宇宙船の攻撃的な打ち上げ荷重の測定

NASAのアームストロング飛行研究センター
カリフォルニア州エドワーズ
www.nasa.gov/centers/armstrong

ユナイテッドローンチアライアンス
コロラド州センテニアル
www.ulalaunch.com

研究用航空機から空力データを収集するための研究ツールとして始まったものは、現在、機関内外の技術的課題を解決しています。 NASAの光ファイバーセンシングシステム（FOSS）テクノロジーは、高度なひずみセンサーと革新的なアルゴリズムを組み合わせて、多数の重要なパラメーターをリアルタイムで正確かつコスト効率よく監視する堅牢なパッケージにしています。 NASA全体で広く使用されており、次世代の柔軟な翼の調査や液体燃料レベルの測定、宇宙船のひずみの監視など、さまざまな研究プロジェクトをサポートしています。

FOSSは、それぞれ最大2,000のデータポイントを提供する最大40フィートの髪の毛のような光ファイバーを使用します。最先端のシステムは、毎秒最大100回の速度で、ファイバーに沿って1/4インチごとに情報を処理し、ひずみ、形状の変形、温度、液面、および操作上の負荷を測定します。

長年にわたり、FOSSチームはテクノロジーを最適化して、システムがデータを収集および送信するインフラストラクチャと速度を改善してきました。テクノロジーの統合が容易な要素は、既存の計測器を補完し、色を追加するようになりました。

FOSSを使用すると、研究者は有限要素モデルを高度な空間分解能で検証できます。また、モデルが完全に正確でない場合や、十分な特異性が含まれていない場合に、研究者が予期しない現象を特定することもできます。このシステムにより、検証と発見の両方が可能になり、調査プロセス全体がより効果的かつ効率的になります。

商用ロケットプロバイダーは研究所でFOSSを使用しており、さまざまな業界の企業がFOSSがどのように運用を改善できるかを模索しています。 FOSSチームは、NASA航空機の計装スイート、および代理店全体の他の資産にFOSSを追加することを目標に、追加のアプリケーションをサポートするためにアルゴリズムを改良し続けています。

アームストロングとNASAのケネディ宇宙センターの研究者は何年にもわたって協力してFOSSを頑丈にし、宇宙船の攻撃的な打ち上げ荷重を測定するために使用できるようにしています。業界パートナーとのさらなるコラボレーションにより、耐久性のある計装が実現しました。アームストロングの研究者は、機械式エンクロージャーと計装の新しい組み合わせを、数回のロケット打ち上げで来年中に打ち上げる準備をしています。目標は、この「ロケットボックス」が、NASAのインフレータブル減速機とユナイテッドローンチアライアンスのバルカンロケットの低軌道飛行試験、および他の商用打ち上げプロバイダーで飛行することです。

FOSSチームは、5つのロケットボックスを組み立て、ロケットの打ち上げ条件をシミュレートするための初期段階の環境テストを完了しました。次のステップは、最終的な環境テストのためにNASAのラングレー研究所に出荷する準備として電気テストを完了することです。目標は、FOSSが攻撃的な発射環境で重要なパラメータ測定値（ひずみ、負荷、温度、形状など）を提供できることを検証することです。

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