Aandrijfsystemen voor de ruimtevaart

Klaar voor het nieuwe ruimtetijdperk.

maxon-aandrijfsystemen behoren tot de meest gevlogen actuatoren bij de verkenning van Mars. Ze bewegen enkele van de meest complexe robotsystemen die mensen ooit hebben gebouwd. 

Geoptimaliseerde service voor ruimtetoepassingen.

Ter ondersteuning van klanten in de ruimtevaart richtte maxon in 2020 een gespecialiseerde ruimtevaartgroep op. Het maxon SpaceLab biedt geoptimaliseerde diensten voor ruimtetoepassingen. De Space-catalogus biedt een selectie van uiterst betrouwbare oplossingen voor veeleisende toepassingen in de ruimte. Daarbij ligt de nadruk op producten met een ruimtetraditie.

Met het SpaceLab heeft maxon middelen gecreëerd om onze klanten in de ruimtevaart te ondersteunen.

Het SpaceLab maakt deel uit van de R&D-groep en is gespecialiseerd in projecten met de volgende kenmerken en achtergronden:

Toepassingen voor de commerciële 'nieuwe ruimtevaart'

Wetenschappelijke onderzoeksmissies

Extreme omgevingen (lage en ultrahoge temperaturen, vacuüm, straling, sterke mechanische schokken en trillingen)

Schaalgrootte omhoog of omlaag volgens de beschikbare ontwerpen

De toepassingen kunnen onder meer hoge kwaliteitseisen, hoge technische complexiteit, kleine volumes (one-shot, micro en kleine series) en een complexe testomvang hebben.

Ruimtetoepassingen.

maxon actuatoren worden wereldwijd in talrijke door de ruimtevaartautoriteiten gefinancierde missies gebruikt en bevinden zich in commerciële satellieten, rovers, wetenschappelijke ruimtevaartuigen en in het ISS. Actuatoren uit de maxon Space-catalogus kunnen naar behoefte worden aangepast om te voldoen aan de eisen van elke klantmissie, waaronder NASA, ESA, JAXA en vele particuliere bedrijven in de commerciële en nieuwe ruimtevaartmarkt. maxon kan high-end wetenschappelijke one-shot ruimtemissies, hoogwaardige commerciële ruimtetoepassingen met een laag volume tot volumineuze nieuwe ruimtesatellietconstellaties bedienen.

Lijst met toepassingen waarin maxon actuatoren worden gebruikt:

Uitvouw- en draaimechanismen

Inertiewielen

Aandrijvingen voor cardanische ophanging

Pomp- en ventielaansturing

Activerings- en veiligheidsmechanismen

Ruimtevaartrobotica

Roverwielaandrijving en -sturing

Draagraketmechanisme

En veel meer

Ontwikkeld voor de meest veeleisende ruimtemissies.

Naast betrouwbare standaardcomponenten bevat het SpaceLab-portfolio ook oplossingen op basis van zeer specifieke klantspecificaties. Deze ontwikkelingsintensieve toepassingen worden in gedefinieerde processtromen door maxon inhouse ontworpen, getest en geproduceerd. Onze ruimtevaartexperts bieden ondersteuning bij het definiëren van de reikwijdte van het project, rekening houdend met technologie, kosten en tijd. Zij begeleiden u vanaf de specificatiefase tot aan de productiestart en zorgen voor de meest betrouwbare productondersteuning in de ruimtevaartindustrie.

Voorbeelden van speciale constructies:

Compleet op maat gemaakte actuatoren

Gewrichtsactuatoren

Speciale interfaces (bijv. flenzen met inzetstukken)

Schaalgrootte omhoog of omlaag volgens de beschikbare ontwerpen

Uitgebreid rotortraagheidsmoment voor inertiewielen

Geoptimaliseerd gewicht (bijv. getrapte transmissie)

Als er niets mis mag gaan.

Of het nu gaat om een baanbrekende Marsmissie of een commercieel ruimteveer, de betrouwbaarheid van individuele onderdelen is van immens belang in alle ruimtetoepassingen. Aangezien maxon systemen veel missiekritische componenten aandrijven waarvan uitval onaanvaardbaar zou zijn, bieden we ook elektrisch redundante motoren om de hele missie te beschermen. maxon SpaceLab stelt verschillende oplossingen ter beschikking, afhankelijk van de vereiste mate van redundantie.

