RU2781086C2

RU2781086C2 - Device for testing onboard propulsion system

Info

Publication number: RU2781086C2
Application number: RU2020136053A
Authority: RU
Inventors: Лайон Б. КИНГ
Original assignee: Мичиган Текнолоджикал Юниверсити; Орбион Спейс Текнолоджи, Инк.
Priority date: 2018-04-05
Filing date: 2019-04-05
Publication date: 2022-10-05

Abstract

FIELD: testing equipment.

SUBSTANCE: invention relates to an automated testing device and components related to testing equipment and a simulation chamber for a satellite onboard propulsion system. An interface node for connection of the onboard propulsion system to testing equipment includes a support element made with the possibility of connection of manipulative system, and a mounting element made with the possibility of connection to the onboard propulsion system. A set of channels is extended between and connects the mounting element to the support element.

EFFECT: obtaining a device for testing an onboard propulsion system.

18 cl, 11 dwg

Description

Перекрестная ссылка на родственную заявкуCross-reference to related application

[0001] Эта заявка испрашивает приоритет предварительной патентной заявки США № 62,653,067, поданной 5 апреля 2018 года, полное содержание которой включено в данный документ по ссылке.[0001] This application claims priority of U.S. Provisional Application No. 62,653,067, filed April 5, 2018, the entire contents of which are incorporated herein by reference.

Уровень техникиState of the art

[0002] Настоящее изобретение относится к автоматическому испытательному устройству и компонентам, связанным с испытательным оборудованием и имитационной камерой для спутниковой бортовой двигательной установки (OBP).[0002] The present invention relates to an automatic test apparatus and components associated with test equipment and a simulation chamber for a satellite airborne propulsion system (OBP).

[0003] Обычно, OBP-системы испытываются в наземном испытательном оборудовании, чтобы определять параметры рабочих характеристик перед доставкой потребителям для встраивания в спутник. Это испытание создает выходные результаты данных испытания, чтобы подтверждать рабочие характеристики OBP-системы и, в целом, является трудоемким и отнимающим много времени процессом.[0003] Typically, OBP systems are tested in terrestrial test equipment to determine performance parameters prior to delivery to customers for satellite integration. This test generates test data outputs to validate the performance of the OBP system and is generally a labor intensive and time consuming process.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

[0004] Изобретение обеспечивает интерфейсный узел для соединения бортовой двигательной установки с испытательным оборудованием. Интерфейсный узел включает в себя опорный элемент, выполненный с возможностью присоединения к манипуляторной системе, и монтажный элемент, выполненный с возможностью присоединения к бортовой двигательной установке. Множество каналов протягивается между и соединяет монтажный элемент с опорным элементом.[0004] The invention provides an interface node for connecting an onboard propulsion system to test equipment. The interface assembly includes a support element configured to be attached to the manipulator system and a mounting element configured to be attached to the onboard propulsion system. A plurality of channels extend between and connect the mounting element to the support element.

[0005] Изобретение обеспечивает, в другом аспекте, испытательную систему для испытания бортовой двигательной установки. Испытательная система включает в себя резервуар, вакуумный насос в функциональном сообщении с резервуаром и множество датчиков, расположенных в резервуаре. Испытательная система дополнительно включает в себя манипуляторную систему, участок которой является автоматически подвижным по направлению к и от резервуара. Испытательная система дополнительно включает в себя интерфейсный узел, имеющий опорный элемент, выполненный с возможностью присоединения к манипуляторной системе, и монтажный элемент, выполненный с возможностью присоединения к бортовой двигательной установке. Множество каналов протягивается между и соединяет монтажный элемент с опорным элементом.[0005] The invention provides, in another aspect, a test system for testing an onboard propulsion system. The test system includes a tank, a vacuum pump in functional communication with the tank, and a plurality of sensors located in the tank. The test system further includes a manipulator system, a portion of which is automatically movable towards and away from the tank. The test system additionally includes an interface assembly having a support element configured to be attached to the manipulator system and a mounting element configured to be attached to the onboard propulsion system. A plurality of channels extend between and connect the mounting element to the support element.

[0006] Изобретение обеспечивает, в еще одном аспекте, способ испытания бортовой двигательной установки в испытательном оборудовании. Способ включает в себя присоединение бортовой двигательной установки к интерфейсному узлу и присоединение интерфейсного узла к манипуляторной системе. Способ также включает в себя перемещение, посредством манипуляторной системы, интерфейсного узла по направлению к камере испытательного оборудования, так что по меньшей мере участок интерфейсного узла находится в камере. Способ дополнительно включает в себя присоединение интерфейсного узла к испытательному оборудованию, так что интерфейсный узел выполнен с возможностью принимать текучую среду от испытательного оборудования. Способ дополнительно включает в себя отсоединение манипуляторной системы от интерфейсного узла, работу бортовой двигательной установки и измерение и запись выходной тяги бортовой двигательной установки.[0006] The invention provides, in yet another aspect, a method for testing an onboard propulsion system in test equipment. The method includes connecting the onboard propulsion system to the interface node and connecting the interface node to the manipulator system. The method also includes moving, by means of the manipulator system, the interface node towards the chamber of the test equipment, so that at least a portion of the interface node is in the chamber. The method further includes attaching the interface node to the test equipment such that the interface node is configured to receive fluid from the test equipment. The method further includes disconnecting the manipulator system from the interface node, operating the onboard propulsion system, and measuring and recording the output thrust of the onboard propulsion system.

[0007] Другие аспекты изобретения станут понятны посредством рассмотрения подробного описания и сопровождающих чертежей.[0007] Other aspects of the invention will become apparent through consideration of the detailed description and accompanying drawings.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

[0008] Фиг. 1 - это вид в перспективе испытательного оборудования, включающего в себя испытательный узел в соответствии с изобретением, иллюстрирующий интерфейсный узел испытательного узла в первой, расцепленной позиции.[0008] FIG. 1 is a perspective view of test equipment incorporating a test assembly in accordance with the invention, illustrating the interface assembly of the test assembly in a first, disengaged position.

[0009] Фиг. 2 - это вид в перспективе испытательного узла на фиг. 1, иллюстрирующий интерфейсный узел в манипуляторной системе.[0009] FIG. 2 is a perspective view of the test assembly of FIG. 1 illustrating the interface node in the manipulator system.

[0010] Фиг. 3 - это вид в перспективе спереди интерфейсного узла на фиг. 2, включающего в себя интерфейсный элемент и OBP-систему.[0010] FIG. 3 is a front perspective view of the interface node of FIG. 2 including an interface element and an OBP system.

[0011] Фиг. 4 - это вид в перспективе сзади интерфейсного узла на фиг. 3.[0011] FIG. 4 is a rear perspective view of the interface node of FIG. 3.

[0012] Фиг. 5 - это вид в перспективе испытательного оборудования на фиг. 1.[0012] FIG. 5 is a perspective view of the test equipment of FIG. one.

[0013] Фиг. 6 - это укрупненный, частично покомпонентный вид торцевого участка испытательного оборудования на фиг. 5, включающего в себя интерфейсный узел на фиг. 3.[0013] FIG. 6 is an enlarged, partially exploded view of the end portion of the test equipment of FIG. 5 including the interface node of FIG. 3.

[0014] Фиг. 7 - это вид в перспективе испытательного оборудования на фиг. 5 и интерфейсного узла, иллюстрирующий интерфейсный узел во второй, сцепленной позиции.[0014] FIG. 7 is a perspective view of the test equipment of FIG. 5 and an interface node, illustrating the interface node in a second, interlocked position.

[0015] Фиг. 8 - это вид в поперечном сечении испытательного оборудования на фиг. 7.[0015] FIG. 8 is a cross-sectional view of the test equipment of FIG. 7.

[0016] Фиг. 9 - это укрупненный вид сбоку торцевого участка испытательного оборудования на фиг. 7 с участками, удаленными для ясности.[0016] FIG. 9 is an enlarged side view of the end portion of the test equipment of FIG. 7 with areas removed for clarity.

[0017] Фиг. 10 - это другой укрупненный вид сбоку крайнего участка испытательного оборудования, иллюстрирующий другой вариант осуществления интерфейсного узла в сцепленной позиции в соответствии с изобретением.[0017] FIG. 10 is another enlarged side view of the end portion of the test equipment illustrating another embodiment of the interface assembly in an interlocked position in accordance with the invention.

[0018] Фиг. 11 - это блок-схема последовательности операций испытательного процесса, связанного с испытательными OBP-системами.[0018] FIG. 11 is a flowchart of the test process associated with test OBP systems.

[0019] Прежде чем какие-либо варианты осуществления изобретения объясняются в деталях, должно быть понятно, что изобретение не ограничивается в своем применении деталями конструкции и размещением компонентов, изложенными в последующем описании или иллюстрированными на сопровождающих чертежах. Изобретение является приспособленным для поддержания других вариантов осуществления и применения на практике или выполнения другими способами. Также, должно быть понятно, что фразеология и терминология, применяемая здесь, используются с целью описания и не должна быть расценена как ограничение.[0019] Before any embodiments of the invention are explained in detail, it should be understood that the invention is not limited in its application to the details of construction and placement of components set forth in the following description or illustrated in the accompanying drawings. The invention is adapted to support other embodiments and practice or carry out in other ways. Also, it should be understood that the phraseology and terminology used herein is used for the purpose of description and should not be construed as limiting.

Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention

[0020] Фиг. 1 иллюстрирует испытательный узел 1010 для испытания спутниковой OBP-системы. Испытательный узел 1010 включает в себя интерфейсный узел 1014, выполненный с возможностью соединения с OBP-системой и для соединения с участком испытательного оборудования 1022. Испытательный узел 1010 также включает в себя манипуляторную систему 1026. Иллюстрированная манипуляторная система 1026 является роботизированной рукой 1024, поддерживаемой посредством основания 1025. Роботизированная рука 1024 выполнена с возможностью перемещения, т.е., вращения и поступательного перемещения, интерфейсного узла 1014 относительно испытательного оборудования 1022. Как показано на фиг. 2, иллюстрированная роботизированная рука 1024 включает в себя множество сегментов 1015, соединенных посредством соединений 1016 для перемещения интерфейсного узла 1014. В других вариантах осуществления манипуляторная система может вместо этого принимать другие формы, такие как форма подвижной тележки, например, на колесах или рельсах, чтобы перемещать интерфейсный узел 1014 относительно испытательного оборудования 1022.[0020] FIG. 1 illustrates a test node 1010 for testing a satellite OBP system. The test node 1010 includes an interface node 1014 configured to connect to the OBP system and to connect to the test equipment site 1022. The test node 1010 also includes a manipulator system 1026. The illustrated manipulator system 1026 is a robotic arm 1024 supported by a base 1025. Robotic arm 1024 is movable, ie, rotates and translates, interface assembly 1014 relative to test equipment 1022. As shown in FIG. 2, the illustrated robotic arm 1024 includes a plurality of segments 1015 connected via connections 1016 to move the interface node 1014. In other embodiments, the manipulator system may instead take on other forms, such as a mobile cart, such as on wheels or rails, to move interface node 1014 relative to test equipment 1022.

[0021] Фиг. 3-4 иллюстрируют интерфейсный узел 1014, включающий в себя интерфейсный элемент или основную часть 1020. Основная часть 1020 включает в себя монтажный элемент 1027 (т.е., в форме пластины или фланца) и опорный элемент 1028 (т.е., в форме пластины или диска), расположенный с интервалом и соединенный ножками 1029 с монтажным элементом 1027. В иллюстрированном варианте осуществления интерфейсный узел включает в себя три распорные детали или ножки 1029, при этом каждая ножка 1029 позиционируется в и протягивается из угла монтажного элемента 1027. Монтажный элемент 1027 принимает форму, чтобы размещать ножки 1029, которых может быть больше или меньше трех по числу в некоторых вариантах осуществления. В некоторых вариантах осуществления монтажный элемент 1027 может быть рядом с опорным элементом 1028, либо упираясь, либо на минимальном расстоянии от него. Альтернативно, в других вариантах осуществления, основная часть 1020 может включать в себя только один из монтажного элемента 1027 и опорного элемента 1028. Дополнительно, в других вариантах осуществления, основная часть 1020 может быть, в целом, кубоидом по форме и соответственно представляет множество сторон или граней. Кроме того, в других вариантах осуществления основная часть 1020 может быть одной из множества форм, которые представляют множество поверхностей, как будет дополнительно объяснено ниже.[0021] FIG. 3-4 illustrate an interface assembly 1014 including an interface member or body 1020. The body 1020 includes a mounting member 1027 (i.e., in the form of a plate or flange) and a support member 1028 (i.e., in in the form of a plate or disk) spaced and connected by legs 1029 to the mounting member 1027. In the illustrated embodiment, the interface assembly includes three spacers or legs 1029, with each leg 1029 positioned in and extending from a corner of the mounting member 1027. element 1027 is shaped to accommodate legs 1029, which may be more or less than three in number in some embodiments. In some embodiments, the implementation of the mounting element 1027 may be adjacent to the support element 1028, either abutting or at a minimum distance from it. Alternatively, in other embodiments, the main body 1020 may include only one of the mounting member 1027 and the support member 1028. Additionally, in other embodiments, the main body 1020 may be generally cuboid in shape, and respectively represent a plurality of sides or faces. In addition, in other embodiments, the body 1020 may be one of a variety of shapes that represent a variety of surfaces, as will be further explained below.

[0022] Поверхность монтажного элемента 1027, обращенная от опорного элемента 1028, является первой поверхностью или стороной 1030 интерфейсного узла 1014. Кронштейн 1034 прикрепляется (крепежами) к первой стороне 1030 (т.е., монтажному элементу 1027). Кронштейн 1034 выполнен с возможностью соединения с OBP-системой 1082, так что OBP-система 1082 протягивается от и поддерживается посредством монтажного элемента 1027. Альтернативно, монтажный элемент 1027 может служить в качестве вышеупомянутого кронштейна или в ином случае быть в форме кронштейна, скобы, рычага, шпренгельной фермой и т.д. и может тесно соединять OBP-систему 1082 с основной частью 1020 или соединять OBP-систему 1082 на расстоянии с интервалом от основной части 1020, как альтернативно описывается в данном документе. В других вариантах осуществления сам монтажный элемент 1027 может формировать любую одну из сторон основной части 1020, и/или кронштейн 1034 может быть расположен на любой одной из сторон основной части 1020.[0022] The surface of the mounting member 1027 facing away from the support member 1028 is the first surface or side 1030 of the interface assembly 1014. The bracket 1034 is attached (fastened) to the first side 1030 (i.e., the mounting member 1027). Bracket 1034 is configured to couple to OBP system 1082 such that OBP system 1082 extends from and is supported by mounting member 1027. Alternatively, mounting member 1027 may serve as the aforementioned bracket or otherwise be in the form of a bracket, brace, lever , truss farm, etc. and may intimately connect the OBP system 1082 to the main body 1020, or connect the OBP system 1082 at a spaced distance from the main body 1020, as alternatively described herein. In other embodiments, the mounting member 1027 itself may form any one of the sides of the body 1020, and/or the bracket 1034 may be located on any one of the sides of the body 1020.

[0023] Опорный элемент 1028, в целом, является плоским и имеет, в целом, круглую форму. Более конкретно, опорный элемент 1028 имеет цилиндрическую форму и определяет продольную ось A сквозь него. Монтажный элемент 1027 располагается с интервалом от опорного элемента 1028 по продольной оси A. Кроме того, опорный элемент 1028 имеет размер, относительно больший по сравнению с монтажным элементом 1027, как будет дополнительно объяснено. Поверхность опорного элемента 1028, обращенная от монтажного элемента 1027, является второй стороной 1038 (фиг. 4) интерфейсного узла 1014. Монтажная опора 1040 прикрепляется ко второй стороне 1038 (например, крепежами). Иллюстрированная монтажная опора 1040 сама является пластиной, имеющей, в целом, круглую форму и размер, относительно меньший по сравнению с опорным элементом 1028. В некоторых вариантах осуществления монтажная опора 1040 целиком формируется как одна часть с опорным элементом 1028. Интерфейсный узел 1014 является съемным образом присоединяемым к концу роботизированной руки 1024 (фиг. 5) через монтажную опору 1040.[0023] The support member 1028 is generally flat and has a generally circular shape. More specifically, the support member 1028 is cylindrical and defines a longitudinal axis A through it. The mounting member 1027 is spaced apart from the support member 1028 along the longitudinal axis A. In addition, the support member 1028 has a relatively larger size compared to the mounting member 1027, as will be further explained. The surface of the support member 1028 facing away from the mounting member 1027 is the second side 1038 (FIG. 4) of the interface assembly 1014. The mounting support 1040 is attached to the second side 1038 (eg, with fasteners). The illustrated mounting post 1040 is itself a plate that is generally circular in shape and relatively smaller in size than the mounting post 1028. In some embodiments, the mounting post 1040 is formed as one piece with the support member 1028. The interface assembly 1014 is detachable. attached to the end of the robotic arm 1024 (FIG. 5) through the mounting post 1040.

[0024] Иллюстрированные первая сторона 1030 и вторая сторона 1038 являются, в целом, плоскими и предоставляют поверхности присоединения для присоединения каждого из OBP-системы 1082 и конца роботизированной руки 1024 к интерфейсному узлу 1014. Вторая сторона 1038 предпочтительно находится напротив первой стороны 1030, так что монтажная опора 1040 находится на другой стороне основной части 1020 от кронштейна 1034, но это не обязательно должно быть во всех вариантах осуществления.[0024] The illustrated first side 1030 and second side 1038 are generally flat and provide attachment surfaces for attaching each of the OBP system 1082 and the end of the robotic arm 1024 to the interface assembly 1014. The second side 1038 is preferably opposite the first side 1030, so that the mounting support 1040 is on the other side of the main body 1020 from the bracket 1034, but this need not be the case in all embodiments.

