP (Космическая солнечная энергия Ферма), надувно-жесткая ферма длиной 24 фута, изготовленная из полиуретановых композитов, выдерживала нагрузку на сжатие в 556 фунтов, что на 10% превышает расчетную прочность на сжатие, при этом масса сопоставимых механических конструкций снижается в 4 раза.[17]

Sunjammer Solar Sail

Долгое время предполагалось, что солнечные паруса мог отражать фотоны, исходящие от Солнца, и преобразовывать часть энергии в тягу. Результирующая тяга, хотя и небольшая, является постоянной и действует в течение всего срока миссии без потребности в топливе. В 2003 году LGarde вместе с партнерами JPL, Ball Aerospace, и Исследовательский центр Лэнгли под руководством НАСА разработала конфигурацию солнечного паруса, в котором использовались компоненты надувной жесткой стрелы для достижения высоты 10 000 м.2 парусник с реальной плотностью 14,1 г / м2 и потенциальное ускорение 0,58 мм / с2.[18] Вся конфигурация, выпущенная разгонным блоком, имеет массу 232,9 кг и требует всего 1,7 м.3 объема в бустере.[18] Дальнейшее развитие проекта солнечного паруса произошло, когда инженеры LGarde улучшили системы координат «парусного корабля» и предложили стандарт для отчета о характеристиках силовой установки.[19]

Компания LGarde была выбрана НАСА для создания Космический корабль Санджаммер, в настоящее время самый большой в мире солнечный парус.[20] Планируемый к запуску в январе 2015 года, Sunjammer построен из Kapton и имеет площадь 38 квадратных метров (124 футов) с общей площадью поверхности более 1200 квадратных метров (13000 квадратных футов).[20] Ультратонкий «парусный» материал всего 5 мкм толщиной около 32 кг (70 фунтов).[21] В космосе большая площадь солнечного паруса позволит ему развивать тягу около 0,01N.[22] Чтобы контролировать свою ориентацию, с помощью этой скорости и направления, Sunjammer будет использовать карданные лопасти (каждая из которых представляет собой небольшой солнечный парус), расположенные на концах каждой из его 4 стрел, полностью устраняя необходимость в стандартном топливе.[22] 17 октября 2014 года НАСА закрыло проект Sunjammer, вложив в него четыре года и более 21 миллиона долларов.[23]

Рекомендации

  1. ^ а б "Сайт LGarde". LGarde, Inc. Архивировано с оригинал 2 сентября 2013 г.. Получено 21 августа 2013.
  2. ^ Дэвид, Леонард (31 января 2013 г.). «НАСА запустит самый большой в мире солнечный парус в 2014 году». Space.com. Получено 21 августа 2013.
  3. ^ Такахаши, декан (9 мая 1990 г.). "Пробные шары: L'Garde планирует" космическое искусство "для Игр доброй воли". Лос-Анджелес Таймс. Получено 21 августа 2013.
  4. ^ Кристиан, Сьюзен; Кристина Ли (24 января 1992 г.). «Военные подрядчики O.C. уязвимы, но полны надежд». Лос-Анджелес Таймс. Получено 21 августа 2013.
  5. ^ «Главный технолог НАСА посетит Тастин в L'Garde Inc в четверг». Новости НАСА. 9 марта 2012 г.. Получено 21 августа 2013.
  6. ^ Кон, Мередит (22 мая 1996 г.). «Технологии на подъеме: надувная антенна фирмы Тастин прошла ключевой тест на орбите». Лос-Анджелес Таймс. Получено 21 августа 2013.
  7. ^ Lichodziejewski, D; G Телятина; Р. Хелмс; Р. Фриланд; М Круер. «Надувная жестко изменяемая солнечная батарея для малых спутников» (PDF). Центр оборонной технической информации. Министерство обороны. Получено 21 августа 2013.
  8. ^ а б Томас, М. (декабрь 1992 г.). «Надувные космические конструкции, переопределяющие концепции аэрокосмического дизайна, предотвращают расходы на полет на воздушном шаре». Потенциал. 11 (4).
  9. ^ Кассапакис, С; М. Томас (26 сентября 1995 г.). «Обзор развития технологий надувных конструкций». Конференция по космическим программам и технологиям AIAA 1995. AIAA 95-3738.
  10. ^ "Отчет НАСА, Миссия космического челнока STS-77". НАСА. Получено 30 декабря 2013.
  11. ^ а б "Пресс-кит НАСА, Миссия STS-77". НАСА. Получено 30 декабря 2013.
  12. ^ «Отчет о миссии, Спартанский проект - Эксперимент с надувной антенной (Sp207 / IAE)». Центр космических полетов имени Годдарда НАСА. 14 февраля 1997 г.
  13. ^ а б Дербес, Б. (1999). «Тематические исследования в надувных жестких конструктивных концепциях для космической энергетики». 37-я встреча AIAA по аэрокосмическим наукам. AIAA-99-1089.
  14. ^ а б Lichodziejewski, D .; К. Кассапакис (1999). «Технология надувных силовых антенн». 37-я встреча AIAA по аэрокосмическим наукам. AIAA 99-1074.
  15. ^ а б Redell, F.H .; J Kleber; D Lichodziejewski; Г. Грещик (2005). «Надувно-жесткие солнечные концентраторы для космической энергетики». Сборник технических статей для AIAA, ASME, ASCE, AHS, ASC Structures, Structural Dynamics and Materials Conference. 2.
  16. ^ Ridell, F.H .; Д. Лиходзеевский; Дж. Клебер; Г. Грещик (18 апреля 2005 г.). «Тестирование инфляции развернута к югу от Tg rigidized опорной конструкции для плоской мембраны волновода антенны». Сборник технических статей для конференций AIAA, ASME, ASCE, AHS, ASC Structures, Structural Dynamics and Materials. AIAA-2005-1880.
  17. ^ а б c Guidanean, K; Д. Лиходзеевский (2002). «Надувная жесткая ферменная конструкция на основе новых полиуретановых композитов Sub-Tg». Материалы 43-й конференции AIAA SDM. AIAA-02-1593.
  18. ^ а б Lichodziejewski, D; Б. Дербес; Дж. Уэст; Р. Райнерт; К. Белвин; Р. Паппа (20 июля 2003 г.). «Создание эффективного солнечного паруса к TRL 6». 39-я конференция и выставка совместных двигателей AIAA / ASME / SAE / ASEE. AIAA 2003-4659.
  19. ^ Дербес, Б .; D Lichodziejewski; Дж. Эллис; Д. Ширес (8 февраля 2004 г.). «Системы координат и формат для сообщений о движущих силах». Совещание механиков космического полета AAS / AIAA. AAS 04-100.
  20. ^ а б Уолл, Майк (13 июня 2013 г.). «Самый большой в мире солнечный парус будет запущен в ноябре 2014 года». Space.com. TechMediaNetwork. Получено 14 июня, 2013.
  21. ^ Дэвид, Леонард (31 января 2013 г.). «Самый большой в мире солнечный парус будет запущен в ноябре 2014 года». Space.com. TechMediaNetwork. Получено 15 июня, 2013.
  22. ^ а б Брук, Боэн, изд. (16 декабря 2011 г.). "Демонстрация солнечного паруса (проект Sunjammer)". Демонстрационные миссии технологий. НАСА. Получено 15 июня, 2013.
  23. ^ Леоне, Дэн (17 октября 2014 г.). «Миссия НАСА Никсса Санджаммера, интеграция цитирует, риск расписания». Космические новости. НАСА. Получено 18 ноября 2014.