Вы здесь

Тренажер для космонавтов — на 3D-принтере

LOGEEKs DM выполняет заказы не только для крупных производств — мы делаем сложные, штучные конструкции самого разного назначения. При минимальном тираже наши преимущества становятся еще очевиднее: 3D-печать обеспечивает оптимальные сроки, стоимость и качество изделий по сравнению с другими способами изготовления.

ЗАКАЗЧИК

Компания «СофтЛаб-НСК» с 1988 года разрабатывает системы виртуальной реальности, в том числе тренажеры для Центра подготовки космонавтов имени Гагарина (ЦПК). Одна из последних разработок — стенд-тренажер визуально-инструментального наблюдения («ВИН»).

 

СИТУАЦИЯ

Международная космическая станция (МКС) облетает Землю примерно за 90 минут. У космонавта-фотографа в запасе максимум 90 секунд, чтобы найти нужный объект и сделать снимок. При этом надо учитывать бег планеты, прозрачность атмосферы, освещение, которое меняется гораздо быстрее, чем на Земле, корабль «Союз», маячащий в иллюминаторе. И невесомость, разумеется. Часто у фотографа не бывает второго шанса, ведь в следующий раз орбита МКС обязательно сместится, атмосфера, возможно, наполнится облаками, наступит ночь в районе интересующего вулкана или Панамского канала.

 

Корабли проходят через Панамский канал. Фото: Tim Peake/EAS
Корабли проходят через Панамский канал. Фото: Tim Peake/EAS

 

Качественные снимки Земли получаются у тех, кто долго тренируется. И делать это лучше всего не в космосе, а на Земле, с помощью тренажеров.

УСТРОЙСТВО

Тренажер «ВИН» решает две задачи — знакомит с видами Земли с борта МКС в разных условиях и помогает отработать навык фотографирования поверхности планеты. Основные составные части тренажера:

  1. Макет иллюминатора МКС с дисплеем, который выводит изображение Земли с учетом бега планеты, облачности и времени суток.
  2. Имитатор фотокамеры космонавта с датчиками, которые позволяют строить изображение в видоискателе исходя из положения фотокамеры.  
  3. Шлем оригинальной конструкции. Благодаря датчикам на шлеме, картинка в «иллюминаторе» строится, исходя из положения головы.

Кроме того, в тренажере есть система, имитирующая «невесомость» фотоаппарата, и множество необходимых деталей: декоративные накладки, балласт для балансировки и прочее.

 

Вид шлема сверху
Вид шлема сверху

ЗАДАЧА

При создании тренажера сотрудники «СофтЛаб-НСК», его разрабатывавшие, поняли, что изготовление многих частей тренажера, будет стоить космических денег при штучном тираже. Кроме того, традиционные способы не гарантировали высокой точности воспроизведения обстановки МКС и требовали месяцев ожидания. Поэтому компания-разработчик решила воспользоваться преимуществами 3D-печати и обратилась к команде LOOGEEKs DM.

Итак, нам предстояло сделать макет иллюминатора, копию мощного объектива Sigma 300-800 и тот самый уникальный шлем.

 

РЕШЕНИЕ LOGEEKS DM

Сначала инженеры «СофтЛаб-НСК» отправили LOGEEKs DM разработанные ими 3D-модели составных частей «ВИНа».

Затем мы напечатали все детали на 3D-принтере из прочного полиамида PA2200. Лучше всего полиамид подошел для имитации японского объектива, применяемого на МКС: эта технология 3Д-печати сочетает необходимую точность изготовления и одновременно высокую прочность.

 

Оригинальный объектив Sigma 300-800, полная версия
Оригинальный объектив Sigma 300-800, полная версия

 

Отпечатанные детали прошли предварительную проверочную сборку силами Заказчика, после чего вернулись на постобработку — шпаклевку, грунтовку и шлифовку. Для шлифовки мы использовали наждачную бумагу разной зернистости, а в финале зачистили всё водой.

 

 

Части будущего тренажера покрасили акриловой краской с помощью аэрографа. После сушки покрасили еще раз — двух слоев достаточно.

 

Вид шлема снизу
Вид шлема снизу

 


Вид шлема сверх

Результат

По подсчетам 3D-печать в LOGEEKs DM стоила на 75% дешевле, чем при применении традиционных способов вроде фрезерования. Что касается шлема «ВИНа», то такую конструкцию вообще нецелесообразно было делать иначе, кроме как на 3D-принтере.

Время мы тоже сэкономили: сделали работу в 3 раза быстрее, чем обещали токари и фрезеровщики. «Объектив», например, напечатали, покрасили, т.е. полностью подготовили к сборке,  всего за 6 суток.

Тренажер успешно протестирован в компании «СофтЛаб-НСК» и уже работает в ЦПК. А это значит, что в инстаграме Роскосмоса будет больше качественных фотографий с МКС: https://www.instagram.com/roscosmosofficial/

Спросите инженера