Table of Contents
بررسی های بالا در زمینه ی تست محیط زیست در فضا
تست محیط زیست یک چک باکس نظارتی نیست؛ این پل بین طراحی مهندسی و قطعات پرواز در دنیای واقعی است که در زیر ارتعاشات، دوچرخه سواری حرارتی یا خوردگی شکست می خورند و می تواند منجر به شکست ماموریت، از دست دادن دارایی ها یا حتی تلفات انسانی شود، برای شرکت های کوچک هوافضا - استارت آپ ها، نانو ماهواره ساز ها یا تامین کنندگان سیستم - فشار به ویژه حاد است که آنها باید محدودیت های قابل اعتماد را برای توسعه تجهیزات سخت افزاری و آزمایش های کاربردی فراهم کنند که برای ایجاد پروتکل های پوشش کافی برای توسعه پروتکل های پوشش های پوشش های کاربردی برای توسعه کافی برای توسعه ی مواد مخدر نیاز است.
درک چشم انداز تست محیط زیست هوا
تست محیط زیست هوا ارزیابی می کند که چگونه تجهیزات در برابر شرایطی که در هنگام پرتاب، مدار، پرواز اتمسفر یا کنترل زمین مواجه می شوند، مقاومت می کند.
- کنترل حرارتی و حرارتی؛ عملیات دمای بالا / پایین، شوک حرارتی و خلاء حرارتی (برای سخت افزار فضایی)
- [Vibration and Shock] Sinustoxic و لرزش تصادفی، سر و صدا آکوستیک و شوک pyrotechnic.
- و در برابر آن، از آن و در برابر آن، پرهیز کنید.
- Corrosion و مقاومت شیمیایی: [FLT 1] قرار گرفتن در معرض سوخت، مایعات هیدرولیک یا مواد تمیز کننده.
- تکمیل پذیری مغناطیسی (EMC) : عدم دخالت در سیستم های دیگر.
استانداردهای صنعتی مانند ARP4754 -160 و MIL-STD-STD ارائه روش های آزمون پایه.
چالش های منحصر به فرد برای شرکت های کوچک و هوایی
شرکت های کوچک هوافضا در مقایسه با نخستیان بزرگ با موانع متمایز مواجه هستند:
- سرمایه را برای تجهیزات تست محدود می کند: یک اتاق خلاء حرارتی یا چند محور می تواند صدها هزار دلار هزینه داشته باشد.
- تیم های مهندسی کوچک: افراد کمتر برای طراحی، انجام و تجزیه و تحلیل تست ها.
- جدول زمانی توسعه کوتاه: چرخه سرعت آن را به اتاق کمتر برای کمپین های آزمایشی طولانی ترک کنید.
- ] دسترسی به تخصص: [ متخصصان تست محیط زیست نادر و گران برای استخدام هستند.
- انتظارات مشتری: حتی پیمانکاران کوچک نیز ممکن است برای پاسخگویی به همان استانداردهای به عنوان تامین کنندگان بزرگ مورد نیاز باشد.
این محدودیت ها باعث می شود که پروتکل های تست را طراحی کنید که به حداکثر رساندن اطلاعات به ازای هر دلار هزینه می شود.
استراتژی های تست محیط زیست Cost-Effective
اولویت بندی تست ها بر اساس اولویت بندی ماموریت
هر جزء نیاز به هر تست ندارد.ایجاد یک ماتریس خطر که پیامدهای شکست (ایمنی، از دست دادن ماموریت، تأخیر زمانی) در مقابل احتمال دارد. Allocate ساعت تست به گوشه بالا خطر نیاز دارد، به عنوان مثال، واحد مدیریت برق ماهواره ممکن است تست خلاء حرارتی را تضمین کند، در حالی که یک براکت ساختاری تنها ممکن است نیاز به لرزش تصادفی در سطوح صلاحیت داشته باشد.
استفاده از شبیه سازی و مدل سازی
تجزیه و تحلیل عنصر Finite (FEA) برای پاسخ حرارتی و ارتعاش، دینامیک محاسباتی مایع (CFD) برای مدیریت حرارتی، و شبیه سازی الکترومغناطیسی برای EMC می تواند تعداد نمونه های آزمایش فیزیکی را کاهش دهد، در حالی که شبیه سازی یک جایگزین کامل برای تست صلاحیت نیست، می تواند ضعف های طراحی را در اوایل شبیه سازی برای برنامه های تست محدود نشان دهد: به عنوان مثال، اجرای یک حرکت حرارتی مجازی برای شناسایی نقاط داغ، سپس تنها ابزار تجزیه و تحلیل فیزیکی باز یا ابزار باز است.
