Проектная работа "Луноход - 1"

Администрация муниципального образования «Баргузинский район»

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования

«БАРГУЗИНСКИЙ ДОМ ДЕТСКОГО ТВОРЧЕСТВА»

Тема: 

«Луноход-1»

Работу выполнил: Цивилев Николай,

обучающийся объединения

«Начальное техническое моделирование и конструирование»

 Научный руководитель: Тогмитов Жаргал Батоевич,

педагог дополнительного образования

с. Баргузин

2024 год

Оглавление

Введение.

Человек всегда мечтал о полетах. Об этом свидетельствуют мифы многих народов, и история науки и техники. Но сумели это сделать лишь во второй половине ХХ века. В 1957 г. советские конструкторы вывели на орбиту первый искусственный спутник.

 В 1961 г. за ним последовал человек - Юрий Гагарин (СССР). А США начали работы по программе «Аполлон», целью которой была высадка людей на Луне.

Луна стала первым небесным телом, к которому начали летать наши и американские автоматические межпланетные станции, и пилотируемые космические корабли. Первыми планетоходами, работавшими на поверхности иного небесного тела, были советские самоходные автоматические аппараты «Луноходы».

Начались поиски различных видов луноходов.

1.1Выбор и обоснование проблемы.

Я интересуюсь историей развития космонавтики, читаю энциклопедию про астрономию, очень увлекает Космос и связанные с ней загадки. Очень интересно бывает разглядывать Луну через оптику, можно даже разглядеть на ней кратеры, впадины, горы, лунные моря.

Меня заинтересовало, какими аппаратами исследуется Луна, собрать информацию и попробовать создать свою модель этого аппарата.

Цель проекта:  изучить информацию и изготовить ходовую, управляемую модель Лунохода.

 При работе над проектом мной решались следующие задачи:

•  разработать технологичную, прочную и надежную конструкцию изделия из движителей, блока питания из Робо-конструктора EVA-3,  деревянных и пластмассовых материалов;
•  продумать узел крепления движителей к основанию деревянного корпуса, узла шасси, открывания крышки корпуса, деталировки корпуса;
•  подбор необходимых материалов и инструментов.

Чтобы ничего не упустить при выполнении творческого проекта, я составил опорную схему (звёздочку обдумывания).

2. Исследовательская часть.

2.1 История возникновения «Лунохода»

"Луноход-1"-    первый     лунный     самоходный     аппарат,     предназначенный для комплексных исследований лунной поверхности. Он был доставлен на поверхность Луны 17 ноября 1970 года. «Луноход-1» был создан в конструкторском бюро Химкинского Машиностроительного завода имени С. А. Лавочкина под руководством Григория Николаевича Бабакина. Управление луноходом осуществлялось с Земли из Центра космической связи.

Эскизный проект лунохода был утвержден осенью 1966 года. К концу 1967 года была готова вся конструкторская документация. Автоматическая межпланетная станция Луна-17 с Луноходом-1 стартовала в 10 ноября 1970 года и 15 ноября Луна-17 вышла на орбиту искусственного спутника Луны. 17 ноября 1970 года станция благополучно прилунилась в Море Дождей и Луноход-1 съехал на лунный грунт.

Общая масса лунохода составляла 756 кг, его длина с открытой крышкой солнечной батареи 4,42 м, ширина 2,15 м, высота 1,92 м. Он был рассчитан на 3 месяца работы на поверхности Луны.

Конструкция «Лунохода»:

«Луноход-1» состоял из герметичного приборного контейнера (1) и самоходного шасси.

Внутренняя поверхность крышки была покрыта фотоэлементами солнечной батареи(3), что обеспечивало подзаряд аккумуляторной батареи в течение лунного дня. В рабочем положении панель солнечной батареи могла располагаться под разными углами в пределах 0-180 градусов, чтобы оптимально использовать энергию Солнца.

Солнечная батарея использовались для питания электроэнергией многочисленных агрегатов и, научных приборов лунохода.

На луноходе была устроена система терморегуляции герметического отсека. Она состояла     из горячего      контура,      включающего      изотопный      источник      тепла с теплообменником, и холодного контура, в который входил радиатор-охладитель(2), излучающий тепло в пространство.

В течение лунного дня, длящегося 13,66 земных суток, когда освещенный Солнцем борт лунохода нагревался до +150 °C, а противоположный, находящейся в тени, был почти на 300 градусов холоднее, вентилятор гонял воздух по контейнеру, а сброс тепла осуществлялся через верхнее днище приборного отсека, которое одновременно являлось радиатором-охладителем.

Во время лунной ночи, когда температура   достигала   минус   170   градусов, для подогрева приборного контейнера использовался радиоизотопный источник тепла(11).

В передней части приборного отсека были расположены иллюминаторы телевизионных камер(4),   предназначенных   для управления   движением   лунохода и передачи на Землю панорам лунной поверхности и части звездного неба, Солнца и Земли.

Сбоку Лунохода-1 располагался телефотометр(5) - прибор для измерения яркости объектов и передачи их изображения на Землю.

Передвигался луноход по поверхности Луны при помощи мотор-колеса(6) в количестве 8 штук. Каждое из 8 колес шасси было ведущим и имело электродвигатель, расположенный в ступице колеса.

Один из выдающихся элементов лунохода остронаправленная антенна(8) с приводом(7). Остронаправленная антенна спирально-дискового типа во время работы постоянно ориентировалась в сторону Земли, передавала на нее собранные данные и использовалась для передачи изображений с бортовых камер. Управление им осуществлялось специальными экипажами, куда, помимо командира, водителя и бортинженера входил также оператор остронаправленной антенны.

