HOT SHOT调查结果可以为国防科技开发人员节省时间和金钱

开发导弹技术的早期里程碑是展示他们可以在计算机模拟或大规模现场测试中工作，这些测试可以摇晃和旋转部件而不会崩溃。

桑迪亚国家实验室的结构动力学工程师Greg Tipton说：“螺丝可以退出;事情可能会破裂。” 在汽车，飞机和航空航天工业中进行了类似的测试。

现在，对HOT SHOT探测火箭数据的分析揭示了一种改进这些测试的方法，提供了一种更早，更准确的指标，表明实验技术是否最终会在飞行中取得成功。这可以通过消除大约一年的额外研究和开发来节省纳税人的钱，这些研究和开发通常需要获得相同水平的信息。

在一系列实验中，蒂普顿和他的团队用豌豆大小的仪器来测量振动，并用探测火箭的内部。他们的工作产生了更完整的飞行振动图像，现在用于创建更精确的模拟和地面测试。

蒂普顿说：“飞行为你提供了不会在地面上的组合环境。” “所以，它正在旋转，它正在加速，它在振动，有震动。这是一种完全不同的环境。”

Sandia的HOT SHOT有效载荷集成经理Olga Spahn解释说，在开发的早期阶段获得更好的数据可以通过降低失败风险来创造探索新的创新想法的机会。它还可以通过促进减小尺寸，重量和功率要求的部件的开发来改善未来导弹系统的整体性能。

一种预测飞行振动的新方法

HOT SHOT计划测量火箭发射对原型核威慑技术的影响。每次飞行都包含来自国家核安全管理局实验室，工厂和相关机构网络的研究人员的几项实验。Sandia将这些实验结合到一个在公共电源和数据传输系统上运行的有效载荷中。桑迪亚制造火箭，整合实验并运行NNSA的发射。

2018年5月，蒂普顿和他的团队提供了自己的实验。他们为火箭制造了一个模拟组件，他们称之为“结婚蛋糕”。然后他们用振动传感器装饰它。发布后，他们用他们得到的数据进行了数学游戏。他们只知道来自少数传感器的振动数据，试图计算每个其他传感器的读数。

“我们展示了我们可以做到这一点并预测振动环境在该结构上的任何地方都是如此，”蒂普顿说。

Sandia国家实验室技术专家Ralph Lied-Lopez帮助研究了机械物体在飞行中承受的振动量，包括这里所见的所谓“结婚蛋糕”。图片来源：桑迪亚国家实验室Norman Johnson

四月份，他们重复了这次实验，这次试验了两枚火箭的整个有效载荷部分，测量了十几件实验硬件上的振动。对该数据的初步分析表明，他们可以预测火箭该区域内几乎任何空间点的振动。

“通过最后一轮飞行，我们增加了另一层复杂性，”与Tipton团队合作并帮助分析数据的工程顾问Brandon Zwink说。“因为最初，有了婚礼蛋糕，我们有专门设计用于此的硬件。而现在我们真的正在使用硬件，你知道，它是飞行硬件。我们真的没有任何输入设计它不是为这个实验设计的，它就是它的本质。“

为了实现潜在的成本节约，桑迪亚团队现在必须使用地面测试技术重建HOT SHOT飞行环境。如果成功，这将是一个复杂的测试平台，可以产生比通常在开发早期阶段可用的导弹技术更多更好的数据。该团队正在探索声学和振动贴片，作为重建复杂振动模式的方法，这些振动模式难以仅使用传统的振动台进行复制。

8月28日，夏威夷Sandia的Kauai测试设施又推出了两个HOT SHOT航班。Zwink在发射场周围安装了麦克风来测量火箭产生的声音，这可能会导致振动。

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