Sistema de remoção de CO₂ da NASA integra soprador de alta velocidade

Calnetix Technologies
Cerritos, CA
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Purificador de dióxido de carbono de quatro leitos da NASA (4BCO₂ ) está planejado para instalação na Estação Espacial Internacional (ISS) após rigorosos testes em solo. A próxima geração de CO₂ O sistema de remoção incorpora um soprador em linha de alta velocidade e um controlador duplo da Calnetix Technologies.

O conjunto do soprador inclui um soprador compacto em linha em rolamentos magnéticos (Momentum ^™ ) e um controlador duplo híbrido integrado (Continuum ^™ ) para acionar o soprador. O soprador em linha levitado magneticamente é um componente integral do CO₂ sistema de remoção e conduzirá o fluxo de ar através de todo o sistema em um ambiente espacial de microgravidade.

Momentum possui um motor de ímã permanente em balanço; um sistema de rolamento magnético ativo (AMB) de cinco eixos localizado centralmente; rolamentos de apoio; e um impulsor centrífugo em balanço em um pacote compacto. Mancais magnéticos foram usados ​​em vez de mancais convencionais devido à sua baixa vibração transmitida, levitação de alta velocidade, baixo consumo de energia, alta confiabilidade, operação isenta de óleo e tolerância a contaminantes de partículas no fluxo de ar.

O Continuum consiste em um controlador AMB e um controlador de motor de acionamento de velocidade variável (VSD) em um único pacote compacto que suporta velocidades de até 60.000 RPM com operação livre de manutenção a longo prazo. Os AMBs foram utilizados para eliminar perdas de lubrificação e arrasto rotativo, o que foi um aspecto importante para atender aos rigorosos requisitos de desgaseificação da NASA.

Para atender às necessidades da aplicação, o sistema de soprador em linha deve sobreviver a vibrações de lançamento e requisitos de aceleração, atender aos requisitos eletromecânicos e de qualidade de energia sob NASA SSP 57000, ter uma vida útil de 15 anos, operar 30.000 horas sem exigir manutenção e operar com disponibilidade de resfriamento por condutividade e convecção muito baixa. Além disso, os rolamentos não podem introduzir contaminantes, como lubrificantes ou graxa, na corrente de ar. O soprador deve tolerar a ingestão de partículas, como partículas liberadas do meio filtrante e poeira no ar da cabine, sem causar danos.

O principal desafio do projeto foi encaixar o novo soprador de mancal magnético no mesmo espaço que o soprador tradicional suportado por mancal de folha, que está sendo usado atualmente na ISS. O sistema AMB com sensores de posição e rolamentos de apoio teve que ser miniaturizado para caber em um espaço altamente restrito. Para criar um design compacto, o sistema de rolamentos foi colocado centralmente para ser usado com um impulsor centrífugo posicionado na entrada de ar e um motor de ímã permanente suspenso no lado de saída da máquina. O ar flui através de uma passagem anular em torno dos componentes internos.

Após o uso bem-sucedido do soprador de rolamentos magnéticos na ISS, os rolamentos magnéticos também podem ser usados ​​em outras aplicações aeroespaciais, como bombas de fluido, rodas de reação e giroscópios que desafiam as tecnologias de rolamentos convencionais.

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