[0025] Обращаясь опять к фиг. 3, интерфейсный узел 1014 включает в себя множество каналов 1042. Каналы 1042 поддерживаются основной частью 1020. Иллюстрированные каналы протягиваются между монтажным элементом 1027 и опорным элементом 1028. Кроме того, в иллюстрированном варианте осуществления, интерфейсный узел 1014 включает в себя три канала 1042. В других вариантах осуществления интерфейсный узел 1014 может включать в себя два или меньше или четыре или больше каналов 1042.[0025] Referring again to FIG. 3, the interface node 1014 includes a plurality of channels 1042. The channels 1042 are supported by the body 1020. The illustrated channels extend between the mounting member 1027 and the support member 1028. In addition, in the illustrated embodiment, the interface node 1014 includes three channels 1042. In in other embodiments, interface node 1014 may include two or fewer or four or more channels 1042.

[0026] Участок каждого из каналов 1042 позиционируется по меньшей мере частично внутри в монтажном элементе 1027 и частично внутри в опорном элементе 1028. Каналы 1042 прокладываются, чтобы передавать электрические сигналы, жидкости, газы или другие вещества от точки входа в поверхности основной части до точки выхода. Каналы 42 могут, следовательно, быть облицованными или необлицованными, и могут сами содержать провод, шланг, трубу или другие формы трубопровода, чтобы содействовать прохождению сигналов или веществ. Например, первый и второй каналы 1042 могут быть проложены, чтобы передавать электрический сигнал, а третий канал 1042 может быть проложен, чтобы передавать текучую среду, такую как ракетное топливо. [0026] A portion of each of the channels 1042 is positioned at least partially internally in the mounting member 1027 and partially internally in the support member 1028. exit. Channels 42 may therefore be lined or unlined, and may themselves contain wire, hose, pipe, or other forms of conduit to facilitate the passage of signals or substances. For example, the first and second channels 1042 may be routed to transmit an electrical signal, and the third channel 1042 may be routed to transmit a fluid such as propellant.

[0027] В частности, в одном варианте осуществления, каналы 1042 формируются посредством трубопровода (например, трубы), протягивающегося между соединителями или отверстиями, расположенными на первой стороне 1030 (не показано; в осевом направлении за кронштейном 1034 из системы отсчета на фиг. 3) монтажного элемента 1027, и соединителями или отверстиями 1054 опорного элемента 1028. Иллюстрированные каналы 1042 протягиваются от отверстий на первой стороне 1030 в качестве соединительных туннелей сквозь кромку 1044 монтажного элемента 1027 к промежуточной стороне 1046 интерфейсного узла 1014. Каналы 1042 затем протягиваются как соединительные туннели сквозь опорный элемент 1028 от промежуточной стороны 1046 до или почти до верхней кромки 1048 опорного элемента 1028. В частности, каналы 1042 входят и выходят из опорного элемента 1028 на промежуточной стороне 1046. Более конкретно, монтажный элемент 1027 и опорный элемент 1028 определяют проходы или соединительные туннели, и каналы 1042 формируются посредством участков трубопровода (например, гибкого шланга), которые протягиваются от отверстий на первой стороне 1030 через проходы монтажного элемента 1027 и проходы опорного элемента 1028 до отверстий 1054 опорного элемента 1028. Проходы могут быть сформированы во время производства монтажного элемента 1027 и опорного элемента 1028 (например, посредством литья) и/или могут быть сформированы посредством высверливания проходов в монтажном элементе 1027 и опорном элементе 1028 после производства.[0027] In particular, in one embodiment, the channels 1042 are formed by a conduit (e.g., pipe) extending between connectors or openings located on the first side 1030 (not shown; axially behind the bracket 1034 from the frame of reference in Fig. 3 ) of the mounting member 1027, and connectors or holes 1054 of the support member 1028. The illustrated channels 1042 extend from the holes on the first side 1030 as connection tunnels through the edge 1044 of the mounting member 1027 to the intermediate side 1046 of the interface node 1014. The channels 1042 then extend as connection tunnels through support member 1028 from the intermediate side 1046 to or nearly to the upper edge 1048 of the support member 1028. In particular, channels 1042 enter and exit the support member 1028 on the intermediate side 1046. More specifically, the mounting member 1027 and the anchor member 1028 define passages or connecting tunnels , and channels 1042 forms are routed through sections of conduit (eg, flexible hose) that extend from the openings on the first side 1030 through the passages of the mounting element 1027 and the passages of the support element 1028 to the openings 1054 of the support element 1028. The passages can be formed during the production of the mounting element 1027 and the support element 1028 (for example, by casting) and/or may be formed by drilling passages in the mounting element 1027 and support element 1028 after production.

[0028] В других вариантах осуществления "каналы" вместо этого являются проводом, шлангом, трубой или другим трубопроводом, прокладываемым целиком или частично вдоль внешней поверхности основной части 1020 и/или внешних поверхностей опорного элемента 1028 и монтажного элемента 1027. В некоторых вариантах осуществления основная часть 1020 является одной деталью, и каналы альтернативно формируются посредством проходов, так что каналы являются полностью внедренными в основную часть 1020. В еще одних вариантах осуществления каналы являются смесью внутренних, частично встроенных или внешних проводов, шлангов, труб или других трубопроводов, протягивающихся от точки входа на или в основной части 1020 до точки выхода на или в основной части 1020. В еще одних вариантах осуществления проходы облицованы подходящим материалом для формирования каналов, так что каналы формируются частично посредством проходов, и трубопровод протягивается от проходов к отверстиям. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления, все отверстия (т.е., отверстия на первой стороне 1030 и отверстия 1054) могут быть расположены на одной и той же или различных сторонах, или в любом их сочетании, основной части 1020. В еще одних вариантах осуществления предусматривается только единственный канал, или единственный канал выполнен с возможностью содержать или разрешать прохождение множества текучих сред, или сочетания электрических сигналов, жидкостей, газов или других веществ способом, который описан в данном документе.[0028] In other embodiments, the "channels" are instead a wire, hose, pipe, or other conduit routed in whole or in part along the outer surface of the body 1020 and/or the outer surfaces of the support member 1028 and mounting member 1027. In some embodiments, the body part 1020 is one piece and the channels are alternatively formed by passages so that the channels are fully embedded in the main body 1020. entrance at or in body 1020 to an exit point at or in main body 1020. In still other embodiments, the passages are lined with a suitable channeling material such that the channels are formed in part by the passages and conduit is extended from the passages to the openings. Furthermore, in some embodiments, all openings (i.e., openings on first side 1030 and openings 1054) may be located on the same or different sides, or any combination thereof, of body 1020. In still others embodiments, only a single conduit is provided, or the single conduit is configured to contain or permit the passage of multiple fluids or combinations of electrical signals, liquids, gases, or other substances in the manner described herein.

[0029] Соединители 1074 (фиг. 3), например, "быстрое соединение" или аналогичные соединители для присоединения предоставляют точки соединения, выполненные с возможностью разъемным образом соединять отверстия монтажного элемента 1027 и отверстия 1054 опорного элемента 1028 с внешними соединениями в форме провода, шланга, трубы и другого трубопровода, которые будут дополнительно описаны ниже. Соединители 1074 могут быть целиком сформированы с отверстиями 1054 или присоединены к отверстиям первой стороны 1030 и/или отверстиям 1054, так что соединители 1074 протягиваются от соответствующих отверстий 1054.[0029] Connectors 1074 (FIG. 3), such as "quick connect" or similar connectors for attachment, provide connection points configured to releasably connect the holes of the mounting member 1027 and the holes 1054 of the support member 1028 to external connections in the form of wire, hose , pipe and other pipeline, which will be further described below. Connectors 1074 may be integrally formed with holes 1054 or attached to first side holes 1030 and/or holes 1054 such that connectors 1074 extend from respective holes 1054.

[0030] Отверстия монтажного элемента 1027 находятся в сообщении с OBP-системой 1082 (например, посредством аналогичных соединителей 1074, как описано выше), так что каналы 1042 соединяются между OBP-системой 1082 и отверстиями 1054. В одном варианте осуществления кронштейн 1034 включает в себя сопрягающиеся соединители, так что, когда OBP-система 1082 прикрепляется посредством кронштейна 1034 к первой стороне 1030, кронштейн 1034 также соединяет с возможностью обмена текучей средой OBP-систему 1082 с каналами 1042 интерфейсного узла 1014. Другими словами, OBP-система 1082 соединяется с возможностью обмена текучей средой с каналами 1042 через кронштейн 1034. Более конкретно, кронштейн 1034 включает в себя отверстия и каналы, протягивающиеся между ними аналогично каналам 1042 основной части 1020, которые прокладываются, чтобы передавать электрические сигналы, жидкости, газы или другие вещества. Например, кронштейн 1034 включает в себя отверстия для соединения с возможностью обмена текучей средой между отверстиями на первой стороне 1030 основной части 1020 и точками соединения OBP-системы 1082. Провод, шланг, труба или другой трубопровод протягивается между отверстиями, и/или сам кронштейн 1034 может определять проходы, протягивающиеся между отверстиями для формирования каналов кронштейна 1034.[0030] The openings of the mounting member 1027 are in communication with the OBP system 1082 (e.g., via similar connectors 1074 as described above) such that channels 1042 connect between the OBP system 1082 and the openings 1054. In one embodiment, the bracket 1034 includes self-mating connectors such that when the OBP system 1082 is attached via the bracket 1034 to the first side 1030, the bracket 1034 also fluidly connects the OBP system 1082 to the channels 1042 of the interface node 1014. In other words, the OBP system 1082 connects to the ability to exchange fluid with the channels 1042 through the bracket 1034. More specifically, the bracket 1034 includes openings and channels extending therebetween similar to the channels 1042 of the body 1020, which are laid to transmit electrical signals, liquids, gases or other substances. For example, the bracket 1034 includes openings for fluid exchange between the openings on the first side 1030 of the body 1020 and the connection points of the OBP system 1082. A wire, hose, pipe, or other conduit is routed between the openings, and/or the bracket 1034 itself can define passages extending between holes to form the channels of the bracket 1034.

