Vous voulez un tour d’ingénierie extrême? Suivez Maxon sur la Lune et Mars

Voler vers Mars et naviguer dans un environnement martien n’est pas facile. Les missions spatiales réussies reposent sur chaque composant exécutant de nombreuses tâches critiques tout en résistant aux conditions les plus difficiles. Avec la plus haute priorité accordée aux entraînements, la conception de moteurs prêts à l’emploi est un processus méticuleux et complexe. Les ingénieurs doivent tenir compte des fluctuations de température extrêmes qui persistent pendant des jours d’affilée lors de changements drastiques des conditions atmosphériques où les pales du rotor coupent beaucoup moins de molécules d’air que dans l’atmosphère terrestre, simplement pour maintenir le vol.

Avec plus de 100 moteurs sur Mars actuellement et des décennies de missions réussies à leur actif, le leader de l’industrie maxon possède une vaste expertise dans les applications spatiales et établit la norme de l’industrie pour les processus d’assurance qualité. Plus récemment, la NASA a lancé l’hélicoptère Ingenuity Mars, qui a pris son envol avec succès le 16 avril, hébergeant six moteurs CC à balais spécialisés de maxon.

Pour mettre en lumière l’ingéniosité de la conception de ce calibre, Informa Markets – Engineering, les organisateurs d’Automation Technology Expo (ATX), Design & Manufacturing (D&M), Pack, Plastec, Cannabis Packaging Summit et éditeur de Nouvelles de conception, présentera les Virtual Engineering Days, une conférence et une exposition numériques de trois jours apportant la meilleure formation et l’approvisionnement en fournisseurs directement aux communautés de conception, d’ingénierie et de fabrication.

Se déroulant du 15 au 17 juin, l’événement virtuel offrira une opportunité de rencontre unique à la communauté mondiale de la fabrication de pointe et proposera une exposition numérique présentant de nombreuses entreprises leaders de l’industrie qui pilotent l’avenir de la fabrication durable. La conférence comportera plus de 30 sessions sur trois jours qui se pencheront sur les problèmes et les tendances critiques affectant les ingénieurs d’aujourd’hui et couvriront des pratiques d’ingénierie de conception plus complexes, l’impression 3D, la fabrication intelligente, l’emballage, les plastiques et les matériaux, la fabrication durable et le développement de carrière.

Robin Phillips, responsable du SpaceLab de maxon, prendra la scène le 15 juin lors de l’événement en ligne de trois jours en tant qu’orateur principal expliquant comment concevoir des disques fiables offrant une plus grande précision tout en fonctionnant dans des environnements exigeants et difficiles. À l’approche des Journées d’ingénierie virtuelles, j’ai parlé avec Phillips, qui a partagé un aperçu de ce que les participants peuvent s’attendre à apprendre lors de son allocution.

En tant que responsable du SpaceLab chez maxon, vous êtes fortement impliqué dans des projets qui nécessitent de lourdes modifications pour une utilisation dans l’espace. Pouvez-vous nous expliquer votre rôle et comment maxon stimule l’innovation dans l’exploration spatiale ?

Robon Phillips : Mon rôle est d’utiliser l’expérience que j’ai acquise au fil des années lors de projets précédents et mes observations générales sur l’évolution de l’industrie spatiale, en définissant les types de produits que nous proposons comme solutions pour nos clients. Cela implique à la fois le développement de conceptions de moteurs et de boîtes de vitesses nouvelles ou modifiées ainsi que les processus nécessaires pour les construire. Je m’assure que tous les produits SpaceLab sont conçus selon des normes similaires et que la qualité de fabrication correspond aux attentes de nos clients. Je pense que la contribution la plus significative de maxon à l’innovation dans l’industrie spatiale est notre catalogue de « Produits spatiaux COTS. » Pour ceux-ci, nous avons pris des conceptions personnalisées que nous avons développées pour les applications des agences spatiales (ESA, JPL, etc.), puis supprimé une partie de la personnalisation, mais conservé les modifications de base qui ont permis aux conceptions d’être qualifiées pour les conditions environnementales extrêmes et proposent désormais ces produits à des prix raisonnables en tant que produits de catalogue au reste de l’industrie spatiale.

