Science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Operationele modale analyse van de Artemis I dynamische uitroltest

Figuur 1. Artemis I rolt uit naar lanceerplatform 39B. Krediet:NASA

Er zijn technieken voor operationele modale analyse (OMA) gebruikt om de modale kenmerken van het Artemis I-draagraket te identificeren tijdens de Dynamic Rollout Test (DRT) en Wet Dress Rehearsal (WDR)-configuratie voorafgaand aan de lancering. De krachten die tijdens de uitrol en op het lanceerplatform worden geïnduceerd, zijn niet direct meetbaar, waardoor een unieke aanpak noodzakelijk is.



NASA ontwikkelt de SLS ter ondersteuning van maan- en diepe ruimteverkenning. SLS is geïntegreerd in het Vehicle Assembly Building (VAB) op de mobiele draagraket (ML), die het geïntegreerde SLS-draagraket ondersteunt tijdens transport naar de pad door middel van het opstijgen. De ML levert ook de brandstof-, stroom- en datakabels voor de SLS en Orion Multi-Purpose Crew Vehicle (MPCV), evenals toegang voor de bemanning tot de MPCV-crewmodule.

De ML weegt ongeveer 10,6 miljoen pond en is meer dan 100 meter hoog. In het voorjaar van 2022 werd de SLS met de ML van de VAB naar Launch Pad 39B (Figuur 1) vervoerd met behulp van de NASA crawler transporter (CT) om deze tocht van 6,8 kilometer te maken, die ongeveer 8 uur duurt. De CT alleen al weegt ~6,3 miljoen pond.

Hoewel de uitrolomgeving relatief kleine structurele belastingen van het lanceervoertuig veroorzaakt in vergelijking met de lanceer- en opstijgbelastingen voor de meeste constructies, zijn de geïnduceerde belastingen volledig representatief voor alle belastingen over het gehele voertuig, wat niet haalbaar is om te repliceren met behulp van gelokaliseerde schudders zoals werd gedaan in de Geïntegreerde modale test.

Zoals gezegd zijn de krachten die tijdens de uitrol en op het lanceerplatform worden geïnduceerd niet direct meetbaar, en werden OMA-technieken gebruikt om de modale kenmerken van Artemis I in de DRT- en WDR-configuraties te identificeren. WDR, dat doorgaans het tanken van voertuigen en andere activiteiten omvat om de lanceringsgereedheid aan te tonen, omvatte meerdere dagen operaties op het platform.

Gegevens verzameld voor de WDR-configuratie, met gedeeltelijk gevulde kernbrandstoftanks en zonder de CT onder de ML, boden de ingenieurs een andere modelconfiguratie om te controleren (Figuur 2).

Figuur 2. Artemis I op lanceerplatform 39B. Krediet:NASA

Het verzamelen en verwerken van de gegevens van meer dan 300 versnellingsmeters op Artemis I, ML en CT werd uitgevoerd door een programmaoverschrijdend team van ingenieurs en technici uit het hele Agentschap, waaronder van SLS, Exploration Ground Systems en de NESC. Met behulp van analytische technieken die zijn ontwikkeld op basis van eerdere uitroltests, gecombineerd met nieuwe gegevensverwerkingsmethodologieën, verwerkte het team gegevens van vooraf geselecteerde CT-snelheidsverhogingen tijdens de uitrol en on-pad tijdens WDR.

Door de nodige aanpassingen aan de geïntegreerde modellen aan te brengen, zodat deze overeenkwamen met zowel de DRT- als de WDR-configuratie, kon het team deze resultaten gebruiken om betekenis te geven aan wat er in de testgegevens te zien was. Dit bleek nodig te zijn voor OMA-testen op deze structuur, gezien het type complexe excitatie dat werd waargenomen.

Geleverd door NASA