[0031] На другой, второй стороне 1038 интерфейсного узла 1014 отверстия 1054 опорного элемента 1028 соединяются с возможностью обмена текучей средой с испытательным оборудованием 1022, как дополнительно обсуждается ниже. Следовательно, OBP-система 1082 может быть соединена с возможностью обмена текучей средой с испытательным оборудованием 1022 через каналы 1042.[0031] On the other, second side 1038 of the interface node 1014, the openings 1054 of the support member 1028 are fluidly connected to the test equipment 1022, as discussed further below. Therefore, OBP system 1082 may be fluidly coupled to test equipment 1022 via channels 1042.

[0032] Фиг. 5 иллюстрирует один вариант осуществления испытательного оборудования 1022, включающего в себя резервуар или камеру 1080. Камера 1080 включает в себя множество боковых камер 1084 и одну главную испытательную камеру 1088. В иллюстрированном варианте осуществления камера 1080 включает в себя две боковые камеры 1084. В других вариантах осуществления камера 1080 может включать в себя одну или три или более камер 1080 или подкамер (т.е., испытательную камеру 1088, боковые камеры 1084). Две иллюстрированные боковые камеры 1084 располагаются на противоположных концах испытательной камеры 1088. Кроме того, две боковые камеры 1084 могут именоваться как камеры зацепления OBP-системы. [0032] FIG. 5 illustrates one embodiment of test equipment 1022 including a reservoir or chamber 1080. Chamber 1080 includes a plurality of side chambers 1084 and one main test chamber 1088. In the illustrated embodiment, chamber 1080 includes two side chambers 1084. In other embodiments, chamber 1080 includes An embodiment, chamber 1080 may include one or three or more chambers 1080 or sub-chambers (ie, test chamber 1088, side chambers 1084). The two illustrated side chambers 1084 are located at opposite ends of the test chamber 1088. In addition, the two side chambers 1084 may be referred to as OBP system engagement chambers.

[0033] Со ссылкой на фиг. 8, испытательное оборудование 1022 дополнительно включает в себя множество точек 1090 соединения для соединения с вакуумными насосами 1096. По существу, вакуумный насос 1096 может быть в функциональном сообщении с камерой 1080. В иллюстративном варианте осуществления испытательная камера 1088 включает в себя четыре отверстия 1090, и каждая боковая камера 1084 включает в себя одно отверстие 1090. В других вариантах осуществления испытательное оборудование 1022 может включать в себя одно или более отверстий 1090 для соединения с вакуумным насосом 1096. Иллюстрированные отверстия 1090A испытательной камеры 1088 выполнены с возможностью соединения с крионасосом или криогенным насосом 1096A. Каждое отверстие 1090B боковой камеры 1084 выполнено с возможностью соединения с турбомолекулярным насосом 1096B, примером которого является дублирующий вакуумный турбонасос Пфейфера, продаваемый компанией Pfeiffer Vacuum. Другие насосы, подходящие вместе с этим, включают в себя ионные насосы, крионасосы или диффузионные насосы. В других вариантах осуществления камера 1080 может содержать один или три или более вакуумных насосов 1096 для каждой камеры 1080 или подкамеры 1084, 1088, или только с одним вакуумным насосом 1096, обслуживающим все камеры 1080 или подкамеры 1084, 1088.[0033] With reference to FIG. 8, test equipment 1022 further includes a plurality of connection points 1090 for connecting to vacuum pumps 1096. As such, vacuum pump 1096 may be in operative communication with chamber 1080. In an exemplary embodiment, test chamber 1088 includes four openings 1090, and each side chamber 1084 includes one opening 1090. In other embodiments, test equipment 1022 may include one or more openings 1090 for connection to a vacuum pump 1096. The illustrated openings 1090A of test chamber 1088 are configured to connect to a cryopump or cryopump 1096A . Each orifice 1090B of side chamber 1084 is configured to connect to a turbomolecular pump 1096B, an example of which is the backup Pfeiffer vacuum turbopump sold by Pfeiffer Vacuum. Other pumps suitable along with this include ion pumps, cryopumps or diffusion pumps. In other embodiments, chamber 1080 may include one or three or more vacuum pumps 1096 for each chamber 1080 or subchambers 1084, 1088, or with only one vacuum pump 1096 serving all chambers 1080 or subchambers 1084, 1088.

[0034] С продолжающейся ссылкой на фиг. 8, каждая из боковых камер 1084 отделяется от испытательной камеры 1088 перегородкой или разделителем 1092. В иллюстрированном варианте осуществления разделитель является клапаном 1092. Клапан 1092 является подвижным из первой открытой позиции, в которой связанная боковая камера 1084 и испытательная камера 1088 находятся в сообщении с возможностью обмена текучей средой, во вторую закрытую позицию, в которой связанная боковая камера 1084 и испытательная камера 1088 не находятся в сообщении с возможностью обмена текучей средой. В альтернативных вариантах осуществления клапан или другая перегородка не существует между боковой камерой(ами) 1084 и испытательной камерой 1088.[0034] With continued reference to FIG. 8, each of the side chambers 1084 is separated from the test chamber 1088 by a baffle or divider 1092. In the illustrated embodiment, the divider is a valve 1092. fluid exchange, to a second closed position in which the associated side chamber 1084 and test chamber 1088 are not in fluid communication. In alternative embodiments, no valve or other baffle exists between side chamber(s) 1084 and test chamber 1088.

[0035] Со ссылкой на фиг. 5 и 6, торец 1086 каждой боковой камеры 1084 включает в себя обод 1093, формирующий отверстие 1094, соединяющее с возможностью обмена текучей средой внутренний объем 1076 боковой камеры с внешней средой (т.е., лабораторией или испытательной комнатой). Как показано на фиг. 5, одна из боковых камер 1084 (т.е., камера справа от системы отсчета на фиг. 5) включает в себя крышку 1095, прикрепленную к ободу 1093 для загораживания отверстия 1094, а другая из боковых камер 1084 (т.е., камера слева от системы отсчета на фиг. 5) является открытой во внешнюю среду. Внешний круговой участок 1078 (фиг. 6) опорного элемента 1028 интерфейсного узла 1014 взаимодействует с ободом 1093. Другими словами, опорный элемент 1028 имеет размер, соответствующий окружности обода 1093, так что опорный элемент 1028 является зацепляемым со всей окружностью обода 1093. Кроме того, внутренняя поверхность 1079 (например, "стенка камеры") боковой камеры 1084 является, в целом цилиндрическим с учетом условий во время испытания, как будет дополнительно объяснено. Обод 1093 может также формировать участок и именоваться стенкой камеры.[0035] With reference to FIG. 5 and 6, the end 1086 of each side chamber 1084 includes a rim 1093 defining an opening 1094 fluidly connecting the interior volume 1076 of the side chamber to the outside (ie, a laboratory or test room). As shown in FIG. 5, one of the side chambers 1084 (i.e., the camera to the right of the frame of reference in FIG. 5) includes a cover 1095 attached to a rim 1093 to obstruct opening 1094, and the other of the side chambers 1084 (i.e., the chamber to the left of the reference system in Fig. 5) is open to the external environment. The outer circular portion 1078 (FIG. 6) of the support member 1028 of the interface node 1014 interacts with the rim 1093. In other words, the support member 1028 is sized to match the circumference of the rim 1093 such that the support member 1028 is meshable with the entire circumference of the rim 1093. In addition, the inner surface 1079 (eg, "chamber wall") of the side chamber 1084 is generally cylindrical in view of the conditions during the test, as will be further explained. The rim 1093 may also form a portion and be referred to as a chamber wall.

