An innovation project to design an alternative to the conventional rocket's attitude controllers used for rockets.
Reaction wheels are extremely useful actuators for the attitude (orientation) control of various aerospace bodies; for example, satellites, aircraft, airplanes, drones and rockets. Its virtues include high durability, controllability, efficiency, cleanliness and performance. These properties are enhanced if the reaction wheels are found in groups of two or more actuators, known as arrays.
However, one of the areas of opportunity for the latter is the loss of a degree of freedom when one of them irreversibly enters failure mode; which could imply the failure of the mission for the aerospace object and move it to the abrupt end of its useful life. Although this property called redundancy has been the subject of study in recent times, there is no such solution that guarantees the continuity of the mission of the aerospace object under the fatal failure scenario for one, or more, reaction wheels of an array.
In order to solve the previous problem, in this work an engineering proposal was made based on the use of a mathematical model for a rocket that allows the reaction wheels of an array to be relocated inside the body in a dynamic, independent and safe way, in order to increase the redundancy of the actuators, and thereby, ensure the continuity of the mission.
Las ruedas de reacción son actuadores sumamente útiles para el control de actitud (orientación) de diversos cuerpos aeroespaciales; por ejemplo, satélites, aeronaves, aviones, drones y cohetes. Entre sus virtudes se encuentran la alta durabilidad, controlabilidad, eficiencia, limpieza y rendimiento. Estas propiedades se potencializan si las ruedas de reacción se hallan en grupos de dos o más actuadores, denominados como arreglos.
Sin embargo, una de las áreas de oportunidad para los últimos la pérdida de un grado de libertad cuando una de ellas entra, de manera irreversible, en modo de falla; lo que podría implicar el fracaso de la misión para el objeto aeroespacial y desplazarlo al abrupto fin de su vida útil. Si bien esta propiedad denominada como redundancia ha sido motivo de estudio en épocas recientes, no existe una solución tal que garantice la continuidad de la misión del objeto aeroespacial bajo el escenario de falla fatal para una, o más, ruedas de reacción de un arreglo.
Con el fin de subsanar la problemática anterior, en este trabajo se realizó una propuesta de ingeniería basada en el uso de un modelo matemático para cohetes que permita reubicar las ruedas de reacción de un arreglo en su interior de una manera dinámica, independiente y segura, con el fin incrementar la redundancia de los actuadores, y con ello, asegurar la continuidad de la misión.