우주선의 공격적인 발사 부하 측정

NASA 암스트롱 비행 연구 센터
캘리포니아주 에드워즈
www.nasa.gov/centers/armstrong

United Launch Alliance
Centennial, CO
www.ulalaunch.com

연구용 항공기로부터 공기역학적 데이터를 수집하기 위한 연구 도구로 시작된 것은 이제 기관 안팎에서 기술적인 문제를 해결하고 있습니다. NASA의 FOSS(Fiber Optic Sensing System) 기술은 고급 스트레인 센서와 혁신적인 알고리즘을 여러 중요 매개변수를 실시간으로 정확하고 비용 효율적으로 모니터링하는 강력한 패키지에 결합합니다. 이것은 차세대 유연한 날개를 조사하고 액체 연료 수준을 측정하고 우주선의 변형을 모니터링하는 것과 같은 다양한 연구 프로젝트를 지원하기 위해 NASA 전역에서 널리 사용되고 있습니다.

FOSS는 각각 최대 2,000개의 데이터 포인트를 제공하는 최대 40피트 길이의 머리카락과 같은 광섬유를 사용합니다. 최첨단 시스템은 섬유를 따라 1/4인치마다 정보를 초당 최대 100번의 속도로 처리하여 변형, 형태 변형, 온도, 액체 레벨 및 작동 부하를 측정합니다.

수년 동안 FOSS 팀은 시스템이 데이터를 수집하고 전송하는 속도와 인프라를 개선하기 위해 기술을 최적화했으며, 이 기술의 통합하기 쉬운 요소는 이제 기존 장비를 보완하고 색상을 추가합니다.

FOSS를 통해 연구자는 유한 요소 모델을 높은 수준의 공간 분해능으로 검증할 수 있습니다. 또한 연구자는 모델이 완전히 정확하지 않거나 특정 정도가 충분하지 않은 경우 예상치 못한 현상을 식별할 수 있습니다. 이 시스템은 검증과 발견을 모두 가능하게 하여 전체 연구 프로세스를 보다 효과적이고 효율적으로 만듭니다.

상업용 로켓 제공업체는 실험실에서 FOSS를 사용하고 있으며 다양한 산업 분야의 회사에서는 FOSS가 운영을 개선할 수 있는 방법을 모색하고 있습니다. FOSS 팀은 NASA 항공기의 계측 제품군과 기관 전체의 기타 자산에 FOSS를 추가하는 것을 목표로 추가 응용 프로그램을 지원하기 위해 알고리즘을 계속 개선하고 있습니다.

암스트롱과 NASA의 케네디 우주 센터 연구원들은 우주선의 공격적인 발사 하중을 측정하는 데 사용할 수 있도록 FOSS를 견고하게 만들기 위해 수년간 협력했습니다. 업계 파트너들과의 추가 협력으로 내구성 있는 기기가 탄생했으며 암스트롱 연구원들은 이제 기계식 인클로저와 기기의 새로운 조합을 내년 내에 여러 로켓 발사에 사용할 준비를 하고 있습니다. 목표는 이 "로켓 상자"가 NASA의 팽창식 감속기 및 United Launch Alliance의 Vulcan 로켓에 대한 저궤도 비행 테스트 및 기타 상용 발사 제공업체와 함께 비행하는 것입니다.

FOSS 팀은 5개의 로켓 상자를 조립하고 로켓 발사 조건을 시뮬레이션하기 위한 초기 단계 환경 테스트를 완료했습니다. 다음 단계는 최종 환경 테스트를 위해 NASA의 Langley Research Center로 배송하기 위해 전기 테스트를 완료하는 것입니다. 목표는 FOSS가 공격적인 발사 환경에서 중요한 매개변수 측정값(예:변형률, 하중, 온도, 모양)을 제공할 수 있는지 확인하는 것입니다.

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