Помимо остронаправленной, луноход был оборудован еще рядом антенн: малонаправленная антенна(9) - передает радиокоманды с Земли и передает телеметрические данные; штыревая антенна(10) – антенны работающие для приема радиокоманд с Земли

В «хвосте» лунохода-1 располагалось мерное колесо(12) - механический счётчик длины пройденного аппаратом расстояния по поверхности Луны.

Оснащен луноход уголковым отражателем(14) предназначенным для точного измерения расстояний.

«Луноход-1» проработал на Луне 10 месяцев, и не восстановив энергию, не вышел на связь. Луноход-1" остался на Луне.

2.2 Краткое определение дизайнерской задачи.

Луноход был в изготовлении достаточно сложным. Приложил много усилий, просмотрел много информации в интернете, и постарался чтобы изделие выглядело правдоподобно. Размер будет примерно 25*30, исходя из размеров корпуса и движителей. Цвет будет металлический.

2.3 Эскизы

2.4 Выбор изделия.

Посмотрев на фото для выполнения изделия я выбираю № 1 

2.5 Используемый материал.

Емкость 3л из-под краски, шайбы, гайки, разные крышки, пластмассовые детали, движитель и блок питания от набора EV-3, термоклей (клеевой пистолет), тонкие провода,  краска спрей серебристая.

3. Технологическая часть.

Подготовить все материалы для изготовления «Лунохода». Главное не спешить! Прежде чем начать работу нужно все тщательно продумать и  обдумать. Нужно внимательно работать и следить за ходом работы.

Правила техники безопасности при выполнении ручных работ                    

1. Во время работы быть внимательным, не отвлекаться и не отвлекать других.

2. Передавать колющие и режущие предметы ручкой от себя, располагать их на столе острым концом от себя.

3. При работе с циркулем не оставлять циркуль в раскрытом виде, не

держать циркуль вверх концами.

4. Не стараться резать заготовку с одного раза.

5. Не оставлять без присмотра термоклей, не прикасаться к кончику пистолета и не трогать горячий клей, по окончанию работы клей выключить.

6. Пользоваться краской в проветриваемом помещении.

3.2.Технологическая карта.

 4. Экономическая часть.

4.1. Расчёт затрат на изготовление.

Детали от набора конструктора EV-3 в расчет не применялись, т.к. в последующем планируется заказать моторчики к каждому колесу, а детали движителя вернуть обратно в набор.

4.2. Маркетинговое исследование.

    Если я в будущем буду специалистом по межпланетным проектам «Луноходов», то мои изделия обязательно будут пользоваться спросом, и хочу чтобы каждый житель Земли, мог путешествовать по планетам на скоростных и комфортных аппаратах!

5. Экологическая часть.

 Различные пластмассовые детали, мелкие болты и гайки, деревянные заготовки, банки и т.д. в расчет затрат не применяли, т.к. они имеются в больших количествах, специально собираются ребятами и не выбрасываются в мусор. Таким образом решается проблема в деталировке очень многих поделок при должной фантазии и вклад в экологию. При изготовлении и использовании не наносит вред здоровью, и окружающим людям.

 6. Заключение.

6.1 Самооценка.

Закончив работу над своим проектом, я могу сделать вывод, что мне удалось реализовать поставленную цель, изготовить «Луноход-1» по изученной информации о нем. Узнать о непрекращающейся борьбе ученых за раскрытие тайн Космоса. А также пришел к выводу о необходимости изучения таких наук как: физики, химии, робототехники.

Мне понравилось работать над моим проектом. Я многое для себя открыл и многому научился. Планирую продолжить изучение Космоса.

 Список литературы

Ресурсы интернет:

1. Первые        в        мире.        Луноход        Бабакина.        –        URL: https://tvkultura.ru/video/show/brand_id/63120/episode_id/1896867/video_id/1975886/
2. Луноход-1 (1970г.) - URL: https://www.youtube.com/watch?v=Ne-Kn6ssvng

3. Толковый        словарь        Кузнецова.        Телефотометр.        -        URL: https://gufo.me/dict/kuznetsov/телефотометр
4. Четыре штучки лунохода. - URL: https://polymus.ru/ru/museum/news/chetyre- shtuchki-lunohoda/

5. Луноход. Эпизод первый. - URL: http://www.vokrugsveta.ru/vs/article/7253/

6. Википедия.        Радиоизотопный        термоэлектрический        генератор.        - https://ru.wikipedia.org/wiki/Радиоизотопный_термоэлектрический_генератор

7. Википедия.        Мерное        колесо.        -        URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Мерное_колесо
8. Википедия.        Уголковый        отражатель.        -        URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Уголковый_отражатель

9. Новости. 40 лет назад Луноход-1 начал миссию по изучению поверхности Луны. - URL: https://3dnews.ru/602053
10. Луноход-1        –        первый        успешный        лунный        планетоход.        -        URL: https://inosmi.ru/science/20161221/238430962.html

11. Шесть машин, припаркованных на Луне: история луноходов. - URL: https://www.popmech.ru/technologies/382872-shest-mashin-priparkovannyh-na-lune-istoriya- lunohodov/#part2
12. «Возвращение        из        Космоса.»        В.А.        Парфенов.        -        URL: https://www.perunica.ru/nauka/9961-vozvraschenie-iz-kosmosa.html

13. Космос:        возвращение        на        Землю.        -        URL: https://ru.euronews.com/2014/10/23/ixv-facing-the-challenge-of-re-entry