[0036] Со ссылкой на фиг. 6 и 8, боковая камера 1084 включает в себя узел 1105 подачи. Иллюстрированный узел 1105 подачи позиционируется в верхней части 1101 монтажной камеры 1084 рядом с ободом 1093, как иллюстрировано, но в других вариантах осуществления может быть расположен около соответствующей боковой камеры 1084 в других местоположениях. Узел 1105 подачи соединяется (посредством непоказанных соединителей) с внешними источниками подачи (например, источником подачи ракетного топлива, источником электропитания, водой и т.д.) для подачи соответствующего вещества через отверстия 1102 в отверстия 1054 интерфейсного узла 1014. В иллюстрированном варианте осуществления отверстия 1054 формируют штекерное соединение, а отверстия 1102 формируют гнездовое соединение. Однако, в других вариантах осуществления, отверстия 1102 могут включать в себя соединители 1074, протягивающиеся от отверстий 1102 для соединения с отверстиями 1054 интерфейсного узла 1014.[0036] With reference to FIG. 6 and 8, the side chamber 1084 includes a feed assembly 1105. The illustrated feed assembly 1105 is positioned at the top 1101 of the mounting chamber 1084 near the rim 1093 as illustrated, but in other embodiments may be located near the corresponding side chamber 1084 at other locations. Feed assembly 1105 connects (via connectors not shown) to external feed sources (eg, propellant feed, power supply, water, etc.) to deliver the appropriate substance through openings 1102 to openings 1054 of interface node 1014. In the illustrated embodiment, the openings 1054 form a plug connection and holes 1102 form a female connection. However, in other embodiments, holes 1102 may include connectors 1074 extending from holes 1102 to connect to holes 1054 of interface node 1014.

[0037] Интерфейсный узел 1014 и/или испытательное оборудование 1022 может дополнительно содержать диагностическое оборудование, такое как диагностические зонды, датчики, тензометрические датчики и другие испытательные компоненты 1098. Например, как показано на фиг. 9, испытательное оборудование 1022 включает в себя множество датчиков 1098, расположенных в камере 1080 (включающей в себя боковую камеру 1084). Датчики 1098 конфигурируются, чтобы измерять температуру, испускаемый выходной пучок, и другие параметры испытания и окружающей среды, которые возникают во время испытания в камере 1080. Кроме того, интерфейсный узел 1014 может включать в себя систему измерения усилия, например, динамометрический элемент тензометрического датчика (не показан), расположенный между OBP-системой 1082 и первой стороной 1030 (т.е., между кронштейном 1034 и OBP-системой 1082) или в другом подходящем местоположении. Динамометрический элемент тензометрического датчика выполнен с возможностью измерять выходную тягу, создаваемую OBP-системой 1082 во время испытания.[0037] Interface node 1014 and/or test equipment 1022 may further comprise diagnostic equipment such as diagnostic probes, sensors, strain gauges, and other test components 1098. For example, as shown in FIG. 9, test equipment 1022 includes a plurality of sensors 1098 located in chamber 1080 (including side chamber 1084). Sensors 1098 are configured to measure temperature, emitted output beam, and other test and environmental parameters that occur during testing in chamber 1080. In addition, interface assembly 1014 may include a force measurement system, such as a strain gauge load cell ( not shown) located between the OBP system 1082 and the first side 1030 (ie, between the bracket 1034 and the OBP system 1082) or other suitable location. The strain gauge torque element is configured to measure the output thrust generated by the OBP system 1082 during testing.

[0038] Испытательные компоненты 1098 (например, датчики в камере 1080, динамометрический элемент тензометрического датчика и другие) находятся в электрическом соединении с контроллером 1120. Контроллер 1120 может формировать часть системы управления испытанием и записи данных для сбора данных, указываемых посредством датчиков 1098. Контроллер 1120 может отправлять данные главному контроллеру или системе управления или может сам быть главным контроллером для управления работой испытательного оборудования 1022. В частности, контроллер 1120 функционирует, чтобы управлять и/или инициировать параметры испытания, такие как расход текучей среды, электрические сигналы и т.д. для OBP-системы 1082, и задействовать диагностическое оборудование и датчики 1098 как часть процедуры испытания. Контроллер 1120 может быть дополнительно в функциональном соединении с вакуумными насосами 1096, клапаном 1092 и манипуляторной системой 1026. В вариантах осуществления с динамометрическим элементом тензометрического датчика, расположенным локально относительно интерфейсного узла 1014, динамометрический элемент может быть электрически соединен с контроллером 1120 через каналы 1042, проложенные для передачи электрических сигналов.[0038] Test components 1098 (e.g., sensors in chamber 1080, strain gauge load cell, and others) are in electrical communication with controller 1120. Controller 1120 may form part of a test management and data recording system for collecting data indicated by sensors 1098. Controller 1120 may send data to a main controller or control system, or may itself be a main controller to control the operation of test equipment 1022. In particular, controller 1120 functions to control and/or initiate test parameters such as fluid flow, electrical signals, etc. . for the 1082 OBP system, and use the 1098 diagnostic equipment and sensors as part of the test procedure. The controller 1120 may additionally be in operative connection with the vacuum pumps 1096, the valve 1092, and the manipulator system 1026. for transmitting electrical signals.

[0039] Со ссылкой на фиг. 1 и 6-9, роботизированная рука 1024 манипуляторной системы 1026 выполнена с возможностью перемещать интерфейсный узел 1014 между первой, расцепленной позицией (фиг. 1 и 6) и второй, сцепленной позицией (фиг. 7). Когда интерфейсный узел 1014 находится в расцепленной позиции, интерфейсный узел 1014 не соединяется с возможностью обмена текучей средой или иным образом не соединяется с соответствующей боковой камерой 1084. В частности, манипуляторная система 1026 поддерживает интерфейсный узел 1014 в расцепленной позиции (фиг. 1). Когда интерфейсный узел 1014 находится в сцепленной позиции, интерфейсный узел 1014 (т.е., опорный элемент 1028) прикрепляется к ободу 1093, и каналы 1042 соединяются с возможностью обмена текучей средой с отверстиями 1102 узла 1100 подачи. Как показано на фиг. 1, манипуляторная система 1026 позиционируется так, что некоторая часть или она вся может быть внешней по отношению к боковой камере 84 (фиг. 1). Более конкретно, вся или участок манипуляторной системы 1026 может быть располагаемым в месте 1109 переноса или иначе выполнен с возможностью доступа к месту 1109 переноса и боковой камере 1084.[0039] With reference to FIG. 1 and 6-9, the robotic arm 1024 of the manipulator system 1026 is configured to move the interface node 1014 between a first, disengaged position (FIGS. 1 and 6) and a second, engaged position (FIGS. 7). When the interface node 1014 is in the disengaged position, the interface node 1014 is not fluidly or otherwise connected to the corresponding side chamber 1084. In particular, the manipulator system 1026 maintains the interface node 1014 in the disengaged position (FIG. 1). When the interface node 1014 is in the engaged position, the interface node 1014 (i.e., the support member 1028) is attached to the rim 1093 and the channels 1042 are fluidly connected to the openings 1102 of the delivery node 1100. As shown in FIG. 1, the manipulator system 1026 is positioned such that some or all of it may be external to the side chamber 84 (FIG. 1). More specifically, all or part of the manipulator system 1026 may be located at the transfer site 1109 or otherwise accessible to the transfer site 1109 and side chamber 1084.

[0040] Интерфейсный узел 1014 является частично вставляемым (посредством манипуляторной системы 1026) в боковую камеру 1084 и разъемным образом соединяемым с торцом 1086 боковой камеры 1084 (т.е., камерой зацепления OBP-системы), чтобы изолировать внутренний объем 1076. В иллюстрированном варианте осуществления внешний круговой участок 1078 опорного элемента 1028 соединяется с ободом 1093, например, посредством крепежей (например, болтов), и монтажный элемент 1027 (имеющий OBP-систему 1082) протягивается от опорного элемента 1028 посредством ножек 1029 в боковой камере 1084. В частности, монтажный элемент 1027 имеет размер, меньший по сравнению с опорным элементом 1028 для вставки в боковую камеру 1084. Кроме того, опорный элемент 1028 интерфейсного узла 1014 выполнен в виде крышки для закрытия отверстия 1094. OBP-система 1082 располагается в боковой камере 1084, когда опорный элемент 1028 прикрепляется к боковой камере 1084.[0040] The interface assembly 1014 is partially insertable (via the manipulator system 1026) into the side chamber 1084 and releasably coupled to the end face 1086 of the side chamber 1084 (i.e., the engagement chamber of the OBP system) to isolate the internal volume 1076. In the illustrated In an embodiment, the outer circular portion 1078 of the support member 1028 is connected to the rim 1093, for example, by means of fasteners (eg, bolts), and the mounting member 1027 (having an OBP system 1082) is extended from the support member 1028 via legs 1029 in the side chamber 1084. In particular, , the mounting member 1027 is smaller than the abutment member 1028 for insertion into the side chamber 1084. In addition, the abutment member 1028 of the interface assembly 1014 is configured as a cover to cover the opening 1094. The OBP system 1082 is positioned in the side chamber 1084 when the support member 1028 is attached to the side chamber 1084.

