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Tests de l'
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Vous êtes intéressé par les essais de structures aérospatiales mais vous ne savez pas quels sont les produits Gantner qui vous conviennent le mieux ? Nos ingénieurs peuvent rapidement vous aider à personnaliser un système Q.series X DAQ en fonction de vos besoins.
Les systèmes d’acquisition de données (DAQ) de Gantner permettent d’effectuer des mesures précises et synchronisées de la déformation, de la température, de la pression, des vibrations, de la force et d’autres données issues de capteurs lors des essais de qualification des engins spatiaux, des essais thermiques sous vide, des essais structurels et des essais de propulsion.
Des essais à feu réel de moteurs-fusées à la qualification des engins spatiaux, les systèmes d’acquisition de données Q.series X de Gantner Instruments fournissent des mesures précises et synchronisées pour les applications d’essais spatiaux les plus exigeantes. Grâce à une architecture modulaire et distribuée, à une acquisition de signaux mixtes à haut débit et à une intégration transparente dans les installations d’essais, la série Q.series X prend en charge les essais de moteurs-fusées, la simulation spatiale et les essais environnementaux, les essais structurels, ainsi que les essais de vibrations et de chocs. Il en résulte des données d’essai fiables permettant de vérifier les performances, de réduire les risques et de garantir l’aptitude à la mission.
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Nos ingénieurs peuvent vous aider rapidement à personnaliser un système d’acquisition de données (DAQ) adapté à votre application d’essais spatiaux.
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Les essais de moteurs-fusées permettent de vérifier les performances, la fiabilité et la sécurité des systèmes de propulsion dans des conditions de fonctionnement réelles, en mesurant la pression, la température, les vibrations, la déformation, la force et d’autres paramètres critiques lors de campagnes d’essais à feu réel et d’essais statiques.
Les simulations spatiales et les essais environnementaux permettent de vérifier que les engins spatiaux, les satellites, les charges utiles et les composants sont capables de résister aux conditions thermiques, au vide et aux conditions environnementales rencontrées lors du lancement et tout au long de leur durée de vie opérationnelle.
Les essais structurels permettent de vérifier la résistance, la rigidité et l’intégrité structurelle des engins spatiaux, des satellites, des charges utiles et des lanceurs, en mesurant la contrainte, le déplacement, la force et la déformation dans des conditions de charge statiques et dynamiques représentatives.
Les essais de vibrations et de chocs permettent de vérifier que les engins spatiaux, les satellites, les charges utiles et les composants sont capables de résister aux charges dynamiques, aux vibrations et aux chocs subis lors du lancement, de la séparation et de l’exploitation, sans que cela ne compromette leur intégrité structurelle ni leurs performances.
Pourquoi choisir Gantner Instruments pour les essais spatiaux ?
Mesures déterministes, synchronisées à la nanoseconde près
Des mesures déterministes, synchronisées à la nanoseconde près, permettent un alignement temporel précis des données provenant de capteurs répartis sur l’ensemble de l’échantillon d’essai. Cela permet aux ingénieurs de mettre en corrélation avec précision les événements transitoires, d’analyser la réponse structurelle, de valider les interactions entre sous-systèmes et de vérifier les performances de l’engin spatial lors des essais de qualification des moteurs-fusées, des vibrations, des structures et des conditions environnementales, en ayant pleinement confiance dans les données de mesure.
Acquisition de données à grande vitesse pour signaux mixtes
L’acquisition de données mixtes à haut débit permet de mesurer simultanément des paramètres dynamiques et statiques au sein d’une seule et même plateforme d’acquisition de données synchronisée. Les ingénieurs peuvent établir des corrélations entre la déformation, les vibrations, la température, la pression, la force et les signaux électriques afin de capturer des événements transitoires rapides, de valider les performances des sous-systèmes et d’acquérir une compréhension plus approfondie du comportement des engins spatiaux et des systèmes de propulsion tout au long des essais de qualification.
Architecture DAQ distribuée pour les grandes installations d’essai
Une architecture DAQ distribuée place les modules de mesure à proximité des capteurs, ce qui permet de réduire la longueur des câbles analogiques, de minimiser les interférences électromagnétiques et de préserver l’intégrité du signal. Cette approche évolutive simplifie l’instrumentation des grands engins spatiaux, des chambres thermiques sous vide et des installations d’essais de propulsion, tout en fournissant des mesures synchronisées et de haute fidélité sur des centaines, voire des milliers de canaux.
Évolutivité avec un nombre élevé de canaux
L’architecture modulaire de la série Q.series X permet de passer de quelques canaux de mesure à plusieurs milliers sans compromettre la synchronisation, la précision des mesures ni les performances du système. Les ingénieurs peuvent équiper des engins spatiaux complets, des systèmes de propulsion et de grandes installations d’essais environnementaux à l’aide d’une plateforme DAQ unique et unifiée, garantissant ainsi une qualité de données constante tout au long de campagnes d’essais complexes de qualification et de vérification.
Intégration transparente avec les systèmes de commande des bancs d’essai
La série Q.series X s’intègre parfaitement aux systèmes de commande des bancs d’essai grâce à des protocoles standard du secteur, notamment EtherCAT, PROFINET et Modbus. Les ingénieurs peuvent synchroniser les données de mesure avec les automates programmables (PLC), les logiciels d’automatisation et les systèmes de sécurité, ce qui permet une surveillance en temps réel, des séquences d’essais automatisées, un contrôle en boucle fermée et un échange de données efficace tout au long des essais de qualification et de propulsion des engins spatiaux.