Récemment, la NASA a envoyé un système d’entraînement maxon dans l’espace. Quelles sont les exigences de conception sans faille nécessaires pour que les moteurs fonctionnent correctement pendant les conditions de décollage brutales et le voyage de six mois dans l’espace ?

Phillips : Les exigences peuvent être classées en deux groupes : 1) Compatibilité environnementale, qui inclut des éléments comme la résistance aux vibrations et aux chocs pour les lancements de fusées, mais aussi, et plus difficile à atteindre, la compatibilité avec les larges plages de température dues aux cycles diurnes (jour/nuit) 2 ) exigences de qualité sur tous les processus de production (à la fois pour nos fournisseurs et pour nous) qui sont nécessaires pour assurer dans la mesure du possible que les moteurs sont correctement construits.

Quels sont les principaux défis auxquels les ingénieurs de conception sont confrontés dans cette industrie hautement complexe et critique, et quelles approches maxon adopte-t-il pour les surmonter ?

Phillips : L’un des plus grands défis est de changer l’état d’esprit des ingénieurs qui conçoivent ces produits. La plupart du temps, ils travailleront sur des produits industriels où l’objectif est la haute qualité mais met fortement l’accent sur des solutions rentables car nous sommes constamment sous pression pour avoir les prix de vente les plus bas possibles. Pour les applications spatiales, puisque nous ne sommes qu’un fournisseur de composants, le coût de notre produit est secondaire car il ne représente qu’une infime fraction du coût global de l’engin spatial. Cela signifie que des choses comme la masse et les dimensions et les exigences de fiabilité absolue sont beaucoup plus importantes que le coût. Cela conduit souvent à des solutions de conception complètement différentes. Par exemple, pour une solution industrielle, nous pouvons avoir deux composants séparés, facilement réalisables, fabriqués à partir de matériaux différents, que nous collons ensuite ensemble.

Pour la solution spatiale, nous nous inquiéterions des dilatations différentielles des différents matériaux et de la fiabilité de la connexion collée. Cela nous conduirait à concevoir une pièce monobloc, beaucoup plus chère du fait de sa forme complexe. Faire comprendre aux ingénieurs cette différence et basculer entre les deux mentalités en fonction du projet sur lequel ils travaillent est le défi. Nous résolvons généralement ce problème en utilisant les mêmes ingénieurs de conception ou en effectuant des revues de conception impliquant un ingénieur ayant une expérience des produits spatiaux.

Vous êtes un conférencier d’honneur lors des prochaines journées d’ingénierie virtuelles. « Moteurs dans l’espace – Vers Mars et au-delà. » Quels sont les quelques enseignements que les participants peuvent s’attendre à retirer de votre discours d’ouverture ?

Phillips : Je ferai une revue de l’histoire de l’exploration de Mars afin que le contexte des moteurs et des rovers qu’ils propulsent puisse être compris. Je vais discuter de certains des problèmes de conception auxquels nous sommes confrontés pour expliquer pourquoi nous ne pouvons pas simplement utiliser un moteur industriel standard, puis examiner comment nous utilisons l’expérience acquise dans les applications Mars pour développer des « catalogue de l’espace » moteurs pour la grande variété de nouvelles applications spatiales.

Qu’est-ce qui vous excite le plus dans le fait de vous connecter avec votre communauté lors du prochain événement virtuel ?

Phillips : En tant qu’ingénieurs, nous sommes toujours très enthousiastes à l’idée de découvrir les applications dans lesquelles nos produits sont utilisés. Je dis toujours, quelque peu « langue dans la joue, » que les moteurs sont ennuyeux : ce ne sont que des cylindres avec un arbre qui tourne – ce sont les applications qui rendent le travail intéressant. Bien sûr, les détails internes sont intéressants pour ceux d’entre nous qui travaillent dessus, mais c’est ainsi que nous voulons que les moteurs restent pour nos clients : des cylindres d’alésage, mais avec un arbre sur lequel ils peuvent absolument compter pour tourner lorsqu’ils alimentent le moteur allumé !

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Pour un aperçu du rôle de maxon dans la commercialisation de l’espace et plus d’informations sur son discours d’ouverture, connectez-vous à un Facebook Live approfondi organisé le Informa Markets – Page Facebook Ingénierie.

Pour planifier une réunion avec maxon lors des Virtual Engineering Days, veuillez vous inscrire à l’événement en ligne et contacter Robin Phillips [email protected].