 

Toegewijde ruimtevaartspecialisten.

Wij beschikken over ruim 25 jaar ervaring en bewezen successen in ruimtemissies. Op basis van deze ervaring hebben de ingenieurs van maxon SpaceLab een eigen programma met standaardcomponenten ontwikkeld, dat op het gebied van materialen, verwerking en testmethoden is aangepast.

Op basis van maxons ruime ervaring in de industriële sector zijn deze producten voor ruimtetoepassingen gekwalificeerd. Voor prototypes en functiemonsters kunnen we in eerste instantie goedkopere industriële varianten beschikbaar stellen. Onze klanten profiteren daardoor van een duidelijk kortere ontwikkelingsfase en een economische grootschalige serieproductie. Zo kunnen de kosten voor commerciële raket- of satellietlanceringen worden verminderd.

Aandrijvingen

Onze productadviezen voor ruimtetoepassingen.

Borstelloze motoren (EC)

EC 20 flat / EC 32 flat / EC 45 flat / EC-4pole 22 / EC-4pole 30 / EC 13 / EC 40 L

Platte motoren van maxon uit geautomatiseerde productie zijn bijzonder geschikt voor beperkte ruimte. Ontworpen als een binnen- en buitenloper, bereiken ze toerentallen van maximaal 20.000 min-1. Verkrijgbaar met Hall-sensoren, zonder sensoren of zonder frame. 
Dankzij de speciale wikkelingstechnologie en vierpolige magneten bieden de EC-4pole-aandrijvingen het hoogste vermogen per volume- en gewichtseenheid. Ze hebben een laag rustkoppel, een hoog rendement en een uitstekende regeldynamiek.

De extreem lange levensduur van onze elektronisch gecommuteerde EC-motoren kan vooral bij voorgespannen kogellagers goed worden benut. Ze bieden een gunstig koppelgedrag, een hoog vermogen en een groot toerentalbereik. 

  • Beperkte hoeveelheid lijmen geselecteerd vanwege hun compatibiliteit met ruimteomgevingen, volledig roestvrij staal, lasergelaste verbindingen.
  • Aangepast voor schokken, trillingen, stralingsbestendigheid en werking met lage uitgassing in een vacuüm bij extreme temperaturen.

Motoren met borstels (DC)

DCX 10 / DCX 14 / DCX 22 / DCX 32 / DCX 35

maxon DCX motoren blinken uit door hun onovertroffen koppeldichtheid en rustige loop. Voor gebruik hoeven ze alleen op een accu te worden aangesloten. Daardoor besparen ze niet alleen kosten, maar reduceren ze ook de massa/het volume van de motorbesturingselektronica. Het robuuste ontwerp en de ijzerloze rotor maken een dynamische aandrijving voor bijna elke toepassing mogelijk. Verkrijgbaar met vacuümgeschikte grafiet- of edelmetaalborstels en andere optionele componenten.

  • Beperkte hoeveelheid lijmen geselecteerd vanwege hun compatibiliteit met ruimteomgevingen, volledig roestvrij staal, lasergelaste verbindingen.
  • Aangepast voor schokken, trillingen, stralingsbestendigheid en werking met lage uitgassing in een vacuüm bij extreme temperaturen.

GPX22_GPX32_2-stufig

Overbrenging

GP 10 / GPX UP14 / GPX 22 UP / GPX 32 UP / GPX 42 UP 

Precisietandwielkoppen en planetaire aandrijvingen zijn precies afgestemd op onze motoren en worden direct bij maxon ontwikkeld. 

De GPX-transmissies bieden een hoge vermogensoverdracht in een compact ontwerp. De modulaire bouwwijze en geschaalde trappen vormen de basis voor een klantspecifieke oplossing. De ruimteversies bieden een kooibeveiliging rond elke versnellingstrap bij planetaire aandrijvingen en zonnewielen en om zo voor maximale uitvalbestendigheid te zorgen. 

  • Lijmvrij, volledig van roestvrij staal.
  • Lasergelaste en koudgevormde verbindingen.
  • Aangepast voor schokken, trillingen en werking met lage uitgassing in een vacuüm bij extreme temperaturen.

