שיטות פעולה חדשניות עבור הדור הבא של גלגלי תגובה

מיקום: Spacecraft Attitude control

גלגלי התגובה כבר זמן רב העבודה של בקרת הגישה של החללית, מתן מומנט מדויק להצביע וייצוב ללא צורך דחף. כמו משימות לדחוף למשטרים תובעניים יותר ו mdash; מפלטפורמות תצפית כדור הארץ גבוהה ועד חלקיקים מרחבי עמוק הדורשים מפרשי טווח נמוכים יותר מצביע על ידי צוללות; המגבלות של גלגלים ממונעים קונבנציונליים הופכים גלויים יותר ויותר הדור הבא של דרישות תגובה, כלומר, תכונות מתקדמות יותר ויותר, צורות חיים נמוכות יותר, ואפקטים יותר ויותר גבוהות יותר ויותר.

עיצובים מסורתיים ללא מכחול DC, תוך הוכחה, מציגים ללבוש מכני באמצעות נושאים, ליצור מיקרו-יברציות שמדיקו את איכות ההדמיה, וצורכים כוח משמעותי עבור פעולה מתמשכת.טכנולוגיות הפעלה מבטיח להתגבר על המגבלות הללו על ידי ניצול עקרונות פיזיים המאפשרים ללא מגע או מינימלי מגע לדור המרק, סמכות בקרה טובה יותר והתנהגויות חומריות חדשניות ביותר.

תגובה מסורתית גלגל הפעלה: Capabilities and Constraints

גלגלי תגובה לאת להסתמך על מנועים חשמליים & mdash; לרוב שלושה מנועים מכחולים ללא סייג DC עם רוטורים מגנטיים קבועים ו stators &mdash הפצע; כדי לסובב גלגל על מהירויות צווות. Torque מיוצר על ידי מאיץ או deceling את הרקטור, עם התגובה מועברת לאוטובוס החללית באמצעות ושיכון.

המגבלות העיקריות של אדריכלות זו נובעות ממגע מכני ומסחר עיצוב אלקטרומגנטיים.בל נושאות או, בגלגלים ביצועים גבוהים יותר, נושאים מגנטיים פעילים מציגים חיכוך, ללבוש, והסיכונים זיהום.כשלים של בריחת שתן הם גורם מוביל להידרדרות גלגל התגובה במשימות ארוכות טווח, בנוסף, הדבקות מוטורית להורדת משקל וקצבה של משאיות מהירות, אשר יכולות לעתים קרובות לשלם למערכות חשמל נמוכות ומהירות גבוהה יותר.

בעוד מעצבי המשימה מחפשים גמישות גבוהה יותר, חיים ארוכים יותר (10-15 שנים ומעלה), ויציבות הצבעה תת-מיקרורדיאנית, המגבלות של פעולה מסורתית הופכות קריטיות.זה עורר מחקר אינטנסיבי לתוך מנגנוני הפעלה חלופיים שיכולים לפעול עם רטט נמוך יותר, יעילות גבוהה יותר, ושיפור יכולת הדרגתית.

טכנולוגיות מתפתחות: בדיקה מפורטת

כמה שיטות פעולה של הדור הבא הגיעו לבגרות מספקת עבור שיקול רציני בעיצובי גלגל התגובה.כל אחד מנצל תופעות פיזיות נפרדות כדי להשיג דור טורק עם מאפיינים שמטפלים בחסרונות של מנועים קונבנציונליים.

תגית: Piezoelectric Actuators

חומרים Piezoelectric לייצר מתח מכני בתגובה לשדה חשמלי יישומי (אפקט פיזיקלי הפוך) כאשר מוגדר כפועלים, הם יכולים לייצר עקירות מדויקות עם רזולוציית תת-מטר, זמני תגובה מהירים מאוד (מיקרו שניות), ו צפיפות כוח גבוהה. עבור יישומי גלגל תגובה, פועלי אדזואלקטרי נחקרים במספר תצורה:

• (FLT:0) Stack Actuatorssueators 1:1 לספק עקירות קטנות (בדרך כלל 0.1-0.2% מהאורך) עם כוחות חסימת גבוהה, המתאימים למיקרו-פוזיציה של הכפפות או הפיכה ישירה.
• (בלטינית:0) סיבוב (bimorph) Actuatorsoverph:1) הופך את המתח מאוחר יותר לעקירות זוויתיות גדולות יותר, שימושי עבור איזון רוטטור עדין או עבור דחפים נזיפים הדופק.
• (FLT:0) Traveling-wave Piezoelectric מנועsbouph:1) ליצור תנועה רוטארית מתמשכת דרך עקירות פני השטח האלפטיים, המציעה מנגנון כונן ללא מגע לחלוטין עם אפס פליטות שדה מגנטיות.

