การออกแบบบานพับแผงโซลาร์เซลล์แบบกางได้สำหรับดาวเทียมขนาดเล็ก

บทคัดย่อ

โครงงานนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อออกแบบและวิเคราะห์บานพับ แผงเซลล์แสดงอาทิตย์ สำหรับดาวเทียมขนาดเล็ก KNACKSAT-4 โดยทำการคัดเลือกวัสดุที่เหมาะสมเพื่อศึกษาพฤติกรรม เชิงกล ความสามารถในการคืนรูป และเสถียรภาพของการกางตัวภายใต้สภาวะการสั่นสะเทือน ระหว่างการปล่อยและการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิในวงโคจรระดับต่ำการศึกษานี้ใช้วิธีการวิเคราะห์ ไฟไนต์เอลิเมนต์ ผลการวิเคราะห์แสดงให้เห็นว่าบานพับเทปสปริงที่ออกแบบสำหรับดาวเทียม KNACKSAT-4 มี ความเหมาะสมทั้งในด้านการติดตั้ง การพับและการกาง ความแข็งแรงเชิงโครงสร้าง ความสามารถใน การทนต่อการสั่นสะเทือนระหว่างการปล่อย และความทนทานต่อสภาวะอุณหภูมิในวงโคจรระดับต่ำ โดยพบว่า วัส ดุ Beryllium Copper Alloy C17200 ให้สมรรถนะที่ดีก ว่า วัส ดุ Steel 1095 อย่า ง ชัดเจน ทั้งในด้านความสามารถในการคืนรูป ความปลอดภัยเชิงโครงสร้าง และความเสถียรของกลไก กางตัว ดังนั้น บานพับเทปสปริงที่พัฒนาขึ้นจึงมีศักยภาพในการประยุกต์ใช้เป็นกลไกกางแผงเซลล์ แสงอาทิตย์สำหรับดาวเทียมขนาดเล็กได้อย่างเหมาะสม และสามารถนำไปพัฒนาต่อยอดสำหรับ ภารกิจดาวเทียมในอนาคตได้

Abstract

This project aims to design and analyze a solar panel hinge for the small satellite KNACKSAT-4. Suitable materials were selected to investigate the mechanical behavior, shape recovery capability, and deployment stability under launch vibration and temperature variations in Low Earth Orbit (LEO). The study employed Finite Element Analysis (FEA) as the primary method for structural evaluation. The analysis results indicate that the tape spring hinge designed for KNACKSAT4 is suitable in terms of installation, folding and deployment performance, structural strength, resistance to launch vibration, and durability under orbital thermal conditions. The results also show that Beryllium Copper Alloy C17200 demonstrates significantly better performance than Steel 1095, particularly in terms of shape recovery capability, structural safety, and deployment stability. Therefore, the developed tape spring hinge has strong potential for application as a solar panel deployment mechanism for small satellites and can be further developed for future satellite missions.

อ้างอิงผลงานนี้ / Cite this

รหัสโปรเจค

AM-2568-003

ชื่อเรื่อง

การออกแบบบานพับแผงโซลาร์เซลล์แบบกางได้สำหรับดาวเทียมขนาดเล็ก / Design and Simulation of Deployable Solar Array Hinges for CubeSat

ผู้จัดทำ

พริม เถาว์ทะวงศ์, สุพรรษา สิทธิมงคล, ธีรภัทร ธารพนาไพร, พลอยไพลิน รอดหาญ

อาจารย์ที่ปรึกษา

ดร.ปฐวี คุณากรองค์

ปีการศึกษา

2568 (C.E. 2025)

หน่วยงาน

ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกลและการบิน-อวกาศ (MAE) มจพ.

URL

https://maeconnect.eng.kmutnb.ac.th/projects/cmoi2qe8v0030xtyrgn911vul