Précision et fiabilité des mesures dans des environnements d’essai difficiles
La série Q.series X offre des mesures de haute précision et à faible bruit dans les conditions exigeantes des essais de qualification spatiale, qu’il s’agisse de systèmes de propulsion cryogéniques, de chambres thermiques sous vide ou d’installations d’essais à fortes vibrations. Les ingénieurs peuvent s’appuyer sur des données cohérentes et d’une grande fiabilité pour valider les performances, vérifier les exigences de conception et prendre des décisions de qualification en toute confiance à chaque étape de la campagne d’essais.
Qui fait confiance à Gantner pour les essais structurels dans l'aérospatiale ?
Exemples d'Applications
Gantner Instruments travaille avec les principaux centres de test et intégrateurs de systèmes de test sur des solutions d’acquisition de données innovantes et de pointe qui répondent aux applications de test et de mesure les plus exigeantes dans le domaine de l’aérospatiale.
AE
Mesure de la température dans les composants des moteurs électriques hybrides
Pour notre client, un leader allemand bien connu du marché de l'ingénierie et de la technologie, nous avons fourni la solution d'application d'essai pour les mesures de température des composants et des nouveaux matériaux des entraînements électriques hybrides.
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FAQ
Voici les questions les plus fréquemment posées concernant notre défi de mesure de la contrainte :
Les essais spatiaux permettent de vérifier que les engins spatiaux, les satellites, les charges utiles et les systèmes de lancement sont capables de résister aux conditions mécaniques, thermiques et de vide rencontrées lors du lancement et tout au long de leur mission, garantissant ainsi leurs performances, leur fiabilité et leur aptitude à la mission. Une campagne de qualification combine plusieurs disciplines — essais de propulsion, de structure, de vibrations et de chocs, ainsi que des essais environnementaux — et chacune d’entre elles produit des données de mesure qui doivent être validées dans le rapport de qualification.
Les essais de qualification démontrent qu’une conception peut résister à des conditions dépassant celles prévues pour la mission — des niveaux plus élevés, des durées plus longues, une marge supplémentaire. Les essais de réception vérifient qu’une unité de vol individuelle a été construite correctement, conformément aux niveaux requis pour la mission et sans marge supplémentaire. Une approche de vol prototype combine les deux : une unité est testée aux niveaux de qualification mais pour des durées d’acceptation, puis effectue son vol.
Les essais thermiques sous vide consistent à exposer un échantillon aux conditions extrêmes de pression et de température de l’espace à l’intérieur d’une chambre à vide. Les essais de qualification couvrent une plage allant de −200 °C à +300 °C et peuvent atteindre 50 000 cycles thermiques, permettant de vérifier que les matériaux, les assemblages et les composants électroniques résistent à des dilatations et contractions répétées tout en se dégazant sous vide.
Lors d’un essai de tir statique, le moteur fonctionne à pleine poussée tandis que le véhicule reste ancré au banc d’essai. La pression, la température, les vibrations, les déformations, les forces et les débits sont enregistrés sur l’ensemble du moteur et de sa structure. Une campagne d’essais à chaud étant coûteuse et de courte durée, la chaîne de mesure doit capturer toutes les voies dès la première tentative.
Les phases de lancement, de séparation des étages et de déploiement soumettent un engin spatial à des vibrations aléatoires, à des balayages sinusoïdaux et à des chocs pyrotechniques. Les essais de vibration et de choc reproduisent ces charges sur un vibrateur ou une table de chocs. Il est ici essentiel de capturer simultanément les canaux dynamiques et statiques : un événement de choc et la dérive lente qui s’ensuit doivent faire partie du même ensemble de données.
En Europe, les essais au sol des éléments et équipements du segment spatial sont régis par la norme ECSS-E-ST-10-03C Rév. 1 (Ingénierie spatiale — Essais, 31 mai 2022). Cette norme définit les niveaux d’essai, les marges, les durées, les tolérances ainsi que la documentation requise pour les modèles de qualification, les modèles de vol testés au niveau de réception et les modèles de pré-vol. Les clients peuvent y ajouter des exigences spécifiques à leur organisme ou à leur programme.
Les données asynchrones constituent l’une des principales sources d’incertitude dans un programme de qualification. Si un transitoire de pression dans une chambre de combustion et la déformation qu’il provoque dans la structure se situent sur des échelles de temps différentes, la corrélation relève de la conjecture. La série Q.series X synchronise d’emblée tous les canaux avec une gigue maximale inférieure à 100 ns, sur l’ensemble d’une installation distribuée.
La série Q.series X fonctionne sous RT-Linux sans PC hôte, avec jusqu’à 20 enregistreurs de données indépendants et un stockage en tampon circulaire qui bascule automatiquement d’un disque à l’autre. Trois niveaux de redondance avec la fonction HOT SWAP garantissent la disponibilité des données même pendant le remplacement d’un disque. Une campagne d’essais en conditions réelles ne se produit qu’une seule fois : la série de tests se poursuit même en cas de panne du PC ou de coupure de la connexion réseau.