Влияет ли стресс-тестирование космического корабля на его долговечность?

Когда космический корабль строится и готовится к будущему запуску, его части и весь космический корабль обычно проходят множество испытаний - например, телескоп Джеймса Уэбба уже прошел криогенные испытания при экстремально низких температурах, испытания на акустическую вибрацию в специальная акустическая испытательная камера и т. д.

Все эти испытания оказывали большое «давление», нагрузку и нагрузку на космический корабль и его оборудование.

За все это приходится платить? Не снижаем ли мы, нагружая и проверяя, как он поведет себя в экстремальных условиях, долговечность и отказоустойчивость космического корабля?

Я не знаю о космических кораблях — они, очевидно, очень дороги, поэтому они не обязательно могут построить много дополнений, но когда мы тестируем наше оборудование, мы не отправляем те же единицы, которые мы тестировали под нагрузкой / нагрузкой. клиенты.
Напряжение запланированных испытаний заложено наряду с напряжением миссии в конструкцию космического корабля. Космический корабль просто предназначен, чтобы взять его.

Ответы (2)

Простой ответ на вопрос «Влияет ли стресс-тестирование космического корабля на его долговечность?» Да, это так, в классическом западном представлении о тестовых программах.

Я не могу ответить за специфику телескопа Джеймса Уэбба, но общий подход состоит в том, чтобы концептуально разделить тестовую программу на проверку конструкции и проверку качества изготовления. Кроме того, проверочные испытания конструкции называются «квалификационными» испытаниями, тогда как проверочные испытания изготовления также известны как «приемочные» испытания.

Квалификационные испытания направлены на то, чтобы показать, что система работает в определенном диапазоне условий окружающей среды и может выжить в более широком диапазоне. Все это будет ожидаемой средой миссии (температура, радиация, вибрация плюс некоторый запас, все в течение определенного промежутка времени). Приемочные тесты аналогичны, но с меньшими полями. Обычная философия заключается в том, что летная модель не может подвергаться квалификационным уровням, поэтому для квалификационных испытаний необходимо построить специальную квалификационную модель. Это хорошо подходит для обычного серийного производства, качественная модель проходит жесткие испытания, но никогда не летает, летные модели проходят только приемочные испытания.

В случае с Джеймсом Уэббом производством является только один спутник, и модель квалификации на уровне спутника может отсутствовать. В этом случае иногда руководство миссии договаривается со своим заказчиком о том, что летная модель будет испытана на квалификационные уровни температурных и вибрационных нагрузок, но только в течение продолжительности, соответствующей приемочным испытаниям. Это называется «протолетным» тестированием, и оно явно признает, что тестирование влияет на долговечность.

Кроме того, я часто думаю, что тестирование прототипов — это что-то вроде выдумки, которая одновременно недооценивает для квалификационных целей и переоценивает для приемки (в целях качества изготовления), но это всего лишь моя двойка.

Это проясняет многие вопросы, которые у меня были, теперь я собираюсь интерпретировать события испытаний космического корабля, о которых я читал, совсем по-другому. Большое спасибо за ответ!
Рад это слышать. Я живу в Европе и вырос на национальных стандартах для спутниковых AIT, но европейские стандарты (т.е. ЕКА) и коммерческая практика США очень похожи друг на друга, поэтому кажется вероятным, что НАСА и Министерство обороны, вероятно, также схожи в философских терминах. У этих крупных закупочных организаций есть общедоступные стандарты (для ESA нужно найти ECSS), хотя для начала это может быть немного запутанно.

Каждая часть космического корабля имеет срок службы x часов. Детали меняются на космических кораблях задолго до истечения срока службы x часов, задолго до выхода из строя, чтобы предотвратить любую неисправность.

Термическое стресс-тестирование прототипов летного оборудования в диапазоне температур +75°C/-20°C проводится в течение 24 часов на холодном конце и от 144 до 288 часов на горячем конце, но после этого у оборудования остается еще много часов жизни. нагрузочное тестирование.

Испытания на термическую нагрузку в сочетании со строгими методами проектирования обеспечивают высокую уверенность в том, что конструкция аппаратного обеспечения не является маргинальной в течение предполагаемого длительного срока службы и высокой надежности.

С некоторыми тестами, проведенными НАСА, можно ознакомиться по адресу http://www.klabs.org/DEI/References/design_guidelines/nasa_reliability_preferred_practices.htm#1404 .

Некоторые тесты, проведенные НАСА, являются неразрушающими, они не нагружают летное оборудование. Другие разрушающие испытания проводятся с деталями из той же партии, но не с деталями, использовавшимися в полете. Испытания, снижающие надежность или срок службы, также следует проводить с деталями из одной партии.
@Uwe, это именно то, что меня всегда озадачивало - с одной стороны, мы не можем напрямую стресс-тестировать все, что затем отправляется в космос, но тогда идея «одной и той же партии» не гарантирует, что деталь из той же партии будет работать как другая в партии. Я предполагаю, что это налагает серьезную ответственность на поставщиков этих партий... Я надеюсь, что вы можете увидеть мою мотивацию для этого вопроса здесь. Спасибо.
@alecxe: я ожидаю, что существуют и другие виды инженерных испытаний, чтобы определить, насколько последователен данный производственный процесс в партии. Вы бы не стали проводить стресс-тестирование так, как описал Уве, если бы у вас не было оснований ожидать, что все детали из одной партии будут разумно совместимы друг с другом. Если это не так, вы либо проводите стресс-тестирование по-другому, либо требуете большей согласованности от поставщика деталей.
Влияет ли стресс-тестирование космического корабля на его долговечность?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v