+7 (495) 543 88 54

Пн-Пт: с 9:00 до 17:00 по МСК

Email:

22.09.2025

Датчики силы для космических полетов

В космосе температуры, давления и силы отличаются от тех, что существуют в привычных для нас условиях. Это означает, что измерительная техника «там наверху» подвергается специфическим нагрузкам.

Коммерциализация космических путешествий уже ведется, формируются концепции космического туризма. В отделах разработки космической отрасли создаются планы для новых поколений ракет-носителей и других транспортных средств для многократных и, следовательно, ресурсосберегающих миссий. Для безопасного возвращения пассажиров, экипажа и аппаратов на Землю необходима высокоточная и надежная технология.

Центральную роль играет система управления полетом, которая обеспечивает правильную ориентацию космического аппарата для безопасных миссий в космос и обратно. Тензометрические датчики силы являются критически важными компонентами для этого. Они должны точно измерять силы, действующие на органы управления полетом космического аппарата. Обычные тензодатчики не справляются с этой задачей − критерии к датчикам силы для космических аппаратов слишком требовательны для них.

Требования к датчикам силы в космических полетах

Тензодатчики должны:

  • надежно функционировать при экстремально низких температурах (до -65 °C)
  • выдерживать очень высокие нагрузки и быть устойчивыми к усталости материала
  • иметь очень компактные размеры (диаметр измерительного отверстия - всего 8 мм)

Выбор тензометрических миниатюрных датчиков силы

Благодаря многолетнему опыту работы как с тензодатчиками, так и с миниатюризацией приборов, специалистам по измерению силы компании WIKA удалось разработать и изготовить тензодатчики для космической миссии.

Чтобы гарантировать с абсолютной уверенностью их корректную работу в космосе - необходимо было подвергнуть тензодатчики множеству испытаний. Однако необходимые для этого испытательные средства не были доступны ни внутри компании, ни у внешних поставщиков.

Чтобы смоделировать экстремальные условия эксплуатации датчиков, было спроектировано и построено специальное испытательное оборудование с нагревательной камерой, а также установка для регулировки и калибровки. Оно должно:

  • прилагать переменную нагрузку в 23 860 кг каждые семь секунд
  • поддерживать внутреннюю температуру -65 °C

Эта новая установка в конечном итоге доказала, что тензодатчики сохраняют требуемое качество измерений даже после 100 000 испытательных циклов при требуемой низкой температуре. Это было подтверждено на практике: органы управления космического аппарата функционировали идеально и обеспечили безопасный полет в космос и обратно.

Помимо космической сферы, специализированные измерительные решения разрабатываются для авиационной промышленности. В рамках европейской программы «Clean Sky», направленной на сокращение выбросов авиационной техники, был создан специализированный датчик усилия. Также производятся манометры для систем кислородного снабжения и датчики давления для систем обнаружения обледенения в авиационных двигателях.

Полезная информация: