Dispozitiv cu două grade de libertate pentru orientarea componentelor sateliților

Dispozitivul are ca scop îmbunătățirea performanțelor sateliților pe plan mecanic, energetic și economic. Dispozitivul este o singură piesă compusă din trei inele rigide conectate între ele prin intermediul a patru elemente elastice de secțiune cilindrică. Elementele elastice sunt poziționate două câte două, de-a lungul a două axe perpendiculare. Considerând inelul exterior fix, prin acționarea celorlalte două inele cu cupluri de forţe în planuri perpendiculare, se obțin cele două grade de libertate prin deplasările unghiulare ale inelului interior.

Dispozitiv compliant; sistem spațial.

Problema actuală este dată de faptul că pe piață nu există soluții acceptabile care să se adreseze sectorului spațial care prezintă provocări ridicate de dificultatea orientării și funcționării anumitor componente în condiții extreme.
Dispozitivul face parte din clasa mecanismelor compliante a căror funcționare este bazată pe deformațiile structurale elastice ale unor părți componente cu rigiditate scăzută la diferite solicitări mecanice.
Principala utilizare este orientarea diferitelor componente mobile de pe sateliți (senzori, panouri solare, propulsoare) în vederea creșterii performanțelor acestora și reducerii numărului de astfel de componente necesare în vederea minimizării masei.
Dispozitivul că nu necesită lubrifiere deoarece nu există componente cu mișcare relativă. Aceasta este un mare avantaj pentru aplicațiile spațiale deoarece se evită dificultățile legate de utilizarea lubrifianților în condiții criogenice.
Consumul energetic este redus deoarece lucrul mecanic necesar revenirii la starea nedeformată se face numai prin forțele elastice interne (din dispozitiv), reducându-se consumul energetic de la bordul satelitului.

Avantajele Dispozitivului cu 2 grade de libertate pentru orientarea componentelor sateliților sunt:

1. 1. Dispozitivul se poate folosi la orientarea oricăror componente mobile din alcătuirea sateliților;
   2. Dispozitivul are o precizie crescută prin utilizarea fenomenului de deformare elastică;
   3. Dispozitivul este foarte ieftin deoarece:
      • se folosesc materiale ieftine, din comerț (polimeri, aluminiu);
      • este compus dintr-o singură piesă;
      • piesa folosită are o construcție simplă;
      • se pot utiliza diverse procedee tehnologice simple:
        • printare 3-D sau
        • prelucrare mecanică ieftină, cu operații simple, cu precizie medie (debitare, ștanțare, găurire,
          teșire), folosind scule și unelte ieftine, de uz general;

e. costurile cu manopera sunt scăzute deoarece montajul este simplu și se poate executa de personal cu calificare scăzută sau medie.

Dispozitivul este realizat ca prototip de nivel tehnologic TRL9.

Dispozitivul se folosește pentru orientarea componentelor cu destinație spațială: sateliți, senzori, panouri solare, antenele sateliților și propulsoare pentru efectuarea de manevre de corecție a traiectoriei sau părăsirea orbitei.
Soluțiile actuale sunt extrem de complexe, de scumpe și prezintă provocări ridicate de dificultatea orientării și funcționării anumitor componente în condiții extreme.
Dispozitivul rezolvă aceste probleme pentru că este simplu, accesibil, foarte ieftin și asigură o precizie crescută a poziționării sistemelor spațiale.

Brevet acordat
Titlu: DISPOZITIV CU DOUĂ GRADE DE LIBERTATE PENTRU ORIENTAREA COMPONENTELOR SATELIȚILOR Data de prioritate: 28.01.2022
Număr Brevet: RO 135463 A2

Valorificarea printr-un contract de licență cu un agent economic pentru producție, marketing și comercializare.

Serviciul Inovare și Transfer Tehnologic
Splaiul Independenței, nr.313, R408, București,Romania Tel: +4021 402 9584
Email: sitt@upb.ro, alexandru.marin@upb.ro