Connaître son moteur de fusée par cœur - avec la technologie d'essai et de mesure de Kistler

Maîtrisez le fonctionnement de votre système propulsif grâce aux technologies de mesures Kistler

Les systèmes propulsifs, et plus particulièrement les moteurs de fusées, sont des joyaux mécaniques complexes et onéreux soumis à de fortes contraintes lors du lancement. Par conséquent, et afin de garantir leur bon fonctionnement en mission, ils doivent subir une large gamme de batterie d’essais et de qualification. Selon la nature du système propulsif (solide, hybride ou liquide), la caractérisation de la pression au sein de la chambre de combustion, des conduits, ou encore le contrôle vibratoire sont absolument primordiaux pour garantir des lancements sûrs et réussis. Kistler bénéficie de plus de 50 ans d’expérience dans les essais spatiaux et soutient les ingénieurs R&D en leur fournissant les dernières technologies de pointe pour effectuer l’ensemble des essais relatifs à cette application.

Faites-nous confiance pour un lancement réussit !

Jusqu'à 750hz

Mesure de la force dynamique à haute fréquence

Jusqu'à 700°C

Mesure dynamique de la pression au sein de la chambre de combustion avec des capteurs haute température (fonctionnant jusqu’à plus de 1000 °C sur une courte période)

Cryogénique

Caractérisation dynamique de l'alimentation en ergols liquide avec des capteurs piézoélectriques de pression et d'accélération

Mesure à long terme

de pression statique avec des capteurs de pression piézorésistifs

Les accéléromètres à haute température permettent de surveiller avec précision les pulsations et les fluctuations de pression dans les moteurs de fusée.

Caractérisation de la poussée

Le rendement énergétique est l'un des principaux centres de préoccupations des concepteurs de moteurs de fusée et de systèmes propulsifs. La caractérisation de la poussée permet de comprendre clairement la quantité de puissance pouvant être produite avec une conception de tuyère donnée. Cela permet aux ingénieurs de calculer l'impulsion spécifique et d'étudier les différentes phases d'allumage, de combustion et d’extinction. Les dynamomètres spécifiques piézoélectriques (PE) à 6 composantes, plus communément appelés plateformes de force, sont idéaux pour la mesure de pousée.

Cette approche fournit également une compréhension approfondie du cycle d'injection, du mélange carburant/comburant, du calage de l'allumage, des déséquilibres et de la combustion. Ces connaissances sont essentielles pour vérifier le bon fonctionnement d'un moteur de fusée et piloter le développement des technologies futures de propulsion. Les capteurs de pression et accéléromètres piézoélectriques Kistler offrent une stabilité inégalée sur une large gamme de température et une bande passante élevée permettant de relever l’ensemble des défis que l’on peut rencontrer dans des environnements aussi agressifs que les chambres de combustion. Sur base de demande spécifique, nous pouvons fournir des dynamomètres sur-mesure à nos clients (plateformes de force) par l'intermédiaire de notre équipe d’experts de la division “Custom Product Lane (CPL)”.

Haute fréquence propre

Nous proposons des capteurs de force avec des fréquences naturelles >50 kHz pour des mesures hautement dynamiques.

Rangeabilité

La technologie de capteur PE permet des mesures de force dynamiques et quasi-statiques à très haute résolution.

Adaptabilité

Les capteurs de force monocomposants et multicomposants de Kistler peuvent être associés à des dynamomètres spécifiques à l'application.

Surveillance et caractérisation de la pression statique

Contrôle et caractérisation de la pression statique

La surveillance de la pression statique est une autre mesure importante dans les essais propulsifs. Ce processus, réalisé sur un banc d'essai de moteur-fusée, comprend la surveillance et le contrôle du débit d’ergols, ainsi que la mesure de la pression statique de la chambre de combustion. La surveillance et le contrôle du débit d’ergols pour les moteurs à propulsion liquide nécessitent des capteurs de pression statique. Les capteurs de pression piézorésistifs Kistler utilisent un élément sensible en silicium micro-usiné, gravé en cavité, et sont adaptés aux applications avec des fluides compatibles avec les capsules remplies d'huile de silicone.

Fréquence de réponse

La mesure de pression statique à long terme nécessite une technologie piézorésistive avec un fonctionnement inhérent de 0 Hz à 5 kHz, contrairement aux capteurs piézoélectriques qui n'autorisent qu'un fonctionnement quasi statique.

La sécurité intrinsèque

Selon l'utilisation et l'installation du capteur de pression, une protection inhérente contre l'inflammation des environnements explosifs peut être nécessaire.

Stabilité à long terme

Les capteurs de pression piézorésistifs utilisent un élément sensible en silicium micro-usiné rempli d'huile avec des cavités gravées, qui fournit une stabilité inhérente à long terme de 0,1 %/an.

Les enquêtes sur l'instabilité de la combustion utilisent des capteurs de pression à haute température de type 6021A et des capteurs d'accélération de type 8209A.

Surveillance dynamique de la pression et des vibrations

Une compréhension approfondie de l'injection et du mélange des ergols, du calage de l'allumage et de la combustion est absolument essentielle pour vérifier la fiabilité d'un moteur de fusée et pour conduire le développement de technologies futures de propulsion. Les capteurs de pression et accéléromètres piézoélectriques Kistler offrent une stabilité inégalée sur une large gamme de température et une bande passante élevée permettant de relever l’ensemble des défis que l’on peut rencontrer dans des environnements aussi agressifs que les chambres de combustion.

Accéléromètres à ultra haute température

Les accéléromètres peuvent être montés à proximité de la chambre de combustion et sont le choix idéal pour une mesure optimisée de l'instabilité de combustion. Dans de telles applications, les températures peuvent atteindre jusqu'à 550 °C (930 °F).

Accéléromètres et capteurs de pression cryogéniques

Les accéléromètres et les capteurs de pression piézoélectriques cryogéniques couvrent une plage de température exceptionnelle jusqu'à -196 °C (-320 °F).

Capteurs haute pression pour l'allumage

Pendant la phase d'allumage, des capteurs haute pression hautement dynamiques détecteront les pics de pression, et résisteront aux chocs thermiques très élevés, et ce même avec une exposition directe de leurs membranes à un tel environnement.