【SPROUT打ち上げまで27日です!】

皆さま,こんにちは.
修士1年の大日向です.本日は構造系の設計について紹介します.

【構造系設計】
SPROUTは小型副衛星として主衛星と共にロケットに搭載されるので,構造系は主衛星に影響を与えないよう,打ち上げる際に考慮されるべき「打ち上げ時の環境情報」と「インターフェース条件」を満たすことが要求されます.ロケットからのインターフェース条件や剛性・加速度荷重・ランダム振動環境条件などの構造的要素に加え,アウトガス・中空構造のエア抜きなど,材料・材質一つ一つに細心の注意を払わなければなりません.

ロケットの振動で壊れてしまっては,壊れた部品が主衛星に当たって傷つけてしまうかもしれませんし,真空下でアウトガスが出てしまっては,アウトガスによって主衛星の光学機器を汚してしまうかもしれません.それだけではなく,衛星のシステムが破壊されることなく機能する必要があります.

また,SPROUTには色々な機器を搭載することになるので,それらをうまく配置する必要があります.SPROUTの機器配置は,このようになりました.
機器配置図


SPROUTは約20cm立方でありながら,このように様々な機器が搭載されています.機器配置を考えてもすぐに作り出すわけにはいかず,まずは構造解析を行い,衛星がロケットの振動で壊れないことを確認します.
構造解析


構造解析では,ロケットで予想される荷重を衛星に加えてあげます.それによって,ロケットの振動でも壊れないことを構造解析で確認してから,実際にこの形で衛星を作り出すことになります.

構造解析で大丈夫なことが分かったからといって,いきなりフライトモデルを作るわけではありません.まず一度,エンジニアリングモデルという試験用のモデルを作って,振動試験で少し強めに振ってあげることで,実際に大丈夫かどうかを確認します.
振動試験の様子


それ以外にも,衝撃試験なども行い,それぞれの試験をパスしたうえで,本当のフライトモデルが完成となります.

こうして完成したSPROUTのフライトモデルはこのようになりました.
SPROUT_FMSPROUT_FM


振動・衝撃試験で耐えてくれたSPROUTは,きっとロケットの振動にも耐えてくれると自信を持っています!
以上,今回は構造系の設計についての紹介でした.明日は,熱系の設計に関して,修士2年の藤原さん宜しくお願いします!