Meten van agressieve lanceringsbelastingen op ruimtevaartuigen

NASA Armstrong Flight Research Center
Edwards, CA
www.nasa.gov/centers/armstrong

United Launch Alliance
Centennial, CO
www.ulalaunch.com

Wat begon als een onderzoeksinstrument om aerodynamische gegevens van onderzoeksvliegtuigen te verzamelen, lost nu technische uitdagingen binnen het bureau en daarbuiten op. NASA's Fiber Optic Sensing System (FOSS) -technologie combineert geavanceerde spanningssensoren en innovatieve algoritmen in een robuust pakket dat nauwkeurig en kosteneffectief een groot aantal kritische parameters in realtime bewaakt. Het wordt op grote schaal gebruikt door NASA om uiteenlopende onderzoeksprojecten te ondersteunen, zoals het onderzoeken van flexibele vleugels van de volgende generatie en het meten van vloeibare brandstofniveaus, evenals het monitoren van de belasting van ruimtevaartuigen.

FOSS gebruikt tot 40 voet, haarachtige optische vezel die elk tot 2.000 datapunten levert. Het ultramoderne systeem verwerkt elke kwart inch langs de vezel informatie met snelheden tot 100 keer per seconde om spanning, vormvervorming, temperatuur, vloeistofniveau en operationele belastingen te meten.

Door de jaren heen heeft het FOSS-team de technologie geoptimaliseerd om de infrastructuur en de snelheid waarmee het systeem gegevens verzamelt en verzendt te verfijnen, en de eenvoudig te integreren elementen van de technologie vullen nu bestaande instrumenten aan en voegen kleur toe.

FOSS stelt onderzoekers in staat om eindige-elementenmodellen te verifiëren met een hoge mate van ruimtelijke resolutie. Het stelt onderzoekers ook in staat om onverwachte verschijnselen te identificeren in gevallen waarin een model niet volledig nauwkeurig is of onvoldoende mate van specificiteit bevat. Het systeem maakt zowel validatie als ontdekking mogelijk, waardoor het hele onderzoeksproces effectiever en efficiënter wordt.

Commerciële raketleveranciers gebruiken FOSS in hun laboratoria en bedrijven in verschillende industrieën onderzoeken hoe FOSS hun activiteiten kan verbeteren. Het FOSS-team blijft algoritmen verfijnen om aanvullende toepassingen te ondersteunen, met als doel FOSS toe te voegen aan de reeks instrumenten op NASA-vliegtuigen, evenals andere middelen binnen het agentschap.

Armstrong en NASA's Kennedy Space Center-onderzoekers hebben jarenlang samengewerkt om de FOSS robuuster te maken, zodat deze kan worden gebruikt om agressieve lanceringsbelastingen op ruimtevaartuigen te meten. Verdere samenwerkingen met industriële partners hebben geleid tot duurzame instrumentatie en Armstrong-onderzoekers bereiden nu een nieuwe combinatie van mechanische behuizing en instrumentatie voor voor lancering in het komende jaar bij verschillende raketlanceringen. Het doel is om deze "raketdoos" te laten vliegen op NASA's Low-Earth Orbit Flight Test of a Inflatable Decelerator en United Launch Alliance's Vulcan-raket, evenals met andere commerciële lanceringsaanbieders.

Het FOSS-team heeft vijf raketdozen geassembleerd en omgevingstests in een vroeg stadium voltooid om de omstandigheden voor het lanceren van raketten te simuleren. De volgende stappen zijn het voltooien van elektrische tests ter voorbereiding op verzending naar NASA's Langley Research Center voor definitieve milieutests. Het doel is om te valideren dat FOSS kritische parametermetingen kan bieden (bijv. spanning, belasting, temperatuur, vorm) in agressieve lanceringsomgevingen.

Voor gratis informatie bezoek hier .