Feasibility study: small and low-cost electromechanical release mechanisms for space

Abstract

[ES] La investigación e industria espacial se está volviendo progresivamente más accesible, atrayendo a más compañías a trabajar en este sector. Sin embargo, algunas partes de este sector todavía no son accesibles o económicas. Este proyecto consiste en un estudio sobre mecanismos de cierre y apertura económicos y usables en el espacio. El objetivo de este proyecto es concebir el diseño de un mecanismo que pudiera ser fabricado y utilizado por Responsive Acces, empresa colaboradora del proyecto. Idealmente, este proyecto terminaría con la creación de un prototipo funcional y testado, que pudiere seguir desarrollándose en el futuro. Este proyecto también incluye un estudio del mercado actual, posibles materiales considerados y los tests que deberían ser realizados sobre un diseño para que pueda ser utilizado en el espacio. Esta memoria expone el desarrollo del proyecto siguiendo un orden práctico que facilite el entendimiento de lo que se ha ido haciendo y consiguiendo. Primero se introducen conceptos básicos y fundamentales sobre el proyecto: términos necesarios, información sobre el cliente del proyecto, el objetivo y resumen del proyecto y su organización. Después se exponen las actividades previas que realizó el equipo antes de empezar con el diseño. Estas acciones incluyen un estudio sobre la oferta de mecanismos de liberación de cargas actualmente en el mercado, el documento de condiciones que debe cumplir el diseño; acordado con el cliente y un estudio de materiales usados en la industria aeroespacial. A continuación, se expone el proceso de diseño del mecanismo. Primero, durante la fase de ideación, se realizó una ¿tormenta de ideas¿ de la que se sustrajeron una serie de ideas potenciales que son expuestas en este documento. Después se exponen los diseños finales elegidos y las decisiones mecánicas y electrónicas que se llevaron a cabo durante el diseño de estos mecanismos. En esta sección también se pueden encontrar simulaciones 3D de los diseños así cómo simulaciones cinéticas de los mismos. Por último, una vez terminada la sección de diseño, se expone toda la información relacionada con el testeo de los mecanismos. Finalmente se presentan las conclusiones del proyecto así como el posible desarrollo futuro que podría realizarse.

[EN] Space research is slowly but steadily becoming more accessible, attracting more companies to work in space. However, some space solutions are not as accessible and expensive. This project is a study about low-cost opening mechanisms that are usable in space. The aim of this project is to come up with a mechanism design that could be manufactured and utilised in space projects by Responsive Access, the industrial collaboration company of this project. The ideal ending point for this project is to create and test a prototype, which can then be sent onwards to further development. This project also includes a study of current solutions, materials and tests implemented to consider when designing a device to be utilised in a space environment. This report goes through every part of the project in sensible order, so that the reader has an idea what has been done in the project and what kind of things have been achieved. First it is introduced some basic information of the project such as background information and terms required to understand the project, information about the client of the project, the scope of the project or the management of the project. Secondly, it is exposed the activities performed by the team before starting to design. These previous studies include a study of the release mechanism in the market, the conditions document presented to the client with all the characteristics of the device to develop and the materials study performed by the team. After, the design study section goes through the different design stages. Starting from the brainstorming and ideation stage, every potential solution found is presented. Later mechanical and electronic decisions with respect the final candidates are described. Motion simulations of the devices might be found in this section as well. After the design study, everything related to the testing of the devices is explained. Finally, final conclusions of this project are presented as well as possible future work and development of the project.