Capteurs pour les essais des charges utiles des engins spatiaux

Les missions de lancement de charges utiles dans l'espace requièrent la certitude que l'intégrité structurelle et la robustesse des systèmes embarqués survivront aux conditions difficiles rencontrées lors du lancement. PCB Piezotronics fournit des capteurs de mesure fiables et reproductibles aux ingénieurs chargés des essais environnementaux qui doivent tester des charges utiles et des sous-systèmes devant résister à des conditions extrêmement difficiles. Qu'il s'agisse d'accéléromètres ou de capteurs de pression capables de résister à des températures extrêmes (de -452F à 1400F), à des environnements de vide thermique, à des mesures de vibrations allant d'une gigue de micro-g à un choc de 200 000 g, ou encore à la sortie acoustique tonitruante d'un moteur de fusée de plus de 200 dB, nos capteurs sont des atouts de confiance dans les laboratoires d'essais environnementaux du monde entier.

Des résultats fiables dans des conditions extrêmes

Chaque composant d'un vaisseau spatial doit fonctionner sans faille. C'est pourquoi les tests de charge utile impliquent de simuler les conditions rencontrées lors du lancement, de l'insertion orbitale et de la rentrée dans l'atmosphère si la mission l'exige. Les capteurs de PCB Piezotronics sont spécifiquement conçus pour :

• gérer des événements à forte accélération : Mesurer les chocs extrêmes jusqu'à 200 000 g.
• Fonctionner dans des environnements ultra-propres : Ils sont dotés de matériaux à faible dégazage, approuvés par la NASA, pour protéger les charges utiles sensibles de la contamination dans les environnements sous vide.
• Capture de la réponse multiaxiale : Fournit des mesures de force à 3 composantes pour les essais de vibration à force limitée (FLV) et les solutions de vibration triaxiale.
• Maintenir la précision : Fournissez des mesures précises même dans des environnements acoustiques et vibratoires extrêmes.

En capturant des données précises dans des environnements d'essai difficiles, les équipes d'ingénieurs peuvent garantir les performances et valider les marges de conception dans le cadre d'essais contrôlés en laboratoire, assurant ainsi le succès de la mission le jour du lancement.

Types de capteurs de charge utile par application

Essais de qualification vibratoire

Avant le lancement, les composants de la charge utile sont soumis à des essais de vibration rigoureux afin de confirmer qu'ils sont prêts pour le décollage. Les capteurs utilisés pour la qualification vibratoire des charges utiles sont les suivants

• Capteurs de force à 3 composantes : Ils mesurent les forces le long des axes x, y et z ; les essais de vibration sont contrôlés par une limitation de la force ; ils protègent le matériel critique contre les essais excessifs.
• Accéléromètres à faible dégagement gazeux : Les accéléromètres monoaxiaux et triaxiaux hermétiques, associés à des câbles à faible dégazage, fournissent des ensembles sans contamination et les performances requises pour les environnements critiques sous vide, depuis les essais de l'ACVT jusqu'aux vols spatiaux.

Ces solutions combinées fournissent des données essentielles sur la façon dont le matériel spatial réagira à l'environnement de lancement prévu, permettant aux équipes de conception de réduire les risques et d'optimiser la fiabilité de la charge utile avant son intégration à la plate-forme de lancement.

Essais de stress vibro-acoustique

Les lancements de fusées génèrent des bruits et des vibrations de forte intensité qui peuvent endommager les composants sensibles de la charge utile. Nos microphones de précision et nos capteurs de pression acoustique sont utilisés pour surveiller et contrôler la sortie acoustique dans la chambre réverbérante ou les méthodes d'essai de bruit acoustique en champ direct (DFAN).

• Contrôlez les résultats des essais acoustiques à l'aide de microphones capables de mesurer jusqu'à 182 dB.
• Valider et contrôler que les niveaux acoustiques prévus sont atteints dans l'ensemble de l'environnement d'essai.
• Contrôler l' environnement à bord, jusqu'à 188 dB, à l'intérieur du carénage pendant le lancement pour s'assurer que les conditions sont conformes aux prévisions.

Grâce à leur sensibilité et à leur précision élevées, ces capteurs fournissent des informations exploitables qui aident les ingénieurs à affiner la conception des charges utiles pour obtenir des performances optimales.

Séparation des étages

Lors de la séparation des étages, du largage de la coiffe ou du déploiement des panneaux solaires, les charges utiles subissent des chocs extrêmes provoqués par l'activation des mécanismes de séparation. Qu'il s'agisse de séparations pyrotechniques, pneumatiques ou à ressorts, les accéléromètres de chocs de PCB sont spécifiquement conçus pour mesurer avec précision ces événements de grande amplitude :

• La plus grande plage de mesure de l'industrie : Amplitudes de 5 kg à 200 kg et réponse en fréquence plate jusqu'à 20k Hz requise pour les essais SRS.
• Construction robuste : Résiste aux charges soudaines et à fort impact sans sacrifier la précision. L'amortissement mécanique ou gazeux et le filtrage électrique garantissent la fiabilité ultime en termes de longévité du capteur et de qualité des données.
• Étalonnage de qualité : Chaque capteur de choc est livré en standard avec un certificat d'étalonnage conforme aux exigences de la norme MIL-STD-810.

En mesurant précisément les niveaux de choc attendus en laboratoire, les équipes d'ingénieurs peuvent s'assurer que les systèmes embarqués sont suffisamment robustes pour réduire le risque de défaillance des systèmes critiques pendant le lancement.

Choisissez PCB pour des solutions complètes de test de charge utile

PCB Piezotronics soutient des programmes d'essais complets avec des solutions d'essais complètes pour les missions spatiales. Pour discuter d'applications spécifiques, veuillez nous contacter ou demander un devis.

Capteurs, électronique et câbles de charge utile en vedette :

Accéléromètres et câbles ICP® à faible dégazage pour les essais de vibration sous vide thermique

Anneaux de force, liaisons de force et électronique de sommation pour les essais FLV

Microphones robustes pour les essais DFAN

Accéléromètres piézorésistifs et piézoélectriques pour les essais de séparation de phases