Измерение агрессивных нагрузок при запуске космического корабля

Летно-исследовательский центр Армстронга НАСА
Эдвардс, Калифорния
www.nasa.gov/centers/armstrong

United Launch Alliance
Centennial, CO
www.ulalaunch.com

То, что начиналось как исследовательский инструмент для сбора аэродинамических данных с исследовательских самолетов, теперь решает технические проблемы внутри агентства и за его пределами. Технология волоконно-оптической сенсорной системы НАСА (FOSS) сочетает в себе передовые датчики деформации и инновационные алгоритмы в надежном пакете, который точно и экономично отслеживает множество критических параметров в режиме реального времени. Он широко используется в НАСА для поддержки исследовательских проектов, таких как исследование гибких крыльев следующего поколения и измерение уровня жидкого топлива, а также мониторинг нагрузки на космический корабль.

FOSS использует оптическое волокно длиной до 40 футов, похожее на волос, которое обеспечивает до 2000 точек данных каждое. Современная система обрабатывает информацию каждые четверть дюйма вдоль волокна со скоростью до 100 раз в секунду для измерения деформации, деформации формы, температуры, уровня жидкости и эксплуатационных нагрузок.

На протяжении многих лет команда FOSS оптимизировала технологию, чтобы улучшить инфраструктуру и скорость, с которой система собирает и передает данные, а простые в интеграции элементы технологии теперь дополняют и добавляют красок существующим инструментам.

FOSS позволяет исследователям проверять модели конечных элементов с высокой степенью пространственного разрешения. Это также позволяет исследователям выявлять неожиданные явления в тех случаях, когда модель не совсем точна или не содержит достаточного количества степеней специфичности. Система позволяет проводить как проверку, так и открытие, делая весь процесс исследования более эффективным и действенным.

Поставщики коммерческих ракет используют FOSS в своих лабораториях, а компании в различных отраслях изучают, как FOSS может улучшить их работу. Команда FOSS продолжает совершенствовать алгоритмы для поддержки дополнительных приложений с целью добавления FOSS в набор приборов на самолетах НАСА, а также в другие активы агентства.

Армстронг и исследователи из Космического центра Кеннеди НАСА годами сотрудничали, чтобы укрепить FOSS, чтобы его можно было использовать для измерения агрессивных стартовых нагрузок на космических кораблях. Дальнейшее сотрудничество с отраслевыми партнерами привело к созданию надежных приборов, и исследователи Armstrong в настоящее время готовят новую комбинацию механического корпуса и приборов для запуска в течение следующего года при запуске нескольких ракет. Цель состоит в том, чтобы эта «ракетная коробка» участвовала в летных испытаниях надувного замедлителя НАСА на низкой околоземной орбите и ракете Vulcan United Launch Alliance, а также с другими поставщиками коммерческих запусков.

Команда FOSS собрала пять ракетных коробок и завершила предварительные экологические испытания, чтобы смоделировать условия запуска ракеты. Следующие шаги — завершить электрические испытания в рамках подготовки к отправке в исследовательский центр НАСА в Лэнгли для окончательных экологических испытаний. Цель состоит в том, чтобы подтвердить, что FOSS может обеспечивать измерения критических параметров (например, деформации, нагрузки, температуры, формы) в агрессивных средах запуска.

Бесплатную информацию можно найти здесь .