والهدف العام لهذا العرض هو عرض المنهجية المستخدمة في اختبار محركات الدفع الكهربائية المتخصصة في مرفق محاكاة بيئة فضائية أرضية. وتتميز الأساليب التي تنطوي عليها النظم الآلية التي تدمج تكامل البرامجيات الحاسوبية لتحقيق نظم ذكية لأغراض التشخيص الآلي أو عن بعد وتقييم أداء وحدات الدفع وغيرها من الحمولات في الفضاء. مركز الدفع الفضائي، سنغافورة، هو مركز أبحاث في المعهد الوطني للتعليم، جامعة نانيانغ التكنولوجية، سنغافورة.
وتشمل بيئات الاختبار التي تم تطويرها هنا مرفقين لمحاكاة البيئة الفضائية لأغراض مختلفة. يتم استخدام محاكاة بيئة الفضاء المتدرج بشكل أولي في اختبار مدى الحياة من محركات الدفع. وتطلق أجهزة الدفع لفترات طويلة من الزمن في هذا المرفق لتقييم آثار تلف البلازما على قنوات الاستغاثة.
وبعد ذلك لاستنتاج عمر الدافع. وتتيح المرحلة التي تم تعليقها رباعيا تصورا سليما لكيفية تأثير وحدات الدفع كما هي مثبتة على حمولات مختلفة على المناورة في الموقع في الفضاء. ويتم محاكاة ذلك من خلال تركيب وتعليق الحمولة بالكامل على النظام المعلق.
ويمكن بعد ذلك إطلاق أجهزة الدفع ويتم تشغيل المنصة المعلقة التي يتم فيها تركيب الوحدات النمطية وفقًا للظروف في الفضاء. ويعجل البندول الرباعي أيضا عملية تسوية ومعايرة وتركيب أجهزة الدفع ووحدات الاختبار في بيئة الفضاء. مع هذا الإعداد مطلوب مشغل واحد فقط في منشأة اختبار للاستفادة من تعديل التردد على الأسلاك torsional، لمستوى ومعايرة النظام بأكمله.
في بيئة الفضاء واسعة النطاق محاكاة بصرف النظر عن رباعية توقف مرحلة الدفع التي تمكن من اشتقاق في الموقع من قوة الدفع، يمكن أيضا أن تكون مخصصة تحقيقات الروبوتية وحدات مفحمة مكانيا لتركيب من خلال وحدات المرفقات شكلي. ومن الجدير بالذكر أيضا أن مرفق البيئة الفضائية كبير يتميز العديد من نقاط التركيب والتفريغ قبضة المرشحات الإلكترونية للسماح لتركيب الدفعات متعددة ومعدات التشخيص لتقييم الأداء في وقت واحد. وهذا يقلل من وقت التوقف عن العمل الذي يتم تكبده عند إخلاء الغرفة وضخها أثناء عمليات التثبيت وإعادة التشكيل إذا كان سيتم إجراء الاختبار بشكل فردي.
سنمر الآن من خلال إجراءات تركيب ومعايرة البندول رباعية قبل اختبار وحدات الدفع. أولاً، تأكد من تثبيت جميع المكونات في الغرفة كما هو مطلوب للاختبار اللاحق. اختبار الاتصال من أدوات التشخيص خارجيا قبل ختم الغرفة.
استخدام التحكم المرفق المتكاملة لختم الغرفة. بدوره على مضخات التفريغ في ترتيب المتتالية بدءا من المضخات الجافة، ومضخات توربو الجزيئية ومن ثم مضخات المبردة. استخدم التطبيقات المطورة لمزامنة أجهزتك مع أجهزة الإرسال والاستقبال اللاسلكية في الغرفة.
اكتمال عملية المزامنة، عندما الوميض LED على أجهزة الإرسال والاستقبال وقف وامض. مرة واحدة وقد تم الحصول على الفراغ المطلوب والقراءة الأولية يتم اتخاذها قبالة استشعار تشريد الليزر كخط أساس. استخدم التطبيق المطور لتشغيل خفض وزن معايرة لترجمة القوة على المرحلة رباعية.