[0041] Присоединение интерфейсного узла 1014 к ободу 1093 может быть автоматическим и/или выполняться вручную. Например, в иллюстрированном варианте осуществления, роботизированная рука 1024 может позиционировать опорный элемент 1028 рядом с ободом 1093, и оператор может вручную приводить в действие крепежи вокруг внешнего кругового участка 1078 опорного элемента 1028. В других вариантах осуществления процесс соединения может быть полностью автоматическим (например, другой робот, выполненный с возможностью прикрепления опорного элемента 1028 к ободу 1093, или автоматизированные замки или соединители (например, пневматические, электрические) для прикрепления опорного элемента 1028 к ободу 1093). Отверстия 1054 интерфейсного узла 1014 соединяются с возможностью обмена текучей средой с отверстиями 1102 узла 1105 подачи одновременно с или после того, как интерфейсный узел 1014 прикрепляется к ободу 1093 соответствующей боковой камеры 1084.[0041] Attaching the interface node 1014 to the rim 1093 may be automatic and/or manual. For example, in the illustrated embodiment, the robotic arm 1024 may position the support member 1028 adjacent to the rim 1093, and the operator may manually actuate fasteners around the outer circular portion 1078 of the support member 1028. In other embodiments, the connection process may be fully automatic (e.g., another robot configured to attach the support member 1028 to the rim 1093, or automated locks or connectors (eg, pneumatic, electric) to attach the support member 1028 to the rim 1093). The holes 1054 of the interface node 1014 are fluidly connected to the holes 1102 of the delivery node 1105 simultaneously with or after the interface node 1014 is attached to the rim 1093 of the corresponding side chamber 1084.

[0042] Как показано на фиг. 8 и 9, отверстия 1054 опорного элемента 1028 соединяются с возможностью обмена текучей средой, когда интерфейсный узел 1014 устанавливается или иначе прикрепляется к боковой камере 1084. В частности, в иллюстрированном варианте осуществления, как показано на фиг. 8, конец каждого из каналов 1042, имеющий отверстие 1054, принимается в соответствующее отверстие 1102 узла 1100 подачи, когда опорный элемент 1028 устанавливается вровень с ободом 1093. В других вариантах осуществления отверстия 1054 могут быть соединены с отверстиями 1102 узла 1105 подачи посредством зажимов, пневматических замков или других типов соединителей/крепежей, которые соединяют с возможностью обмена текучей средой отверстия 1054, 1102 вместе. Функциональное сцепление интерфейсного узла 1014 с резервуаром 1080, который должен быть дополнительно описан, может, следовательно, быть полностью автоматическим.[0042] As shown in FIG. 8 and 9, openings 1054 of support member 1028 are fluidly connected when interface assembly 1014 is installed or otherwise attached to side chamber 1084. In particular, in the illustrated embodiment, as shown in FIG. 8, the end of each of the channels 1042 having an opening 1054 is received into the corresponding opening 1102 of the delivery unit 1100 when the support member 1028 is flush with the rim 1093. locks or other types of connectors/fasteners that fluidly connect openings 1054, 1102 together. The functional engagement of the interface node 1014 with the tank 1080, which is to be further described, can therefore be fully automatic.

[0043] Фиг. 10 иллюстрирует альтернативный вариант осуществления камеры 1084 зацепления OBP-системы, в котором узел 1105 подачи находится по меньшей мере частично в камере 1084. В этом варианте осуществления внешний круговой участок 1078 опорного элемента 1028 имеет такой размер, что опорный элемент 1028 полностью вставляется в боковую камеру 1084. Отверстия 1102 узла 1105 подачи также позиционируются на участке узла 1105 подачи, который находится в боковой камере 1084, так что соединение с возможностью обмена текучей средой между интерфейсным узлом 1014 и узлом 1100 подачи находится в боковой камере 1084. Крышка 1095 прикрепляется к отверстию 1094, после того как интерфейсный узел 1014 устанавливается в боковой камере 1084 для изолирования камеры 1084. Крышка 1095 может быть устанавливаемой на петле или прикрепляемой способом, опять же разрешающим функциональное сцепление интерфейсного узла 1014 с резервуаром 1080, который должен быть дополнительно описан, которое должно быть полностью автоматическим.[0043] FIG. 10 illustrates an alternative embodiment of an OBP system engagement chamber 1084 in which the delivery assembly 1105 resides at least partially within the chamber 1084. In this embodiment, the outer circular portion 1078 of the support member 1028 is sized such that the support member 1028 is fully inserted into the side chamber. 1084. The openings 1102 of the feed assembly 1105 are also positioned on the portion of the feed assembly 1105 that is in the side chamber 1084 such that the fluid exchange connection between the interface assembly 1014 and the feed assembly 1100 is in the side chamber 1084. The cover 1095 is attached to the opening 1094 , after the interface node 1014 is installed in the side chamber 1084 to isolate the chamber 1084. The lid 1095 may be hinged or attached in a manner, again allowing the functional engagement of the interface node 1014 with the reservoir 1080, which must be further described, which must be completely automatically skim.

[0044] Узел 1105 подачи на фиг. 10 может включать в себя стенд измерения рабочих характеристик (т.е., стенд, включающий в себя и/или электрически соединенный с испытательными компонентами 1098, такими как датчики, в камере 1080). В одном примере стенд измерения рабочих характеристик может включать в себя стенд обратного маятника, имеющий бесконтактные актуаторы, такие как электромагниты. Альтернативно динамометрическому элементу тензометрического датчика, расположенному на интерфейсном узле 1014, стенд обратного маятника определяет выходную тягу, создаваемую OBP-системой 1082 во время испытания, на основе того, насколько большое усилие электромагниты создают, чтобы поддерживать OBP-систему 1082/интерфейсный узел 1014 в вертикальном положении (относительно боковой камеры 1084). В другом варианте осуществления стенд измерения рабочих характеристик может быть торсионным маятником, который определяет выходную тягу, создаваемую OBP-системой во время испытания, на основе углового смещения торсионной пружины. По существу, испытательное оборудование 1022 может включать в себя датчики и другие измерительные компоненты, подходящие для измерения тяги двигателя, также как температуры, испускаемого выходного пучка и других параметров испытания и окружающей среды, которые возникают во время испытания в камере 1080.[0044] Feed unit 1105 in FIG. 10 may include a performance test bench (ie, a bench including and/or electrically coupled to test components 1098, such as sensors, in chamber 1080). In one example, a performance test bench may include an inverted pendulum bench having non-contact actuators such as electromagnets. As an alternative to the strain gauge torque element located on the 1014 interface assembly, the reverse pendulum stand determines the output thrust generated by the 1082 OBP system during testing based on how much force the electromagnets apply to keep the 1082 OBP system/interface assembly 1014 vertical. position (relative to the side chamber 1084). In another embodiment, the performance bench may be a torsion pendulum that determines the output thrust generated by the OBP system during testing based on the angular displacement of the torsion spring. As such, test equipment 1022 may include sensors and other measurement components suitable for measuring engine thrust as well as temperature, output beam emitted, and other test and environmental parameters that occur during testing in chamber 1080.

[0045] Со ссылкой на фиг. 11, этапы сборки и операции испытания OBP-системы 1082 обсуждаются ниже.[0045] With reference to FIG. 11, the assembly steps and test operations of the OBP system 1082 are discussed below.

[0046] На первом этапе сборки и работы OBP-система 1082 присоединяется к интерфейсному узлу 1014 через монтажный элемент 1027/кронштейн 1034, этап 150. Этот этап может быть ручным или полуавтоматическим и/или проводиться посредством дополнительного оборудования и может включать в себя соединение отверстий первой стороны 1030 с сопрягающимися отверстиями кронштейна 1034 и OBP-системы 1082 с помощью внешних соединений, таких как соединители 1074, или иным образом в форме провода, шланга, трубы или другого трубопровода, выполненного с возможностью передачи электрических сигналов, жидкостей, газов или других веществ, как необходимо для испытания. Этап 150 происходит в месте 1109 переноса, но может в некоторых случаях происходить рядом или в боковой камере 1084. В других вариантах осуществления OBP-система 1082 присоединяется к интерфейсному узлу 1014 в отдельной процедуре, и затем OBP-система 1082/интерфейсный узел 1014 позиционируется в месте 1109 переноса.[0046] In the first stage of assembly and operation, the OBP system 1082 is attached to the interface node 1014 through the mounting element 1027/bracket 1034, step 150. This step may be manual or semi-automatic and / or carried out through additional equipment and may include connecting holes first side 1030 with mating bracket holes 1034 and OBP system 1082 using external connections such as 1074 connectors, or otherwise in the form of a wire, hose, pipe, or other conduit configured to transmit electrical signals, liquids, gases, or other substances as needed for testing. Step 150 occurs at transfer site 1109, but may in some cases occur adjacent to or in side chamber 1084. In other embodiments, OBP system 1082 is attached to interface node 1014 in a separate procedure, and then OBP system 1082/interface node 1014 is positioned in place 1109 transfer.

[0047] На втором этапе 154 интерфейсный узел 1014 присоединяется к манипуляторной системе 1026 через монтажную опору 1040. Манипуляторная система 1026, которая может управляться посредством контроллера 1120 или независимо управляться, и, в частности, ее роботизированная рука 1024, приводятся в близость с монтажным элементом 1040 и присоединяется к нему без ручной помощи. В некоторых вариантах осуществления интерфейсный узел 1014 может сначала быть присоединен к манипуляторной системе 1026, а после этого OBP-система 1082 присоединяется к монтажному элементу 1027/кронштейну 1034.[0047] In the second step 154, the interface node 1014 is connected to the manipulator system 1026 via the mounting support 1040. The manipulator system 1026, which can be controlled by the controller 1120 or independently controlled, and in particular its robotic arm 1024, is brought into proximity with the mounting member 1040 and joins it without manual assistance. In some embodiments, the interface node 1014 may first be attached to the manipulator system 1026, and then the OBP system 1082 is attached to the mounting element 1027/bracket 1034.