Sensoren

ENC 13 / MR Type M

Robuuste sensoren met grote nauwkeurigheid en hoge resolutie van de signalen. De montage is afgestemd op de motoren en wordt uitgevoerd bij maxon.

  • Aantal pulsen: 2 pulsen (8 Quad-CPT)/ 32 pulsen (128 Quad-CPT).
  • Redundante 2-kanaals sensor – ruimtewaardige versie, ontwikkeling vanuit de MER-missies (Mars Rover Spirit en Opportunity).
  • Volledig elektrisch redundant (twee galvanisch geïsoleerde schakelkringen op een printplaat) trillings- en schokbestendige behuizing.

Brake_AB32_9

Remmen

AB 22 / AB 32

maxon biedt voor ruimtevaartprojecten zowel passief rustkoppelremmen als actieve elektromechanische remmen. De remmen kunnen als module in verschillende aandrijfcombinaties worden ingebouwd en voorkomen het draaien tegen externe belastingen bij uitgeschakelde motor. Bij stroomuitval kunnen ze ook als noodstopmechanisme worden gebruikt. 

  • 22 mm / 32 mm actieve permanente-magneetrem.
  • Modified for high vibration and shock loads.

Naar de shop

Documentatie

Documentatiepakket.

Onze documentatiepakketten dienen als voorgedefinieerd pakket voor klanten die nog niet over specifieke projectspecificaties voor aanvullende kwaliteitscontroles of documentatie beschikken. De omvang van onze documentatie gaat verder dan het gebruikelijke kader voor industriële aandrijfsystemen van maxon en voldoet aan de standaard voor hardware die is ontworpen voor gebruik in de ruimte.

De documentatie omvat: 

Opzet van een projectmanagement voor productiebewaking en klantencontact

Opstellen van plannen voor het productieproces tot op moduleniveau om de productie te kunnen volgen

Interfacetekening (ICD)

STEP-bestand van de actuatorinbouwruimte

Gegevensblad met gedetailleerde specificaties van de elektrische, thermische en vermogensparameters en de massa

Materiaallijst (DML) en proceslijst (DPL)

Conformiteitscertificaat (CoC)

Eerste monsterkeuring (FAI) volgens VDA 2.5 of EN 9102

Gedefinieerde acceptatietests (ATP)

Eindmontage van de actuator in cleanroom van ISO-klasse 8

Contact

Pakket aanvragen.

Voor meer informatie, de gedetailleerde omvang en prijzen kunt u contact met ons opnemen. 

Controle

Extreme omstandigheden.

Precisie-aandrijvingen die hun weg naar de ruimte beginnen, moeten het bewijs leveren van compatibiliteit met ruimte-omgevingsomstandigheden. maxon SpaceLab-producten voldoen aan de verwachtingen van de sector en worden in het eigen laboratorium volgens de volgende factoren getest. 

Vergroot temperatuurbereik

-70 °C tot +125 °C omgevingstemperatuur.

Druk

Hoogvacuümatmosfeer.

Vibratie

Ruis- en sinusvormige trillingen.

Schok

In elk van de drie orthogonale assen.

Gravitatie

Het bedrijf in elke oriëntatie en in elk zwaartekrachtsveld tussen 0 en 9,8 ms-2.

Vacuüm

Bedrijf en opslag in vacuüm gecombineerd met temperatuur.

Straling

Totale ionisatiedosis (TID) volgens de ESCC-basisspecificatie 22900.

Corporate Blog

Succesverhalen

Of het nu gaat om onderzoeksmissies van de NASA, telecommunicatiesatellieten of commerciële projecten van particuliere ruimtevaartbedrijven - bij veel missies die van de aarde naar de ruimte gaan, zijn maxon-componenten aan boord. 
Naar de blog
Ingenuity drive.tech 1500X1000maxon Story

Ingenuity schrijft geschiedenis

Ruimte-fans zijn laaiend enthousiast: de Ingenuity-helikopter van NASA heeft met succes zijn baanbrekende vlucht op Mars voltooid. Dit is de eerste keer in de geschiedenis van de onbemande ruimtevaart dat een bestuurd toestel op een andere planeet heeft gevlogen – aangedreven door gelijkstroommotoren die voor deze vlucht werden aangepast.
Lees verder
Kibo_completed_ (1)maxon Story