היתרונות העיקריים של פעולת גלגל התגובה הם חיסול של שדות מגנטיים (חשובים עבור מכשירים רגישים), בהחלטה צעד דק מאוד, ואת היכולת לפעול בטמפרטורות Cryogenic שבו מנועים קונבנציונליים נאבקים. צריכת חשמל במהלך החזקה הוא רשלני, כמו אקטוטורים אדזואלקטריים שואבים את הנוכחי רק כאשר שינוי המדינה.עם זאת, אתגרים כוללים שבץ מוגבל, הצורך בכונן גבוה (בדרך כלל 50-200), ורגישים לחקור מתח מכני או טמפרטורה מתוחה.

תוכניות הפיתוח הנוכחיות ב-FLT:0)Jet Propulsion LaboratoryFLT:1 וסוכנות החלל האירופית הוכיחו אבטיפוסי גלגל תגובה אדזואלקטריים עם תצפיות טורק דומות למכוניות קטנות ללא מברשות תוך השגת חתימות רטט נמוכות משמעותית.

מגנטיות (MR) פלוגמנטל Actuators

נוזלים מגנטיים הם השעיה של חלקיקים דמויי מיקרון בגודל של נוזל נושא.כאשר נחשפים לשדה מגנטי, החלקיקים מתאימים לשרשראות, מה שגורם עלייה חדה, מהירה במהירויות לכאורה וחרדה; על ידי גורמים של 1,000 או יותר.אפקט זה מאפשר פיקוח על מומנט באמצעות שידור Shear בנוזל.

בהקשר של גלגל תגובה, ניתן להשתמש בנוזלי MR כהפיכה משתנה בין מנוע חשמלי לבין גלגל העוף. על ידי הפעלת השדה המגנטי, העברה טורק יכול להיות מותאם בזמן אמת ללא מגע מכני בין משטחים מוצקים.זה מציע כמה יתרונות משכנעים:

• משתנה מתמיד לחות ובקרה שליטה עם זמני תגובה מתחת 10 מילישניות.
• חיסול של ללבוש מכני מצמדות או כונן במהירות משתנה.
• הגנה מוגזמת באמצעות החלקה נוזלית, מניעת נזק למבצע או לחלליות.
• צריכת חשמל נמוכה להיאחז ב- to מחזיק מומנט, כפי שניתן לספק השדה המגנטי על ידי מגנטים קבועים עם מודולציה שדה באמצעות אלקטרומגנטים קטנים.

אתגרים קריטיים עבור פריסת חלל כוללים חלקיק התיישבות ו agglomeration תחת microgravity, מול שינויים מול טמפרטורה (נוזליMR מראים רגישות חזקה), ואת היציבות ארוכת הטווח של נוזל תחת חשיפה של אבק וקרינה. Sealing את הנוזל מבלי להציג חיכוך או זיהום הוא גם לא טריוויאלי.

(FLT:0) המשימה של נאס"א לחיקוי טכנולוגיה של NASAA של המשימה של ההרחבה: 1 (אנ') כללה הערכות של ממריצים נוזליים עבור בקרת גישה בלוויינים קטנים, עם תוצאות מבטיחות לצפיפות ולאמינות בבדיקות קרקעיות.

מיקרו-מודולטורים אלקטרומגנטיים

ההתקדמות במיקרו-סביבה אפשרה למבצעים אלקטרומגנטיים עם גורמים מאוד קומפקטיים, שילוב של סלילים זעירים, מגנטים קבועים באנרגיה גבוהה, ומבנים תואמים.מיקרו-קטרטורים אלה יכולים לייצר מומנטים מדויקים עם כוח קלט נמוך, מה שהופך אותם אטרקטיביים עבור גלגלי תגובה במיקרוסולטים ובקוביות, שבו כל דקדוק ומילימטרים.

הגדרות מפתח כוללות:

• (FLT:0)Planar אלקטרומגנטי מנועים FLT:1אנדר עם ממריצים מודפסים ומסתובבים מגנטיים, המאפשרים פיזור גלגל התגובה של ויפר-ת'ין.
• (ב) (ב) ל-Axial-coil ActuatorsFLT:1) עבור יישום כוח אקסקלי או רדיואלי, המשמש לאיזון עדין או סמכות משנית.
• (FLT:0)MEMS-based אלקטרומגנטית כונני LT:1 אשר מייצרים תנועה רוטארית באמצעות כוחות אלקטרוסטטיים או אלקטרומגנטיים בקנה מידה תת-מילימטר.

היתרונות המשתרעים מעבר להפחתה בגודל.מיקרוקטוטורים יכולים להשיג חיכוך נמוך מאוד וחיכוך ליד אפס כאשר בשילוב עם בעיות לנטייה מגנטית, המאפשר הפעלה ללא ג'ייטר.הטבע המודולרי שלהם מאפשר תצורה של מערך עבור פלטת torque מצופה.עם זאת, התוספת המוגבלת של מיקרו-actuator יחיד פירושה שהם מתאימים ביותר עבור חלליות קטנות או עבור נקודות בסדר במערכות שילוב עם microactreit עם microactor יחיד.

ניהול תרמי הוא דאגה בקנה מידה אלה, כמו חימום התנגדות micro-coils יכול להיות קשה כדי dissipate בוואקום. מראשים ב בידוד חוטי עתירי טמפרטורה גבוהה ו substrates מפיץ חום מטפל זה.כמה מוצרים תגובה קוביית מסחרית סטרייק עכשיו לשלב טכנולוגיות מיקרו-actuator אלקטרומגנטי, מציע לסינון שיניים עד 0.1 N perm perlomcashive מערכות גדולות יותר; עם מערכות גדולות יותר.

Shape Memory Alloy (SMA) Actuators

צורת ⁇ זיכרון, כגון Nitinol (ניקל-טיtanium), עוברת טרנספורמציה בשלב מרטינטית המאפשרת להם לשחזר צורות מוגדרות מראש כאשר מחומם מעל טמפרטורת מעבר.אפקט זה יכול לייצר כוחות משמעותיים ועקירות, מה שהופך SMAs מועמד למנגנוני פעולה של גלגל תגובה.

יישומים אפשריים כוללים:

• (ב) ויקרא י"א: ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (ב) ⁇ :0) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
• (FLT:0) מערכות מנועיות SMA-אופנועיות SMA LT:1), שבו SMAs מספק פונקציה מלוכדת או מצמדת, צמצום דרישות כוח מתמשך.

האטרקציות העיקריות של SMAs הן צפיפות האנרגיה הגבוהה שלהם (ההשוואה למערכות הידראוליות בחבילה מוצקה של מדינת), פעולה שקטה, ואת היכולת להחזיק מעמד ללא כוח מתמשך (באמצעות הנוקשות של החומר בשלב הטמפרטורות הנמוכות) עבור גלגלי תגובה, SMA Actuators יכול לאפשר מצבי תחזוקה לא בטוחים, להפחית את הכוח הנימוק, או לספק חירום עבור גישה התאוששות.

אתגרים משמעותיים להגביל את האימוץ הנוכחי. SMA אקטוציה מסתמכת על אופניים תרמיים, אשר הוא איטי יותר מאשר אלקטרומגנטי או ⁇ שיטות ו mdash; פעמים אחריות הם על סדר שניות ולא על פני מילימטרים.הטרנספורמציה בשלב כוללת גם היסטריה ועייפות על מחזורים חוזרים, במיוחד אם החומר אינו מאומן וייצב.

תוכניות מחקר ב- (FLT:0) סוכנות החלל האירופית (European Space AgencyFLT:1 ), חקרו SMAs עבור מבנים הניתנים לפרוס, וכעת מרחיבים את השימוש ביישומים, כולל מושגי גלגל התגובה המשתמשים באלמנטים של SMA עבור מיקום משותף עם חיתוך אלקטרומגנטי עדין.הטכנולוגיה צפויה להופיע ראשון במנהגים משניים או במנגנונים שבהם מהירות היא פחות קריטית מאשר אמינות ויעילות כוח.

חומרים חשמליים וזריזות

מעבר לארבע הטכנולוגיות העיקריות, פולימרים אלקטרואקטיביים (EAPs) וחומרים מגנטיים מציעים דרכים נוספות עבור פעולה עתידית. EAPs שינוי צורה תחת גירוי שדה חשמלי, מתן פעולה מקביל עם זנים גדולים ומסה נמוכה. בעוד יכולות מתוח וכוח נוכחיות הן צנועות, התקדמות לאחרונה בפעולת אדפטומטר אלקטרונים דיאלקטרי מראה פוטנציאל עבור תגובה הקלה או מומנטום עדין.

חומרים אלה נמצאים ברמות מוכנות טכנולוגיות נמוכות יותר (TRL 2-4 לעומת האחרים שנדונו, אך התכונות הייחודיות שלהם ו-mdash; במיוחד סובלנות הקרינה ו תאימות ואקום; להפוך אותם לשווה ניטור עבור יישום חלל ארוך טווח.

יתרונות השוואתיים של חוק הטיפוח הבא

כל טכנולוגיה מתפתחת מביאה מערך ייחודי של יתרונות שמטפלים בחולשות ספציפיות של פעולת גלגל התגובה המסורתית.כאשר מוערכים על פני מדדי המשימה המרכזיים, המגמות הבאות מופיעות:

• (FLT:0) ללבוש ואמינות מכניים: FLT:1 ⁇ Piezoelectric ואלקטרומגנטי microactuators יכול לפעול עם מגע מינימלי או אפס, חיסול ללבוש והשפלה סיכה. m נוזל גם להימנע מגע מוצק פתור.זה ישירות להאריך את החיים, במיוחד עבור יישומי רכיבה על אופניים גבוהים.
• (FLT:0) צריכת חשמל: ⁇ FLT:1 ⁇ המטוטורים המטומאלקטריים שואבים כוח רק במהלך שינויים המדינה, בעוד מיקרו-קטרטורים אלקטרומגנטיים נהנים מעיצובים בקנה מידה גבוה בקנה מידה קטן של סלילים קטנים יותר.SMA פועל יכול להחזיק מעמד באופן פסיבי.עבור קוביות ומשימות חלל עמוקות עם מערך סולארי מוגבל, יעילות אלה מתרגמות לקיבולת תפעולית גדולה יותר או מופחתת של סוללות.
• (FLT:0Mass and Volumemia:FLT:1 אלקטרומגנטי microactuators מאפשר כאבי גלגל התגובה כי כובש פחות מסנטימטר מעוקב אחד על גלגל, פתח אפשרויות חדשות עבור picosatellites ורשתות חיישן מבוזר. Piezoelectric ו SMA פועל גם מציעים צפיפות גבוהה בחבילות קומפקטיות.
• (FLT:0) ו- Jitter:FLT:1 The Part, cogging-free torque מ מנועים אדזואלקטריים ומיקרו-קטרטורים אלקטרומגנטיים, בשילוב עם לחות של נוזלי MR, מפחית באופן דרמטי מיקרובידורות בהשוואה ל- DC ללא מכחול עם מסבים מכניים.
• (FLT:0) סובלנות סביבתית: FLT:1 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

השוואות קוונטיות מראות כי בעוד צפיפות טורק (Nm / ק"ג) של ממריצים מתקדמים עדיין לא יכול להתאים את הגלגלים DC ללא מברשת הטובה ביותר, את העסקאות ברטטציה, חיים וגמישות גודל ליצור יתרונות אטרקטיביים ברמה של מערכת, במיוחד עבור חלליות קטנות ופלטפורמות דיוק.

אתגרים בדרך ל Flight Qualification

למרות ההבטחה שלהם, שיטות פעולה של הדור הבא מתמודדות עם מכשולים בלתי ניתנים לעצירה לפני שהם יכולים להחליף גלגלי תגובה מסורתיים במשימות מבצעיות.סביבת החלל מטילה תנאים שקשה לשכפל בבדיקות ארציות:

• (FLT:0) הרכיבה והוואקום:FLT:1 , pzoelectric Actuators יכול לסבול deקוטבציה ועייפות מכנית תחת תנודות טמפרטורה מהירות. mנוזלים עשויים לחוות סחף עמוק ו חלקיקים התיישבות במיקרו-גרביטציה. טמפרטורות SMA חייב להיות תואם בקפידה לפרופיל התרמית המשימה, ואקום ממושך יכול להאיץ הזדקנות חומרית.
• (FLT:0) קשיחות של קרינת חלקיקים גבוהה באנרגיה גבוהה עלולה לפגוע קרמיקה אדזואלקטרית, לשנות את המאפיינים של נוזלי MR נוזלי, וחומרי פולימרים מדרגת משתמשים ב-EAPs. Shielding ובחירת חומרים הם קריטיים אך מוסיפים מסה.
• (FLT:0) עייפות מכנית ועמידות: FIRLT:1 ; SMA פועלים כפופים לעייפות פונקציונלית (שינוי בהתנהגות טרנספורמציה) ועייפות מבנית (התחילה) מעל אלפי מחזורים. מחסנים Piezoelectric יכולים להיכשל על ידי דלמינציה או הגירה אלקטרודה תחת ניתוח שדה גבוה.
• (FLT:0) שילוב מערכת של מערכת הבקרה: FLT:1 הדינמיקה שונה של אלה פועלים ו mdash; לא ליניארי hysteresis ב SMAs ו ⁇ electrics, מהירויות של זמן ב MR נוזלים & mdash;require מתקדם אלגוריתמים בקרה, לעתים קרובות עם גישות הסתגלות או מודל-predictives.
• (FLT:0 â € ¢ והמורשת:FLT:1 מנהלי המשימה של החלל הם שמרניים מטבעם, מעדיפים רכיבים עם מורשת הטיסה. בניית אמון בטכנולוגיות הפעלה חדשות דורש בדיקות שיטתיות ב TRLs גבוה יותר בהדרגה, מאפיון ברמה של רכיב להפגנות תת-מערכת בסביבות רלוונטיות.

תוכניות מחקר מתמשך מטפלות באתגרים אלה באמצעות קמפיינים לבדיקת קרינה, בדיקות מחזור חיים מורחבות בתאי ואקום תרמיים, ופיתוח של ניסוחים חומריים סובלניים קרינה. גישות היברידיות המשלבות מנוע קונבנציונלי עבור קורק עם אדזואלקטרי או SMA טוב לבמה עבור דיוקאזט מציע מסלול סיכון נמוך יותר לפריסה תפעולית.

פרופילים ויישומים Scenarios

טכנולוגיות הפעלה שונות מתאימות ביותר לארכיטיפים שונים:

• (FLT:0) גבוה observatoriesFLT (למשל, טלסקופי חלל, אינטרפרמטרים) להפיק תועלת רבה מן ה-Lot-vibration, יכולת ברזולוציה גבוהה של מנועים ⁇ אלקטריים או מיקרוקטורים אלקטרומגנטיים.החיסול של רעש וקידוד כדי לשפר את איכות התמונה באופן ישיר.
• (FLT:0) , 000 תצפיות כדור הארץ אורך 1 , דורש חיים תפעוליים מורחבים ואמינות גבוהה.מ.ק.מ.ק.ק.ק.ק.קומ.ק.קומ.פ.ציה אלקטרומגנטית לא מגע להפחית את הכישלונות הקשורים לבלי, המאפשרים ל 10-15 שנים ללא תחזוקה מתוכננת.
• (FLT:0)CubeSats ולוויינים קטנים לוויינים 1FIRLT:1 ; עדיפות מסה, נפח ויעילות כוח. מיקרו-קטרטורים אלקטרומגנטיים ודחפים מיניזואלקטריים הם מתאימים באופן אידיאלי, המאפשר יכולת גלגל תגובה בחלליות אשר סמך בעבר על מגנטים או ייצוב כוח הכבידה.
• (FLT:0) תחקירים מרחביים וקרקעות: 1) עומדים בפני סביבות תרמיות קיצוניות ושלבי שייט ארוכים. SMA פועלים מציעים יכולת תחזוקה בטוחה והחזקה בעמדה פסיבית, בעוד מנועים ⁇ אלקטריים פועלים בטמפרטורות Cryogenic עבור משימות פלנטריות חיצוניות.
• (FLT:0) נוסטלים וחילולים 1 בינואר דורשים עלות יחידה נמוכה וביצועים הניתנים לשיפוץ.מיקרופאבריקסד האלקטרומגנטי המלווה את עצמם לכדי ייצור, פוטנציאל להפחית את העלות לכל ענישה ולאפשר פריסה בקנה מידה גדול.

בכל מקרה, טכנולוגיית ההפעלה שנבחרה חייבת להיות מצוידת באלקטרוניקה נאותה של חשמל, אלגוריתמי בקרה וניהול תרמי כדי לספק ביצועים מבוקשים של משימות.אופטימיזציה ברמת מערכת ו-mdash; במקום השוואה ו-mdash ברמת הרכיב; הוא המפתח לאימוץ מוצלח.

כיוונים עתידיים וקרנות מחקר

הדרך קדימה להפעלה של גלגל התגובה הדור הבא כוללת מספר דחפים מקבילים:

• (FLT:0) חידושים ממתיטריאליים: FLT:1 לפתח קרמיקה אדזואלקטרית עם טמפרטורות קארי גבוהות יותר וסובלנות קרינה, MR נוזלים עם השעיה חלקיקים יציבה וטווחי הפעלה רחבים של טמפרטורה, ו SMAs עם טמפרטורות מותאמות וטמפרטורות עייפות משופרת הם עדיפויות גבוהות.
• (FLT:0) שיטות בקרה מתקדמות: FLT:1 Hysteresis פיצוי, הזנה אדפטית קדימה, ומודל שליטה חיזויית משולבים אלקטרוניקה לנהוג כדי לינארי את התגובה של מערכות SMA ו- ⁇ electric.המטרה היא לספק ממשק פשוט torque-command דומה בקרים מוטוריים קונבנציונליים.
• שילוב:0 Magnetic levitation: FIRLT:1 [שלב מיקרו-actuators אלקטרומגנטי עם נושאים מגנטיים פעילים יוצר גלגל תגובה ללא מגע מלא ללא ללבוש מכני, אפס רטט, ופעולה ללא חיכוך.זה מייצג את הביצועים האולטימטיביים של גלגל התגובה אבל דורש שליטה מורכבת ואלקטרוניקה כוח.
• (FLT:0) אדריכלות מודולים מודולים מודולים מודולים אשר ניתן לערום או מארגן כדי להשיג רמות מומנט הנדרש מבלי לעצב מחדש את מערכת הגלגל כולה יפחית את עלויות הפיתוח ויזרז פריסה על פני פלטפורמות מרובות.
• (FLT:0) הפגנת In-orbit: FLT:1, הצעד החשוב ביותר לקראת קבלה הוא הדגמה טיסה.כמה סוכנויות וגופים מסחריים מתכננים משימות הדגמה טכנולוגית במיוחד עבור פעולות גלגל תגובה חדשות, עם נתונים מקיפים הצפויים בתוך שלוש עד חמש שנים.

בעוד טכנולוגיות אלה בוגרות מתחנות מעבדה רכיבי טיסה מוסמכים, הם ישתנו באופן יסודי את מרחב הסחר עבור בקרת גישה חללית.שילוב של ללבוש מופחת, כוח נמוך יותר, גורמי צורה קומפקטיים, ודיוק עליון יאפשרו למשימות שהן כיום לא מעשיות או בלתי אפשריות עם גלגלי תגובה קונבנציונליים.

המעבר לא יקרה בין לילה, אבל המסלול ברור: גלגלי התגובה של העתיד נראים שונים מאוד מאלה של העבר, והחידושים המתוארים כאן יהיו בלב השינוי הזה.