[0048] На третьем этапе 158 интерфейсный узел 1014 присоединяется к или сцепляется с испытательным оборудованием 1022. Относительно испытательного оборудования 1022 на фиг. 5-7, интерфейсный узел 1014 присоединяется к торцу 1086 боковой камеры 1084 и функционально соединяется с испытательным оборудованием 1022 через узел 1105 подачи. В частности, этап 158 может включать в себя перемещение интерфейсного узла 1014/OBP-системы 1082 из места 1109 переноса по направлению к боковой камере 1084. Этап 158 может дополнительно включать в себя позиционирование опорного элемента 1028 рядом с ободом 1093 боковой камеры 1084, так что монтажный элемент 1027 и OBP-система 1082 позиционируются в боковой камере 1084. Этап 158 может дополнительно включать в себя прикрепление опорного элемента 1028 интерфейсного узла 1014 к ободу 1093.[0048] In the third step 158, the interface node 1014 is attached to or mated with the test equipment 1022. With respect to the test equipment 1022 in FIG. 5-7, the interface assembly 1014 is attached to the end face 1086 of the side chamber 1084 and is operatively connected to the test equipment 1022 via the feed assembly 1105. In particular, step 158 may include moving the interface node 1014/OBP system 1082 from the transfer location 1109 toward the side chamber 1084. Step 158 may further include positioning the support member 1028 near the rim 1093 of the side chamber 1084 such that mounting member 1027 and OBP system 1082 are positioned in side chamber 1084. Step 158 may further include attaching support member 1028 of interface assembly 1014 to rim 1093.

[0049] Относительно испытательного оборудования 1022 на фиг. 10 и третьего этапа 158, интерфейсный узел 1014 позиционируется в боковой камере 1084 и присоединяется к испытательному оборудованию 1022 через узел 1105 подачи в камере 1084. В частности, если установка интерфейсного узла 1014 на манипуляторную систему 1026 происходит в месте 1109 переноса, этап 158 включает в себя перемещение интерфейсного узла 1014/OBP-системы 1082 из места 1109 переноса в боковую камеру 1084. Этап 158 дополнительно включает в себя позиционирование интерфейсного узла 1014 на узле 1105 подачи. Манипуляторной системе 1026 может быть лишь необходимо позиционировать интерфейсный узел 1014 поблизости от узла 1105 подачи, с весом интерфейсного узла 1014/OBP-системы 1082, целиком или частично поддерживаемым посредством манипуляторной системы 1026.[0049] Regarding the test equipment 1022 in FIG. 10 and the third step 158, the interface node 1014 is positioned in the side chamber 1084 and connected to the test equipment 1022 via the delivery node 1105 in the chamber 1084. moving the interface node 1014/OBP system 1082 from the transfer location 1109 to the side chamber 1084. Step 158 further includes positioning the interface node 1014 on the feed node 1105. The manipulator system 1026 may only need to position the interface node 1014 in the vicinity of the delivery node 1105, with the weight of the interface node 1014/OBP system 1082 supported in whole or in part by the manipulator system 1026.

[0050] Отверстия 1054 (или их соединители 1074) присоединяются к отверстиям 1102 узла 1105 подачи. В некоторых вариантах осуществления позиционирование интерфейсного узла 1014 рядом с узлом 1105 подачи приводит в результате к одновременному и автоматическому соединению соединителей 1074 отверстий 1054 со снабжающими отверстиями 1102 (или их соединителями). В одном примере каналы 1042 принимаются в отверстиях 1102, когда интерфейсный узел 1014 перемещается в сцепленную позицию для автоматического присоединения к узлу 1105 подачи. В других вариантах осуществления гибкие провода/шланг/трубопровод и т.д. протягиваются от снабжающих отверстий 1102 к вышеупомянутым соединителям 1074 и могут требовать ручной помощи для присоединения к ним. После присоединения тем или иным образом OBP-система 1082 находится в электрическом/газовом/жидкостном/текучем сообщении с испытательным оборудованием 1022 через интерфейсный узел 1014 (через соединители 1074 и отверстия 1102, 1054). В частности, электрические сигналы (питание и данные), жидкости, газы или другие вещества могут передаваться из испытательного оборудования 1022 в OBP-систему 1082.[0050] The holes 1054 (or their connectors 1074) are connected to the holes 1102 of the node 1105 supply. In some embodiments, positioning the interface node 1014 adjacent to the supply node 1105 results in the simultaneous and automatic connection of the connectors 1074 of the holes 1054 to the supply holes 1102 (or their connectors). In one example, the channels 1042 are received in the openings 1102 when the interface node 1014 is moved to an engaged position to automatically attach to the feed node 1105. In other embodiments, flexible wires/hose/piping, etc. extend from the supply holes 1102 to the aforementioned connectors 1074 and may require manual assistance to attach to them. Once attached in one way or another, the OBP system 1082 is in electrical/gas/fluid/fluid communication with the test equipment 1022 via the interface node 1014 (via connectors 1074 and ports 1102, 1054). In particular, electrical signals (power and data), liquids, gases, or other substances can be transferred from the test equipment 1022 to the OBP system 1082.

[0051] На четвертом этапе 162, если интерфейсный узел 1014/OBP-система 1082 прикрепляется к ободу 1093 или в камере 1084, манипуляторная система 1026 впоследствии отсоединяется от интерфейсного узла 1014 (монтажной опоры 1040) и может дополнительно быть перемещена (на расстояние) от боковой камеры 1084.[0051] In the fourth step 162, if the interface node 1014/OBP system 1082 is attached to the rim 1093 or in the chamber 1084, the manipulator system 1026 subsequently detaches from the interface node 1014 (mounting support 1040) and can further be moved (at a distance) from side camera 1084.

[0052] На этапе 166 контроллер 1120 активирует вакуумные насосы 96, 1096A, 1096B, чтобы откачивать воздух в боковой и испытательных камерах 1084, 1088, чтобы имитировать космическое пространство. Контроллер 1120 может быть дополнительно выполнен с возможностью манипулировать клапаном 1092 из закрытой позиции в открытую позицию для введения OBP-системы 1082 в испытательную камеру 1088. В частности, OBP-система 1082 больше не является изолированной от испытательной камеры 1088, после того как клапан 1092 открылся. Кроме того, клапан 1092 может открываться только после того, как контроллер 1120 определил, что OBP-система 1082 правильно присоединена к узлу 1100 подачи/стенду измерения рабочих характеристик, и камера 1080 была вакуумирована, чтобы надлежащим образом имитировать космическое пространство. В этот момент OBP-система 1082 готова для испытания.[0052] In step 166, controller 1120 activates vacuum pumps 96, 1096A, 1096B to evacuate air in side and test chambers 1084, 1088 to simulate outer space. Controller 1120 may be further configured to manipulate valve 1092 from a closed position to an open position to introduce OBP system 1082 into test chamber 1088. In particular, OBP system 1082 is no longer isolated from test chamber 1088 after valve 1092 has been opened. . In addition, the valve 1092 may only be opened after the controller 1120 has determined that the OBP system 1082 is properly connected to the supply/performance measurement stand 1100 and the chamber 1080 has been evacuated to properly simulate outer space. At this point, the OBP system 1082 is ready for testing.

[0053] На шестом этапе 170 контроллер 1120 предоставляет возможность работы OBP-системы 1082. Как часть этого, контроллер 1120 выполнен с возможностью активировать узел 1105 подачи, чтобы предоставлять желаемые электрический сигнал(ы), текучую среду (например, ракетное топливо), газ или другие вещества из узла 1105 подачи в OBP-систему 1082 через интерфейсный узел 1014.[0053] In the sixth step 170, the controller 1120 enables the operation of the OBP system 1082. As part of this, the controller 1120 is configured to activate the supply assembly 1105 to provide the desired electrical signal(s), fluid (e.g., propellant), gas or other substances from the supply node 1105 to the OBP system 1082 via the interface node 1014.

[0054] На седьмом этапе 174 динамометрический элемент тензометрического датчика или стенд обратного маятника или стенд торсионного маятника измеряет результирующую выходную тягу OBP-системы 1082. Этот этап 174 может дополнительно включать в себя измерение, с помощью диагностических зондов или датчиков 1098 (некоторые из которых могут быть расположены на стенде), и другие данные испытания рабочих характеристик, такие как температура, давление и т.д., в боковой и испытательной камерах 84, 88. Контроллер 1120, имеющий систему управления испытанием и записи данных, наблюдает и записывает данные рабочих характеристик, включающие в себя результирующую выходную тягу и связанные параметры (например, расход или интенсивность потребления ракетного топлива/текучей среды). Этот этап может дополнительно включать в себя создание отчета и/или аналитических графиков данных испытания рабочих характеристик. В частности, система управления испытанием и записи данных выполнен с возможностью создавать отчет из данных испытаний, чтобы подтверждать рабочие характеристики OBP-системы.[0054] In a seventh step 174, the strain gauge load cell or reverse pendulum stand or torsion pendulum stand measures the resulting output thrust of the OBP system 1082. This step 174 may further include measuring, using diagnostic probes or sensors 1098 (some of which may be located on the stand), and other performance test data such as temperature, pressure, etc., in the side and test chambers 84, 88. The controller 1120, having a test control and data recording system, monitors and records performance data , including the resulting output thrust and associated parameters (eg, propellant/fluid consumption or rate). This step may further include generating a report and/or analytical plots of the performance test data. In particular, the test management and data recording system is configured to generate a report from the test data to confirm the performance of the OBP system.

