¿Qué es Medición de prueba de vuelo de cohete?

El cohete es un vehículo aéreo no tripulado. Necesita utilizar métodos de medición de larga distancia para llevar a cabo la telemetría de parámetros y la medición de seguimiento orbital para obtener datos de prueba y fotos en vuelo para monitorear o controlar el vuelo del cohete y analizar fallas, identificar y mejorar el cohete para proporcionar una base.

La telemetría de parámetros requiere la medición remota de una gran cantidad de parámetros durante el vuelo del cohete, como la presión, la velocidad, el flujo, el nivel de líquido del sistema de propulsión del cohete portador de líquido y el tiempo del programa de vuelo, el ángulo de actitud, la velocidad, la aceleración, la corriente, el voltaje , pulso y frecuencia del sistema de control., La tensión y deformación del sistema estructural, el comando de explosión del sistema de seguridad, así como vibración, choque, temperatura, sobrecarga, flujo de calor, ablación, diferencia de presión, etc., por lo general, se miden hasta cientos de parámetros en una prueba de vuelo. Estos parámetros se dividen en eléctricos y no eléctricos según la naturaleza.

Según la velocidad de cambio, se dividen en parámetros que cambian lentamente (banda de frecuencia inferior a 10 Hz) y parámetros que cambian rápidamente (por encima de 10 Hz). Según su Para propósitos, se dividen en parámetros para analizar y evaluar el desempeño del cohete y analizar el vuelo Los parámetros de la falla y los parámetros de las condiciones ambientales de varias partes del cohete.

En el desarrollo del cohete, la naturaleza de los parámetros que se van a medir, el rango de variación, los requisitos de precisión, el equipo de medición utilizado y la disposición de los canales se especifican en forma de un programa de telemetría.

Generalmente, estas magnitudes físicas se convierten en señales eléctricas, que se transmiten a tierra mediante comunicación por radio multiplex, y algunos parámetros a veces se transmiten mediante líneas de remolque durante la sección de despegue. El equipo de telemetría incluye sensores, transductores, transmisores de radio instalados en el cohete y equipos de recepción, grabación, visualización y procesamiento de datos en tierra (ver tecnología de telemetría).

Generalmente, se utiliza una grabadora magnética para registrar algunos parámetros que cambian rápidamente, y el cartucho de cinta se tira y se recupera en paracaídas antes de que el cohete golpee el suelo, o con una bolsa protectora después de que el avión golpee el suelo.

Algunos factores del vuelo del cohete tienen efectos extremadamente adversos sobre la telemetría. El plasma a reacción del motor provoca la atenuación de la propagación de ondas de radio (la atenuación puede llegar a los 40 decibeles), lo que afecta la transmisión de señales.

Cuando el cuerpo de reentrada de alta velocidad ingresa a la atmósfera durante un período de tiempo, se formará una barrera negra y se interrumpirá la señal de telemetría (ver medición de reentrada). Además, el cambio de gran ángulo de la actitud de la aeronave provocará un gran cambio en la dirección del haz y, a veces, debilitará la fuerza de la señal recibida en tierra o incluso no la recibirá.

Las medidas para resolver estos problemas son: aumentar la potencia del transmisor, aumentar la frecuencia de la portadora, usar la memoria para retrasar la retransmisión o la retransmisión de la memoria, diseñar buenas antenas transmisoras y receptoras, organizar razonablemente las estaciones terrestres y formar redes estéreo terrestres, marítimas y aéreas, etc.

Los sistemas de telemetría modernos han podido medir y transmitir simultáneamente miles de parámetros a una velocidad de varios megabits por segundo, con una precisión de medición de varias milésimas y una distancia de transmisión de varios mil millones de kilómetros.

Medición orbital observación continua del cohete en movimiento, midiendo sus parámetros de movimiento, también conocida como medición balística externa (denominada medición externa, ver sistema de control y medición aeroespacial).

Los parámetros de movimiento se refieren a los valores instantáneos que representan la ley del movimiento del cohete en cualquier sistema de coordenadas, como la cantidad de coordenadas o el componente del vector de velocidad.

Generalmente, elija un sistema de coordenadas que sea conveniente para representar la órbita. Los parámetros de movimiento se obtienen procesando los parámetros medidos directamente por el equipo de medición. Estos parámetros incluyen distancia, suma de distancia, diferencia de distancia, coseno de dirección, ángulo de paso, ángulo de azimut, etc., y su tasa de cambio en el tiempo.

El vehículo de lanzamiento generalmente elige el sistema de coordenadas terrestres con el punto de lanzamiento como origen, también conocido como sistema de coordenadas de lanzamiento. Sus parámetros de movimiento son las coordenadas instantáneas del movimiento del cohete en este sistema de coordenadas y los componentes de la velocidad instantánea en tres direcciones.

Para medir la órbita del cohete, generalmente se utilizan equipos que funcionan en bandas de luz y radio (ver sistema de medición de seguimiento óptico, sistema de medición de seguimiento de radio), y también se pueden usar otros principios (como acústica, radioisótopos, medición de gravedad). en la medición de corto alcance.

La medición orbital también se ve afectada por el plasma a reacción del motor, que puede resolverse mediante un método similar a la medición remota. En la prueba de vuelo del cohete, la medición de seguimiento de la órbita se implementa de acuerdo con las disposiciones del programa de prueba externo.

Con la aparición de múltiples ojivas y la mejora de la precisión de la orientación, los requisitos para los estudios externos también han aumentado en consecuencia. En la década de 1970, la precisión de la medición de la velocidad alcanzó 0,01 m / s, la precisión de la medición de la posición es de unos 10 metros y puede rastrear y medir los parámetros de movimiento de varios objetivos.

La unificación de tiempo de varios parámetros es muy importante. La información obtenida por medición remota y externa puede almacenarse, clasificarse y calcularse utilizando computadoras electrónicas y el software correspondiente, y procesarse en datos utilizables (ver Sistema unificado de tiempo, procesamiento de datos balísticos).