Prov med gyrot MISTY - en vitsig produkt
Sven Grahn
Rymdbolaget gjorde under 90-talets slut ett försök att i samarbete med företaget Wolffdata utvecka en gyroplattform för sondraketer baserad på fiberoptiska gyron. Avsikten var att ersätta det mekaniska gyrot MIDAS från den amerikanska firman Space Vector. Det nya gyropaketet kallades lite vitsigt för MISTY - efter som man använde fiberoptiksa gyron (Fiber-Optic Gyros, FOG). Utvecklingsarbetet påbörjades 1996 och ett prov, benämnt GYROTEST, med systemet genomfördes i juni 1997. I mars 1998 användes MISTY i en av de två NLTE-raketerna.
Målet med MISTY var att gyrot skulle väga lika med eller mindre än MIDAS, ge 10 gånger bättre noggrannhet än MIDAS (d.v.s. 0,1-0,5 grader efter 20 minuter) och vara betydligt billigare att renovera mellan raketskotten.
De fiberoptiska gyrona i MISTY monterades på en avspunnen plattform eftersom LItef-gyrona endast fungerar vid vinkelhastigheter på upp till 2,7 varv/sekund och sondraketer ofta roterar med 5 varv/sek. Fiberoptiska gyron ger ett mått på vinkelhastigheten och e dator ombord på arketen måste integrera dessa signaler för att ge vridningsvinklar i förhållande till ett startvärde. Tre ortogonalt monterade fiberoptiska gyron användes.
|
Mekanisk utformning av gyropaketet och servomotorystemet |
|
|
|
Projektledare för GYROTESTpå Rymdbolaget var Kaj Lundahl. I projektteamet ingick också Malte Sjökvist, Kjell Stegner, Bengt Jofs, Hans Ringstrand, Tomas Karlsson. Koordinator för Esranges insatser i projektet var Tomas Hedqvist.
GYROTEST-ekipaget bestod av följande delar:
MIDAS-gyrot medföljde förstås för att kunna jämföra prestanda för de två gyrosystemn. n solsensor användes för att ge en rollreferens till MISTY-gyrot. I en operativ användning av MISTY måse man räkna med att sända upp raketen i mörker arför solsensorn endast var avsedd för utvärderingav MISTY:s prestanda.
Delsystemen på GYROTEST var i vanlig ordning de som användes på alla liknande sondraketer vid den här perioden. Det var en av grundidéerna bakom sondraketprogrammet - standardlösningar som kunde modifieras efter behov.
Data för gyrosystemet MISTY (2) | |
Gyron |
3 st fiberoptiska gyron av typen µFors 36/6. De valdes ut för att ge följande prestanda:
|
Servomotor- system |
|
Elektronikbox |
|
Kraft |
|
Utsignaler |
|
Massa och dimensioner |
|
Prestanda |
|
Data för några av GYROTESTS delsystem | |
Telemetri |
|
Baninmätning |
|
Attitydmätning |
|
Bärgningssystem | Det av Rymdbolaget modifierade NASA-systemet.
Användes i NLC-91 och NLC-93. |
Informationen nedan är hämtad från kampanjrapporten om GYROTEST (1):
Datum
Händelse
1 juni 1997
Personalen
anlände.
2 juni 1997
Nyttolastprov och sammansättning
av hela ekipaget.
3 juni 1997
Testnedräkning utan
problem.
4 juni 1997
Uppsändning kl 0900 UT. Telemetrikontakt
med nyttolasten till +20 minuter och 31 sekunder. Nyttolasten
återfanns kl 0933 UT vid 68° 26,04' N 21° 06,12' Ö och var tillbaka
på Esrange 1130 UT.
![]() Malte Sjökvist och Kjell Stegner rullar GYROSTEST-nyttolasten till Skylarkhallen. |
![]() Hela GYROSTES-ekipaget lastas upp på¨vagn för transport till startrampen. |
|
Data |
GYROTEST |
Startdatum |
4 juni 1997 |
Starttid |
0900UT |
Startplats |
Esrange |
Startramp |
MRL-rampen |
Rakettyp |
Improved Orion (Hawk M112) S/N 02373 |
"Tower tilt effect" | 7,2 km/deg |
"Unit wind effect" | 0,431 °/(m/s) |
Nyttolastmassa |
105 kg |
Nyttolastlängd |
2701 mm |
Startrampens elevation (nom) |
82.2° (81,0°) |
Startrampens bäring (nom) |
353° (350°) |
Topphöjd (nom) |
92,7 km (89,5 km) |
Bäring till nedslaget för nyttolast (nom) |
1,5° (350°) |
Avstånd till nedslaget för nyttolast (nom) |
62,2 km (71,5 km) |
Ballistisk vind | 3 m/s från 332,8° |
Spinnvarvtal under mätfasen |
3,5 rps |
Väder vid starten | 3,2°C, 973 hPa, markvind 2 m/s från 270° |
Bärgning |
Ja |
Data från raketen togs emot av den automatiskt följande antenn som står på huvudbyggnadens tak, en parabol med diametern 2,4 meter tillverkad av EMP. Data togs emot i 20 minuter 31 sekunder från starten.
Efter färden gjordes en utvärdering som jämförde anfallsvinkelgivarens signal med MIDAS-gyrots data. Resultatet var att gyrot visade 1°-3° för lågt tippvärde. Under nedfärden från topphöjden, 235 sekundeer efter starten, uppmätte accelerometern ombord en stöt på 16 g som varade 30 millisekunder, Man hittade ett märke på bärgningsmodulen som inte kunde ha uppstått vid landningen. Det är mycket möjligt att motorn kolliderade med nyttolasten. Hygrometern drogs tillbka in i nyttolasten med hjälp av en särskild mekanism under nedfärden. Trots det gick hygrometerlinsen sönder eftersom nossektionen deformerades så kraftigt vid landningen. Övriga delar av nyttolasten var oskadade.
p>
GYROTEST var ett lyckat prov. Skillnader i attitydmätning mellan MISTY och MIDAS under färden (2):
|