امکانات مشترک و Consortia
هزینه های خرید را می توان در چندین سازمان گسترش داد.
- آزمایشگاه های دانشگاه: بسیاری از برنامه های مهندسی هوافضا ارائه خدمات تست در نرخ های کاهش یافته است.
- صنعت صنعت و صنعت و صنعت و فضائی ( گروه هایی مانند کنفرانس کوچک ماهواره و خوشه های فضایی منطقه ای گاهی اوقات منابع برای تجهیزات آزمایشی مشترک را جمع آوری می کنند.
- امکانات دولتی: مرکز پشتیبانی Telescience ناسا و برخی از پایگاه های نیروی هوایی دسترسی به اتاق ها و تکان دهنده ها برای هزینه فراهم می کند.
هنگامی که شریک، تعریف تقسیم هزینه، برنامه ریزی و توافق مسئولیت، حتی یک هفته از زمان لرزش مشترک می تواند جایگزین ماه های شبیه سازی داخلی.
تست های قراردادی و آزمایشی
محصول را به زیر سیستم ها تقسیم کنید. تست هر زیر سیستم به صورت جداگانه (به عنوان مثال، یک هیئت تنظیم کننده برق تحت استرس حرارتی) قبل از ادغام، این رویکرد باعث شکست در اوایل زمانی که اصلاحات ارزان تر هستند، استفاده از یک "آزمایش به عنوان پرواز، پرواز به عنوان آزمون شما آزمون"، اما در سطوح پایین تر از تجمع، برنامه های تست یکپارچه، همچنین اجازه می دهد تا یک برنامه های تست موازی را به طور منظم انجام دهد.
دانلود و تحلیل اطلاعات Automate Data Collection and Analysis
داده های دستی، خطا و آهسته است.سرمایه گذاری در سیستم های خرید داده است که می تواند کانال های متعدد (درجه، فشار، شتاب) را به طور خودکار ضبط کند.استفاده از اسکریپت ها (Python، MATLAB) برای نتایج پس از پردازش، مکیدن خارج از حد خواندن اتوماسیون هزینه های کار و فعال تصمیم گیری زمان واقعی، به عنوان مثال، اگر یک جفت در طول زمان تست، جلوگیری از آسیب بلافاصله جلوگیری از آسیب زدن به سرعت جلوگیری از آسیب رساندن به صرفه جویی در زمان و جلوگیری از کاهش سرعت کاهش می تواند بلافاصله جلوگیری از کاهش هزینه های دیگر.
اتخاذ گیتاریست استاندارد
به جای کورکورانه از هر پاراگراف DO-160 یا MIL-STD-810، طرح تست را به محیط عملیاتی واقعی محصول خود تنظیم کنید. استانداردها به خود اجازه می دهند که "tailoring" در هنگام توجیه تصمیم گیری های سفارشی سازی مجاز باشد: به عنوان مثال، یک ماهواره کم زمین یا بیت فضای سرد ماموریت جنگلداری را تجربه نمی کند.
ایجاد مشارکت استراتژیک
هیچ شرکت کوچکی نمی تواند تمام قابلیت های تست را داشته باشد.
- آزمایشگاه های ملی: Sandia، JPL و دیگران گاهی اوقات خدمات تست را به کسب و کارهای کوچک تحت برنامه های انتقال تکنولوژی ارائه می دهند.
- نخستیان هوافضای بزرگ: [FLT 1] [FLT 1] [تعامل به آزمایشگاه تست شرکت بزرگتر می تواند مقرون به صرفه باشد اگر شما در مورد قیمت گذاری بسته مذاکره کنید.
- ارائه دهندگان خدمات تست: آزمایشگاه های مستقل مانند NTS، عنصر، یا Exova متخصص در تست های زیست محیطی هوافضا هستند، در حالی که قیمت ها در هر ساعت هستند، می توانند کمپین های با ولتاژ بالا را به طور موثر تر از تنظیمات داخلی اداره کنند.
هنگام ورود به یک مشارکت، در مورد حقوق مالکیت معنوی، به اشتراک گذاری داده ها و برنامه ریزی روشن کنید.یک یادداشت تفاهم (MOU) می تواند انتظارات را روشن کند.
