Nova-C использует радиоволны для измерения уровня топлива

Коммерческая лунная программа Intuitive Machines стартует 14 февраля с запуском лунного посадочного модуля Nova-C. Этот аппарат станет первой межпланетной испытательной площадкой разработанного NASA RFMG (radio frequency mass gauge) — радиочастотного датчика измерения массы топлива.

Nova-C использует радиоволны для измерения уровня топлива
Intuitive Machines

Измерение уровня жидкого топлива на Земле — тривиальная задача, решаемая за счёт простейшего щупа или механизма с потенциометрическим трубчатым или рычажным датчиком. Однако в космосе такой схемой не обойдёшься, ведь из-за полного или практически полного отсутствия силы притяжения топливо не стремится ко дну бака, но плещется в пространстве, «прилипая» к стенкам бака из-за силы поверхностного натяжения. Инженеры могут прикинуть, сколько топлива остаётся в баках космического аппарата, зная его изначальную массу и темпы потребления топлива силовыми установками. Однако в эти вычисления вносят хаос потери криогенного топлива на испарение, сокращающие реальное время действия двигателей. Несмотря на все меры по исправлению этого недостатка, проблема остаётся и будет оставаться достаточно актуальной — особенно в случае аппаратов, предназначенных для длительных межпланетных миссий, которые могут продолжаться годами.

 
В поисках точных методик измерения топлива инженеры NASA разработали новый метод RFMG. Как можно догадаться по его названию — радиочастотный датчик измерения массы топлива — данный метод предполагает расчёт уровня криогенного топлива при помощи антенны, установленной внутри бака. Эта антенна фиксирует, как жидкость взаимодействует с природными электромагнитными резонансами стенок резервуара. Затем система сравнивает полученные данные с базовым значением. При правильном проведении расчётов RFMG позволяет установить объём оставшегося топлива с точностью до пары процентов.

Intuitive Machines

До сих пор данная технология была испытана на летательных аппаратах, которые двигались в пределах действия земной гравитации по параболической траектории для воспроизведения коротких отрезков невесомости, а также на борту Международной Космической Станции. Теперь же систему RFMG впервые установят на борту аппарата, которому суждено покинуть оковы земного притяжения — на лунном посадочном модуле Nova-C. NASA произведёт полевое испытание радиочастотного датчика измерения массы топлива на базе аппарата Nova-C, который отправится навстречу Луне уже в ближайшие дни, а затем сравнит его показатели с результатами наземных и околоземных тестов и симуляций.

Поделиться в соцсетях

Добавить комментарий