Conoscere a memoria il vostro motore a razzo - con la tecnologia di prova e misurazione Kistler

Il motore a razzo non avrà più alcun segreto per voi con la tecnologia di misurazione e prova di Kistler

I motori a razzo sono apparecchiature complesse e costose che devono resistere a moltissime sollecitazioni, soprattutto in fase di lancio. Per garantire la conformità con i requisiti più severi, i loro sistemi propulsivi devono essere sottoposti a intensi test. In funzione del propellente in uso (solido o liquido), la caratterizzazione della pressione e delle vibrazioni è un requisito di prova indispensabile per la sicurezza e l’efficienza dei lanci. Kistler può vantare un’esperienza di oltre 50 anni nei test spaziali e supporta gli ingegneri con tecnologie di misurazione all’avanguardia, specifiche per questa applicazione. Con noi volate in sicurezza!

Fino a 750 Hz

Misurazione dinamica della forza in alta frequenza.

Fino a 700°C

Misurazione dinamica della pressione direttamente nella camera di combustione con sensori per alta temperatura (fino a 1000°C per brevi periodi).

Test criogenici

Caratterizzazione dinamica del propellente liquido tramite sensori di pressione e accelerazione piezoelettrici.

Misurazione prolungata

della pressione statica con sensori piezoresistivi.

Gli accelerometri ad alta temperatura consentono di monitorare con precisione le pulsazioni e le fluttuazioni di pressione nei motori a razzo.

Determinazione della spinta

L’efficienza del propellente, sia esso liquido o solido, è tra i fattori più importanti che gli ingegneri dei motori a razzo devono considerare. La caratterizzazione della spinta consente agli ingegneri di comprendere chiaramente la quantità di potenza ottenibile con uno specifico design dell’ugello, al fine di calcolare l’impulso specifico del combustibile e studiare le diverse fasi di innesco, combustione e spegnimento. I dinamometri piezoelettrici (PE) a 6 assi, specifici per questa applicazione, assolvono egregiamente a questo scopo.

Con questo approccio, gli ingegneri possono inoltre comprendere a fondo il processo di iniezione e miscelazione dei componenti del combustibile, il tempo di innesco, gli squilibri e la combustione, tutte informazioni indispensabili per verificare l’affidabilità del motore a razzo e supportare lo sviluppo delle tecnologie propulsive. I sensori di pressione e gli accelerometri piezoelettrici di Kistler soddisfano una gamma molto ampia di requisiti sul piano della stabilità alle temperature ultra elevate e della dinamica, per superare le condizioni più estreme tipiche delle camere di spinta. Su richiesta, il Custom Product Lane team (CPL) di Kistler è in grado di fornire dinamometri personalizzati per le specifiche esigenze dei clienti.

Frequenza naturale elevata

Forniamo sensori con frequenze naturali >50 kHz per misurazioni altamente dinamiche.

Capacità di regolazione

I sensori piezoelettrici PE consentono di effettuare misurazioni quasi statiche e dinamiche della forza ad alta risoluzione.

Adattabilità

I sensori di forza mono- e multicomponente si possono combinare all’interno di dinamometri per applicazioni specifiche.

Monitoraggio e caratterizzazione della pressione statica

Il monitoraggio della pressione statica è un’altra misurazione importante nelle prove su motori a razzo. Questo processo viene eseguito su un apposito banco di prova e comprende il monitoraggio e il controllo del flusso di propellente, oltre che la misurazione della pressione statica nella camera di combustione. Per monitorare e controllare il flusso di propellente liquido nei motori a razzo occorrono sensori di pressione statica. I sensori di pressione piezoresistivi di Kistler utilizzano un elemento sensibile al silicio, microlavorato con cavità incise, adatto per applicazioni con mezzi compatibili con le capsule con olio al silicone.

Risposta in frequenza

La misurazione prolungata della pressione statica richiede sensori piezoresistivi con funzionamento intrinseco da 0Hz a 5 kHz, a differenza dei sensori che consentono esclusivamente applicazioni quasi statiche.

Sicurezza intrinseca

In base all’uso e all’installazione del sensore di pressione, potrebbe essere necessaria una protezione intrinseca contro l’innesco in ambienti esplosivi.

Stabilità prolungata

I sensori piezoresistivi sono basati su un elemento sensibile al silicio microlavorato, riempito di olio e con cavità incise che offre una stabilità intrinseca prolungata pari allo 0,1%/anno.

Le indagini sull'instabilità della combustione utilizzano sensori di pressione ad alta temperatura tipo 6021A e di accelerazione tipo 8209A.

Monitoraggio dinamico della pressione e delle vibrazioni

Comprendere a fondo il processo di iniezione e miscelazione dei componenti del combustibile, il tempo di innesco e la combustione è indispensabile per verificare l’affidabilità del motore a razzo e supportare lo sviluppo delle tecnologie propulsive. I sensori di pressione e gli accelerometri piezoelettrici di Kistler soddisfano una gamma molto ampia di requisiti sul piano della stabilità alle temperature ultra elevate e della dinamica, per superare le condizioni più estreme tipiche delle camere di spinta.

Accelerometri per temperature ultra elevate

I sensori si possono montare vicino alla camera di combustione e sono la scelta preferenziale per la misurazione ottimizzata dell’instabilità della combustione. In queste applicazioni, le temperature possono arrivare fino a 550 °C.

Accelerometri e sensori di pressione criogenici

Gli accelerometri e i sensori di pressione piezoelettrici criogenici funzionano fino a temperature di -196 °C.

Sensori per alta pressione per innesco

Durante la fase di innesco i sensori per alta pressione altamente dinamici rilevano i picchi di pressione, ovvero shock termici estremi che si intensificano rapidamente esponendo la membrana a forti sollecitazioni.