Medindo cargas de lançamento agressivas em naves espaciais

Centro de Pesquisa de Voo Armstrong da NASA
Edwards, CA
www.nasa.gov/centers/armstrong

United Launch Alliance
Centennial, CO
www.ulalaunch.com

O que começou como uma ferramenta de pesquisa para coletar dados aerodinâmicos de aeronaves de pesquisa agora está resolvendo desafios técnicos dentro da agência e fora dela. A tecnologia Fiber Optic Sensing System (FOSS) da NASA combina sensores de deformação avançados e algoritmos inovadores em um pacote robusto que monitora com precisão e economia uma série de parâmetros críticos em tempo real. Ele está sendo amplamente utilizado em toda a NASA para apoiar projetos de pesquisa tão variados quanto investigar asas flexíveis de próxima geração e medir os níveis de combustível líquido, bem como monitorar a tensão na espaçonave.

O FOSS usa uma fibra óptica de até 40 pés, tipo cabelo, que fornece até 2.000 pontos de dados cada. O sistema de última geração processa informações a cada quarto de polegada ao longo da fibra em taxas de até 100 vezes por segundo para medir tensão, deformação de forma, temperatura, nível de líquido e cargas operacionais.

Ao longo dos anos, a equipe da FOSS otimizou a tecnologia para refinar a infraestrutura e a velocidade com que o sistema coleta e transmite dados, e os elementos de fácil integração da tecnologia agora complementam e adicionam cor à instrumentação existente.

O FOSS permite que os pesquisadores verifiquem modelos de elementos finitos com um alto grau de resolução espacial. Também permite que os pesquisadores identifiquem fenômenos inesperados nos casos em que um modelo não é completamente preciso ou não contém graus suficientes de especificidade. O sistema permite tanto a validação quanto a descoberta, tornando todo o processo de pesquisa mais eficaz e eficiente.

Fornecedores de foguetes comerciais estão usando o FOSS em seus laboratórios e empresas em vários setores estão explorando como o FOSS pode melhorar suas operações. A equipe FOSS continua refinando algoritmos para oferecer suporte a aplicativos adicionais, com o objetivo de adicionar FOSS ao conjunto de instrumentação em aeronaves da NASA, bem como outros ativos em toda a agência.

Os pesquisadores da Armstrong e do Centro Espacial Kennedy da NASA têm colaborado há anos para fortalecer o FOSS para que ele possa ser usado para medir cargas de lançamento agressivas em espaçonaves. Outras colaborações com parceiros da indústria resultaram em instrumentação durável e os pesquisadores da Armstrong estão agora preparando uma nova combinação de gabinete mecânico e instrumentação para lançamento no próximo ano em vários lançamentos de foguetes. O objetivo é que esta “caixa de foguetes” voe no Teste de Voo em Órbita Baixa da NASA de um Desacelerador Inflável e no foguete Vulcan da United Launch Alliance, bem como com outros fornecedores de lançamentos comerciais.

A equipe da FOSS montou cinco caixas de foguetes e concluiu testes ambientais em estágio inicial para simular as condições de lançamento de foguetes. Os próximos passos são completar os testes elétricos em preparação para envio ao Langley Research Center da NASA para testes ambientais finais. O objetivo é validar que o FOSS pode fornecer medidas de parâmetros críticos (por exemplo, tensão, carga, temperatura, forma) em ambientes de lançamento agressivos.

Para informações gratuitas, visite aqui .