مطالعه موردی: NanoSat Developer Slashes Testing Costs تا ۴۰ درصد
یک شرکت کوچک که در حال توسعه یک ساعت 6U Cube برای رصد زمین است با یک معضل معمولی مواجه شد: بودجه 2 میلیون دلاری برای کل ماهواره، با تنها 1500.000 دلار اختصاص داده شده برای تست های محیط زیست.تمام صلاحیت در هر جنرال محیط زیست استاندارد تایید محیط زیست) 200 + ساعت از خلاء حرارتی و لرزش تصادفی، هزینه $ 2500.000.
- آنها پنج حالت شکست بحرانی (مزامیر پانل حل کننده، فرار حرارتی، EMI، بازسازی ساختار و آلودگی نوری) را شناسایی کردند و تست های متمرکز بر آن پنج بخش را انجام دادند.
- آنها از یک بسته FEA رایگان برای آن استفاده کردند، در طراحی قاب ماهواره، کاهش حاشیه ساختاری از 4.0 به 1.5، این دو تست لرزش فیزیکی را حذف کرد.
- تسهیلات به اشتراک گذاشته شده: آنها با یک آزمایشگاه هوافضای دانشگاه همکاری کردند که دارای یک اتاق خلاء حرارتی 1m3 بود، هزینه آن ۵۰۰ دلار در روز به جای ۳۰۰۰ دلار / روز از یک آزمایشگاه تجاری بود.
- روش مودular هر یک از پشته های 1U به طور جداگانه برای دوچرخه سواری حرارتی آزمایش شد، سپس یکپارچه شد.این یک اتصال معیوب قبل از ادغام کامل، صرفه جویی در یک هفته از کار مجدد.
- خودکارسازی: آنها یک اسکریپت پایتون ساختند تا 32 کانال دما را در طول تست های حرارتی نظارت کنند، به طور خودکار اتاق را متوقف کنند اگر هر کانال از محدودیت ها فراتر رود، این ساعت های اپراتور تست را 30٪ کاهش داد.
این ماهواره تمام مدارک پرواز را تصویب کرد و برای 18 ماه در مدار قرار دارد.
توسعه یک نقشه راه تست مقیاس پذیر برای رشد
همانطور که شرکت بالغ می شود، پروتکل های تست آن باید با حداقل کمپین آزمایش قابل اجرا برای پرواز اولیه شروع کنند، سپس به تدریج در توانایی داخلی به عنوان افزایش درآمد سرمایه گذاری کنند.
- مرحله 1 (Startup): به طور کامل در امکانات مشترک و شبیه سازی استفاده کنید.
- مرحله 2 (اولین تحویل محصول): [FLT 1] خرید یک اتاق حرارتی پایه و یک شتاب سنج برای بررسی های ارتعاش سطح پایین. ادامه استفاده از آزمایشگاه های خارجی برای صلاحیت کامل.
- مرحله 3 (برنامه های چند مرحله ای): در یک لرزش الکتروودینامیک کوچک (به عنوان مثال ۵۰۰ پوند) و یک سیستم آزمایشی استفاده کنید.
درس های مستند از هر کمپین آزمایشی یاد گرفته اند.ساخت یک پایگاه داده از نتایج آزمون برای اطلاع از تصمیمات سفارشی سازی آینده در طول زمان، شرکت می تواند استانداردهای تست اختصاصی را توسعه دهد که هزینه را با اطمینان متعادل می کند.
نتیجه گیری
تست زیست محیطی مقرون به صرفه در مورد برش گوشه ها نیست - در مورد تخصیص منابع به مناطق پرخطر است. شرکت های هوافضای کوچک می توانند با ترکیب شبیه سازی، تست مدولار، مشارکت استراتژیک و اتوماسیون موفق شوند.این رویکرد اولویت بندی اطلاعات در مورد سرمایه گذاری در حالی که انطباق با استانداردهای قابل اجرا است، حتی کوچکترین تیم می تواند تولید آماده پرواز که با سخت افزار مشتری بدون شکستن انتظارات کلیدی، به عنوان توانایی های کلیدی، به رشد و هوشمندانه، و تقویت کسب و تقویت کسب و کار، به عنوان یک راه حل دقیق، به عنوان یک راه حل دقیق، تولید، و کار، تولید می کند.