Sensores para testes de cargas úteis de naves espaciais

As missões de lançamento de cargas úteis para o espaço requerem a certeza de que a integridade estrutural e a robustez dos sistemas de bordo sobreviverão às condições adversas registadas durante o lançamento. A PCB Piezotronics fornece sensores de medição fiáveis e repetíveis aos engenheiros de testes ambientais que necessitam de testar cargas úteis e subsistemas que têm de suportar condições extremamente adversas. Desde acelerómetros e sensores de pressão que podem suportar temperaturas extremas (-452F a 1400F), ambientes de vácuo térmico, medições de vibração desde micro-g jitter até 200.000 g de choque, e a estrondosa saída acústica de um motor de foguetão acima de 200 dB; os nossos sensores são activos de confiança em laboratórios de testes ambientais em todo o mundo.

Resultados fiáveis em condições extremas

Todos os componentes de uma nave espacial têm de funcionar sem falhas. É por isso que os testes de carga útil envolvem a simulação das condições vividas durante o lançamento, a inserção orbital e a reentrada, se a missão assim o exigir. Os sensores da PCB Piezotronics são especificamente concebidos para:

• Lidar com eventos de elevada aceleração: Medir choques extremos até 200.000 g.
• Funcionar em ambientes ultra-limpos: Apresentam materiais de baixa emissão de gases, aprovados pela NASA, para proteger cargas úteis sensíveis de contaminação em ambientes de vácuo.
• Captura de resposta em vários eixos: Fornece medições de força de 3 componentes para testes de vibração de força limitada (FLV) e soluções de vibração triaxial.
• Manter a precisão: Fornece medições precisas mesmo em ambientes acústicos e de vibração extremos.

Ao captar dados precisos em ambientes de teste exigentes, as equipas de engenharia podem assegurar o desempenho e validar as margens de conceção em testes laboratoriais controlados, garantindo o sucesso da missão no dia do lançamento.

Tipos de sensores de carga útil por aplicação

Teste de Qualificação de Vibração

Antes do lançamento, os componentes da carga útil são submetidos a rigorosos testes de vibração para confirmar a sua prontidão para a descolagem do voo. Os sensores para qualificação de vibração de carga útil incluem:

• Sensores de força de 3 componentes: Medem forças ao longo dos eixos x, y e z; os testes de vibração são controlados através da limitação de força; protegem o hardware crítico de testes excessivos.
• Acelerómetros de baixa libertação de gases: Acelerómetros triaxiais e de eixo único hermeticamente selados, em conjunto com cabos de baixa emissão de gases, fornecem pacotes sem contaminantes e o desempenho necessário para ambientes críticos de vácuo, desde testes TVAC até voos espaciais.

Estas soluções combinadas fornecem dados essenciais sobre a forma como o hardware espacial responderá ao ambiente de lançamento previsto, permitindo que as equipas de conceção reduzam os riscos e optimizem a fiabilidade da carga útil antes da integração na plataforma de lançamento.

Teste de stress vibro-acústico

Os lançamentos de foguetões geram ruído e vibrações de alta intensidade que podem danificar componentes sensíveis da carga útil. Os nossos microfones de precisão e sensores de pressão acústica são utilizados para monitorizar e controlar a saída acústica em métodos de teste de câmara reverberante ou de Ruído Acústico de Campo Direto (DFAN).

• Controlar as saídas de testes acústicos com microfones capazes de medir até 182 dB
• Validar e monitorizar se os níveis acústicos pretendidos são alcançados em todo o ambiente de teste
• Monitorizar a bordo até 188 dB, dentro do ambiente da carenagem durante o lançamento, para garantir que as condições são as esperadas.

Com elevada sensibilidade e precisão, estes sensores fornecem informações acionáveis que ajudam os engenheiros a aperfeiçoar as concepções de carga útil para um desempenho máximo.

Separação do estágio

Durante a separação da fase, o alijamento da carenagem ou a implantação de painéis solares, as cargas úteis sofrem eventos de choque extremos causados pela ativação dos mecanismos de separação. Quer se trate de eventos de separação pirotécnicos, pneumáticos ou do tipo mola, os acelerómetros de choque da PCB são especificamente concebidos para medir com precisão estes eventos de elevada amplitude, oferecendo

• A mais alta gama de medição da indústria: Amplitudes de 5 kg até 200 kg e resposta de frequência plana até 20k Hz exigida para testes SRS.
• Construção robusta: Suporta cargas súbitas e de grande impacto sem sacrificar a precisão. O amortecimento mecânico ou de gás e a filtragem eléctrica garantem a máxima fiabilidade na longevidade do sensor e na qualidade dos dados.
• Calibração de qualidade: Cada sensor de choque é fornecido de série com um certificado de calibração em conformidade com os requisitos MIL-STD-810.

Ao medir com precisão os níveis de choque esperados num ambiente de laboratório, as equipas de engenharia podem garantir que os sistemas de bordo são suficientemente robustos para reduzir o risco de falhas críticas do sistema durante o lançamento.

Escolha a PCB para soluções completas de teste de carga útil

A PCB Piezotronics apoia programas de teste abrangentes com soluções de teste completas para missões espaciais. Para discutir aplicações específicas, contacte-nos ou solicite um orçamento.

Sensores, eletrónica e cabos de carga útil em destaque:

Acelerómetros e cabos ICP® de baixa emissão de gases para ensaios de vibração em vácuo térmico

Anéis de força, elos de força e eletrónica de soma para ensaios FLV

Microfones robustos para testes DFAN

Acelerómetros de choque piezoresistivos e piezoeléctricos para testes de separação de fases