[0055] На восьмом этапе 178 контроллер отключает OBP-систему 1082. В частности, контроллер деактивирует прохождение электрических сигналов и текучих сред через узел 1105 подачи и к интерфейсному узлу 1014.[0055] In the eighth step 178, the controller disables the OBP system 1082. Specifically, the controller deactivates the flow of electrical signals and fluids through the delivery node 1105 and to the interface node 1014.

[0056] На девятом этапе 182 OBP-система 1082 удаляется из камеры 1080, после того как испытание завершено. Этот этап 182 может включать в себя деактивацию вакуумных насосов 1096 посредством контроллера 1120, чтобы возвращать давление в камере 1080 к атмосферному. Затем, контроллер 1120 может управлять манипуляторной системой 1026, чтобы перемещать роботизированную руку близко к опорному элементу 1028 (т.е., внешнему по отношению к или внутри боковой камеры 1084). Этот этап 182 может дополнительно включать в себя повторное присоединение роботизированной руки 1024 к монтажному элементу 1040 автоматически или с ручной помощью. Контроллер 1120 затем функционирует, чтобы управлять манипуляторной системой 1026, чтобы перемещать роботизированную руку 1204, чтобы возвращать интерфейсный узел 1014/OBP-систему 1082 к месту 1109 переноса, после чего OBP-система 1082 отсоединяется от интерфейсного узла 1014.[0056] In the ninth step 182, the OBP system 1082 is removed from the chamber 1080 after the test is completed. This step 182 may include deactivating the vacuum pumps 1096 by the controller 1120 to return the pressure in the chamber 1080 to atmospheric pressure. Next, controller 1120 may control manipulator system 1026 to move the robotic arm close to support member 1028 (ie, external to or within side chamber 1084). This step 182 may further include reattaching the robotic arm 1024 to the mounting member 1040 automatically or manually. The controller 1120 then functions to control the manipulator system 1026 to move the robotic arm 1204 to return the interface node 1014/OBP system 1082 to the transfer site 1109, after which the OBP system 1082 is disconnected from the interface node 1014.

[0057] В других вариантах осуществления некоторые этапы или участки этапов могут быть выполнены в порядке, отличном от изложенного выше, или могут не выполняться совсем.[0057] In other embodiments, some steps or portions of the steps may be performed in a different order from the above, or may not be performed at all.

[0058] По существу, испытание OBP-системы 1082 является в значительной степени, если не целиком, автоматическим. В частности, контроллер 1120 или другая система управления функционирует, чтобы управлять выборочным соединением и перемещением манипуляторной системы 1026, устанавливать испытательную среду в камере 1080 с помощью вакуумных насосов 1096 и клапана 1092, передавать сигналы и материалы для испытания, такие как электрическую мощность и данные и жидкости, газы и т.д., в OBP-систему 1082 из испытательного оборудования 1022 и измерять и записывать данные испытания. По существу, все испытание OBP-системы 1082, от присоединения до отсоединения интерфейсного узла 1014, может быть выполнено менее чем за 8 часов. В других вариантах осуществления испытание может быть выполнено менее чем за 6 часов.[0058] As such, testing of the OBP system 1082 is largely, if not entirely, automatic. In particular, the controller 1120 or other control system functions to control the selective connection and movement of the manipulator system 1026, set the test environment in the chamber 1080 using vacuum pumps 1096 and valve 1092, transmit signals and test materials such as electrical power and data, and liquids, gases, etc., into the OBP system 1082 from the test equipment 1022 and measure and record test data. As such, the entire test of the OBP system 1082, from attaching to detaching the interface node 1014, can be completed in less than 8 hours. In other embodiments, the test may be completed in less than 6 hours.

[0059] Настоящее изобретение обеспечивает автоматическое оборудование для испытания рабочих характеристик OBP, которое в значительной степени сокращает время, требуемое для проведения испытания рабочих характеристик, уменьшает или устраняет потребность во взаимодействии человека и помощи в выполнении испытания, уменьшает величину труда человека, требуемого для сбора и отчета о результатах испытания, уменьшает изменчивость между испытаниями, которая связана с ручным трудом человека, и предоставляет уникальный интерфейсный узел, который может размещать множество OBP-вариантов без модификации оборудования. Изобретение является пригодным для выполнения роботизированной и не требующей посторонней помощи операции, хотя операторы могут выполнять одну или несколько функций сборки или испытания. Система изобретения предоставляет возможность значительного уменьшения интервала времени и труда, требуемых для проведения испытания над OBP-системой.[0059] The present invention provides automatic OBP performance testing equipment that greatly reduces the time required to conduct a performance test, reduces or eliminates the need for human interaction and assistance in performing the test, reduces the amount of human labor required to collect and test results report, reduces inter-test variability associated with human manual labor, and provides a unique interface node that can accommodate multiple OBP options without hardware modification. The invention is suitable for a robotic and unassisted operation, although operators may perform one or more assembly or testing functions. The system of the invention allows for a significant reduction in the amount of time and labor required to test an OBP system.

[0060] Различные признаки изобретения излагаются в следующей формуле изобретения.[0060] Various features of the invention are set forth in the following claims.

Claims

1. Interface node for connecting the onboard propulsion system to the test equipment, the interface node contains:

a support element configured to be attached to the manipulator system to ensure movement of the support element;

a mounting element configured to be connected to an onboard propulsion system; and

a plurality of channels extending between and connecting the mounting member to the support member.

2. An interface assembly according to claim 1, wherein the plurality of channels extend at least partially in the mounting element.

3. The interface node according to claim 1, wherein the plurality of channels extend at least partially in the support element.

4. An interface node according to claim 2, wherein the plurality of channels extend at least partially in the support element.

5. The interface assembly according to claim 1, wherein the support element is cylindrical and defines a longitudinal axis through itself, and the mounting element is spaced from the support element in the axial direction.

6. The node of the onboard propulsion system, containing:

interface node according to claim 1 and

an onboard propulsion system connected thereto, the onboard propulsion system is configured to receive fluid through at least one channel of the plurality of channels.

7. Test assembly for connecting the onboard propulsion system to the test equipment, the test assembly comprising:

interface node according to claim 1 and

a manipulator system releasably attached to one side of the interface node and configured to translate the interface node.

8. A test system for testing an onboard propulsion system, the test system comprising:

storage tank;

vacuum pump in functional communication with the reservoir;

a plurality of sensors located in the tank;

a manipulator system, a portion of which is automatically movable towards and away from the reservoir; and

interface node, including

support element configured to be attached to the manipulator system,

a mounting element configured to be attached to an onboard propulsion system, and

9. The test system of claim 8, wherein the tank includes a tank wall, and wherein the support member is configured to engage with the tank wall.

10. The test system of claim 9, wherein the support member is configured such that, after engagement with the tank wall, the mounting member is in fluid communication with a fluid source external to the tank.

11. The test system of claim 8, wherein the support member is fully insertable into the tank.

12. Test system according to claim 8, wherein the tank includes a first chamber and a second chamber, the first and second chambers are separated by a valve.

13. The test system of claim 12, wherein the first chamber includes a force measurement system configured to measure the thrust output of the onboard propulsion system.

14. A method for testing an onboard propulsion system in test equipment, the method comprising the steps of:

attaching the onboard propulsion system to the mounting element of the interface node;

attaching the mounting element to the support element of the interface node through one or more channels;

attaching the supporting element of the interface node to the manipulator system;

move, by means of the manipulator system, the interface node towards the chamber of the test equipment, so that at least a portion of the interface node is in the chamber, while said movement, by means of the manipulator system, further includes the movement of the supporting element of the interface node;

attaching an interface node of the test equipment, so that the interface node is configured to receive fluid from the test equipment;

disconnecting the manipulator system from the interface node;

actuate the onboard propulsion system and

measuring and recording the output thrust of the onboard propulsion system.

15. The method of claim 14, wherein moving, by means of the manipulator system, the interface node towards the chamber of the test equipment, so that at least a portion of the interface node is inside the chamber, includes moving, by means of the manipulator system, the interface node completely into test equipment chamber.

16. The method of claim 14, wherein moving, by means of the manipulator system, the interface node towards the chamber of the test equipment, so that at least a portion of the interface node is inside the chamber, includes moving, by means of the manipulator system, the interface node in the direction to the test equipment chamber to engage the chamber wall.

17. The method of claim 14, further comprising removing the atmosphere in the chamber to simulate outer space.

18. The method according to claim 14, further comprising moving, by means of a manipulator system, the interface node a distance from the chamber of the test equipment, so that the interface node is completely outside the chamber, and the steps in this method are carried out in less than 8 hours.