تسجيل النزوح من جهاز استشعار النزوح بالليزر. كرر عملية خفض الأوزان وتسجيل المرحلة الرباعية الإزاحة حتى يتم إنفاق جميع أوزان المعايرة. رسم منحنى المعايرة للحصول على عامل المعايرة للنظام المثبت على المرحلة الرباعية.
ويمكن بعد ذلك إطلاق محركات الدفع ويمكن التقاط المعلمات المطلوبة في الوقت الحقيقي من خلال برنامج الحصول على البيانات التي كتبها الباحثون في المنزل. بدلا من ذلك يمكن استخدام التطبيق المتكاملة لأتمتة عملية المعايرة بشكل كامل في حين مزامنة تسلسل التشغيل من المحركات والبيانات من أجهزة الاستشعار وفقا لذلك. وسوف نذهب الآن من خلال إجراءات للتحقق بشكل مستقل من المعلمات الدفع التي تم الحصول عليها إلى قياس لاغي وكيف يمكن تشغيل وكيل مفحم مكانيا للحصول على ملامح عمود بعد إجراء قياسات الدفع.
أولاً، خذ قراءة أساسية للقلم الرباعي في موضع التوازن. تبديل المعلمات التشغيلية إلى القيم المطلوبة من لوحة التحكم الدافع وطلق الدافع. بمجرد إطلاق الثقة، انتظر التذبذبات على البندول رباعية الاستقرار.
بعد التثبيت، استخدم تطبيق التحكم لنظام القياسات الفارغة لتشغيل خفض الأوزان. يتم تخفيض الأوزان باستمرار حتى يتم حرك مرحلة رباعية مرة أخرى إلى التوازن. وبمجرد بلوغ موضع التوازن، يتم إنهاء تسلسل التشغيل وتحديد القوة اللازمة لإعادة نظام رباعي الفير إلى التوازن.
ثم يتم تشغيل كتلة سدادة لوقف المرحلة رباعية من التحرك. ثم يتم تنفيذ تسلسل كاسح على جبل مسبار القياس المكاني. يتم تكرار تسلسل متزامن للحصول على بيانات من المسبار في كل مكان مكاني وتخزينها في صفيف ليتم تحليلها وفقا لذلك.
يمكن تخصيص مسابير أخرى ليتم تركيبها على المرفقات وحدات لاستخدام المعلومات المكانية على ملامح عمود. في هذا القسم سوف نذهب من خلال النتائج النموذجية التي تم الحصول عليها من تسلسل المعايرة، فضلا عن ملامح عمود نموذجي تم الحصول عليها من خلال اكتساح التحقيق faraday. يتم معايرة الدفع الرباعي إلى مرحلة القياس من خلال توظيف ذلك المسبار المحرك لنظام الترجمة.
من أجل استخلاص عوامل المعايرة اللازمة لاشتقاق قوة الدفع أثناء المهام التجريبية. تسلسل تشغيله من قبل مشغل برنامج تلقائي لخفض أوزان المعايرة الدقيقة التي تعمل عموديا ويترجم أفقيا لمحاكاة التشغيل عند إطلاق الدافع. وتؤخذ القراءات من جهاز استشعار النزوح بالليزر عالية الدقة في كل فاصل زمني ثم يتم رسم منحنى المعايرة للحصول على عامل المعايرة للقياسات اللاحقة على النظام.
في هذا الشكل، نرى منحنى المعايرة النموذجي المرسومة خلال عملية معايرة تلقائية واحدة. كما يمكن أن نرى، المحاذاة المناسبة والإعداد للمرحلة رباعية النتائج في مؤامرة معايرة خطية جداً تسفر عن عامل معايرة 27.65 ملي نيوتن لكل فولت. في مجموعة موحدة تصل لقياسات الدفع على مجموعة واسعة من القوات.
يمكن أيضاً تعديل الإعداد ليلائم أوزان المعايرة للأنظمة الموسعة كما هو موضح في مخطط المعايرة هذا. يتم تعديل الأسلاك الالتواءية للحساسية ويتم تضمين كل من أوزان معايرة الدقيق والمسرّعة للدورة لتسفر عن مخطط معايرة خطي في كلا النظامين. ويبين هذا الشكل عينة من القياسات في الموقع للزخم المشتق.
هذا الرقم يبين كيف المشغل قادر على رصد الاعتماد على قوة الدفع على الجهد التفريغ. أثناء التجربة، حتى يتم إطفاء التفريغ. باستخدام رباعية الدفع قياس المرحلة ، كنا قادرين على قياس قوة الدفع التي تنتجها قوة الدفع كله في مختلف مدخلات السلطة التي قدمها التيار والجهد الحالي المطبق.
ومن خلال هذه المعلومات، يمكن الحصول على تباين في الكفاءة والدافع المحدد فيما يتعلق بالقدرة على إدخال المدخلات. وتبين هذه الأرقام كيف يختلف الاتجاه الدافع والدافع المحدد مع قوة المدخلات عند أربعة معدلات مختلفة لتدفق الكتلة. وهذا الرقم يبين كيف تعتمد الكفاءة على قوة المدخلات.
تظهر النتائج أن الدافع قد تم تحسينه للعمل في قوة الإدخال أقل من 100 واط ، حيث أدت معدلات التدفق المنخفضة إلى تحقيق كفاءات بنسبة 30٪ تقريبًا بعد إطلاق جهاز الدفع يتم تشغيل تسلسل قياس فارغ للتحقق بشكل مستقل من الثقة التي تم الحصول عليها من النظام. عندما يتم إطلاق الدفع، المرحلة يزيّد وفقا ل حجم الدفع المستمدة من النظام. وحدة القياس فارغة هي نظام متماثل شنت وحدة معايرة العكس، والذي يستخدم نظام مماثل قوة الترجمة لشغل المرحلة مرة أخرى في التوازن.
جهاز استشعار النزوح بالليزر تراقب بنشاط النزوح في جميع أنحاء القياس، ويحفز نظام التنشيط لتنشيط تسلسل الذي ينتهي فقط عندما يتحقق التوازن الأساسي. ويمكن للمشغل أيضاً أن يُتصور ملامح الأعمدة في الموقع كما هو مبين في هذا الشكل. ويبين هذا الشكل كيف تؤثر قوة التصريف على حجم ذروة كثافة تيار الحديد والعرض الكامل بنصف الحد الأقصى وفقا لذلك.
ومن المعروف العمليات الفيزيائية التي هي جوهرية في البلازما لدفع ومراقبة التنظيم الذاتي والتجمع الذاتي خلال تركيب المواد. في جامعة قطر بالتعاون مع مصادر البلازما ومركز التطبيق، ندرس كيفية تشكيل هذه الكتل، وتشكيل وتسليمها إلى الأسطح على ظروف البلازما المختلفة. نأمل أن من خلال فهم كيفية هذه البلازما شكل هياكل نانو التصرف سوف نكون قادرين على تصميم العمليات التي تضمن التسليم في الوقت المناسب وفعالة وإدماج فقط لإضافة الموقع حيث هناك حاجة فعلا إصلاح.
تزويدنا بأنظمة دفع البلازما التي هي أطول خدمة وأكثر كفاءة. وقد عرضنا في هذا العرض لمحة عامة عن الاعتبارات التي أُجريَت عند تصميم مرفق لاختبار نظم الدفع والوحدات القابلة للنشر في بيئة فضائية مُحاكاة. بالإضافة إلى ذلك، أظهرنا براعة وقوة استخدام أنظمة وحدة تحكم صغيرة لاقتناء البيانات وتحليلاتها في الموقع، والتي يمكن تكييفها بسرعة لأداء أساليب أخرى للتقييم حسب متطلبات المهام التشغيلية وفقًا لذلك.