400 kilometer boven de aarde

Het internationale ruimtestation (ISS) is een technisch meesterwerk. In het hoogste onderzoekslaboratorium ter wereld zijn ook aandrijfsystemen van maxon motor aan boord – bijvoorbeeld in experimentele robots.
Lees verder
dream-chaser-berthed-to-issmaxon Story

Een nieuw koppelsysteem voor rendez-vous in de ruimte

De Europese Ruimtevaartorganisatie (ESA) werkt aan een nieuw systeem dat het mogelijk maakt om twee ruimtevaartuigen eenvoudig te koppelen. maxon heeft hiervoor twee speciale aandrijfsystemen ontwikkeld.
Lees verder
Naar de blog

Space-catalogus

Aandrijvingsontwikkeling voor marsboringen en bemonstering.

Ter ondersteuning van klanten in de ruimtevaart richtte maxon in 2020 een gespecialiseerde ruimtevaartgroep op. Het maxon SpaceLab biedt geoptimaliseerde service voor ruimtetoepassingen. De Space-catalogus biedt een selectie van uiterst betrouwbare oplossingen voor veeleisende toepassingen in de ruimte. Daarbij ligt de nadruk op producten met een ruimtetraditie. 

De whitepaper in het Engels is het resultaat van de samenwerking tussen ESA, RUAG Space, Selex-Galileo en maxon.

Highlight

Op zoek naar leven in de ruimte.

De NASA heeft aangekondigd dat de volgende bestemming in ons zonnestelsel de maan Titan zal zijn. Om de zoektocht naar chemische elementen van het leven voort te zetten, zal de Dragonfly-missie meerdere vluchten maken om monsters te nemen van de met ijs bezaaide maan van Saturnus. Dragonfly zal in 2026 worden gelanceerd en in 2034 op Titan aankomen. 

Whitepaper

Mars 2020: Van COTS naar roveraandrijving.

De Engelse whitepaper 'Mars 2020 maxon Commercial Motor Development from Commercial-Off-the-Shelf to Flight-Qualified Motors, Gearboxes, and Detent Brakes: Overcoming Issues and Lessons Learned' is ontwikkeld in samenwerking met JPL in het kader van de 45eAerospace Mechanisms Symposium die NASA publiceert en geeft een samenvatting van de resultaten van de ontwikkeling van de aandrijving voor de Mars Rover Perseverance. 

Het werd in het kader van het 45eAerospace Mechanims Symposium van NASA in het Engels gepubliceerd. 

Veelgestelde vragen

  • Wat is het verschil van aandrijfcomponenten geschikt voor de ruimte in vergelijking met de industriestandaard?

    Het ontwerp van onze ruimtegemodificeerde aandrijfcomponenten is al gebruikt in ruimtevaartprojecten en is daarom beproefd in de ruimte. Alle Space-catalogusproducten hebben tests ondergaan in een kwalificatieprogramma op ruimtemilieubeoordelingsniveau. De Space-catalogusproducten zijn qua constructie aangepast aan de gangbare luchtvaartspecificaties en de producten zijn robuuster gemaakt.

  • Zijn industriële aandrijvingen van maxon ook geschikt voor de ruimte?

    Onze industriële aandrijvingen worden niet getest volgens ruimtevaartnormen en de aanpassingsgraad is beperkt. Wij bevelen aan de standaard industriële producten alleen voor aardgebonden prototyping te gebruiken. De industriëlemotoren hebben vergelijkbare elektrische parameters als de aandrijfsystemen die geschikt zijn voor ruimtetoepassingen. Let op: wij bieden geen speciale support voor industriële aandrijvingen die in de ruimte worden gebruikt.

  • Kan maxon ook de vereiste documentatie voor de nieuwe ruimtetoepassing ter beschikking stellen?

    Ja, voor alle producten uit het portfolio van maxon SpaceLab kunnen wij een aanvullend documentatiepakket leveren.

  • Heeft maxon een voor de ruimtevaart gekwalificeerde besturing?

    Nee, tot nu niet. Het maxon SpaceLab werkt echter op dit moment samen met partners die deze aanbieden. Neem contact met ons op voor meer informatie.

Contact

Heeft u nog vragen?

Onze SpaceLab-engineers staan u graag terzijde.