La nouvelle capacité de test d’armes produit des données plus riches, économise du temps et de l’argent

La nouvelle capacité de test d'armes produit des données plus riches, économise du temps et de l'argent

Un système de test expérimental est monté sur le bras de la centrifugeuse avant les tests d’environnements combinés au complexe de superfuge/centrifugeuse des laboratoires nationaux Sandia à Albuquerque, Nouveau-Mexique. Crédit : Byron Démosthène

Une équipe d’ingénieurs de Sandia National Laboratories a développé une nouvelle capacité d’essai à l’appui de sa mission d’armes nucléaires. L’équipe a terminé son premier test d’environnements combinés sur un système d’armes à grande échelle au complexe Sandia Superfuge/Centrifuge à Albuquerque, Nouveau-Mexique.

Lors d’un test réussi, les ingénieurs en armement ont simulé trois environnements – accélération, vibration et rotation – simultanément sur un système de test expérimental inerte construit par Sandia et utilisé en collaboration avec Lawrence Livermore National Laboratory. En laboratoire, le test a créé les environnements difficiles auxquels les systèmes d’armes sont confrontés, du lancement à la rentrée dans l’atmosphère.

Sandia est le laboratoire de conception et d’ingénierie de la plupart des composants non nucléaires du stock d’armes nucléaires des États-Unis. L’Entreprise de sécurité nucléaire s’appuie sur Sandia pour ses tests sophistiqués et ses modèles informatiques afin de qualifier les systèmes non nucléaires dans le cadre de son rôle de gestion des stocks. Le travail des laboratoires pour modifier et mettre à niveau le stock grâce à des programmes de prolongation de la durée de vie et de modernisation garantit sa sûreté, sa sécurité et sa fiabilité.

Simulation d’environnements de type vol sur un système d’armes complet

Traditionnellement, les ingénieurs ont simulé et testé chaque environnement auquel les systèmes et composants d’armes seraient confrontés (vibration, choc, rotation et charge inertielle) séparément. Au fil des ans, Sandia a fait progresser ces tests, développant des capacités pour tester plusieurs environnements simultanément.

« Au cours de la dernière décennie, nous avons effectué des tests de superfuge chez Sandia, combinant plusieurs environnements. Mais nous n’avons vraiment effectué ces tests que sur des composants et des sous-ensembles individuels », a expliqué Paulina Rabczak, ingénieure du laboratoire californien de Sandia travaillant sur le projet. .

« Nous avons maintenant conçu et construit avec succès un vaste et grand banc d’essai pour prendre en charge le test d’un système d’armes complet et le mettre dans des environnements de type vol à la superfuge », a-t-elle déclaré. « C’est peut-être ce qui se rapproche le plus de reproduire un événement réel de rentrée de vol au sol. »

La nouvelle capacité de test d'armes produit des données plus riches, économise du temps et de l'argent

Le Sandia National Laboratories Superfuge/Centrifuge Complex vise à fournir les environnements de simulation de vol les plus réalistes possibles. Crédit : Randy Montoya

En reproduisant un environnement de vol dans un environnement de laboratoire, les ingénieurs peuvent atteindre la répétabilité des tests, améliorant encore la fiabilité des données de test et la maturation du matériel, selon Rabczak. Cela devrait entraîner une réduction du temps de qualification et des coûts associés.

Le test nouvellement développé, réalisé dans le cadre du bureau de l’ingénierie et de la maturation technologique de la NNSA, produit des données plus riches et de meilleures informations et constitue une étape cruciale pour faire avancer les tests de qualification des systèmes d’armes, a expliqué Rabczak. Les tests de qualification sont utilisés pour valider la conception des armes et les performances des systèmes.

« La compréhension de l’impact des environnements combinés sur nos systèmes d’armes s’est avérée très précieuse alors que nos ingénieurs produisent de nouvelles conceptions », a déclaré Matt McDowell, ingénieur au complexe de superfuges de Sandia.

Faire progresser la collecte de données

La collecte de données à partir d’un test de superfuge est techniquement difficile en raison de sa grande quantité et de la présence de plusieurs joints tournants, a déclaré McDowell. Les ingénieurs utilisent les données recueillies lors des tests environnementaux pour informer et améliorer leurs conceptions.

Pour répondre aux exigences de collecte de données pour le test d’environnements combinés du système complet, les ingénieurs ont développé un système d’acquisition de données embarqué, qui a collecté les données de plus de 200 capteurs sur l’unité de test.

Le système de collecte de données, conçu conjointement par les ingénieurs de télémétrie et de systèmes de Sandia, a accompagné l’unité de test, numérisé les données analogiques à proximité du test et codé les données à l’aide de protocoles établis. Les ingénieurs ont ensuite pu faire passer des centaines de canaux de données numérisées le long du bras de la centrifugeuse à travers une bague collectrice, un dispositif qui permet la transmission de signaux électriques entre des structures fixes et rotatives. La méthode n’aurait pas été possible en utilisant des données analogiques.

« Nous visons à tirer parti des succès que nous avons obtenus lors de ce test initial et à étendre cette capacité pour profiter davantage à nos autres programmes de dissuasion nucléaire dans les laboratoires », a déclaré McDowell.


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Fourni par les laboratoires nationaux Sandia

Citation: La nouvelle capacité de test d’armes produit des données plus riches, permet de gagner du temps et des coûts (2021, 20 juillet) récupéré le 20 juillet 2021 à partir de https://techxplore.com/news/2021-07-weapons-capability-richer.html

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