SMC-S-016 Requisiti di prova per lancio, stadi superiori e veicoli spaziali

Pubblicato dal Centro Sistemi Spaziali e Missilistici (SMC) dell’U.S. Air Force Space Command,SMC-S-016 Requisiti di prova per lancio, stadi superiori e veicoli spaziali” La norma descrive i requisiti delle prove ambientali e strutturali a terra per lanciatori, stadi superiori, veicoli spaziali e relativi sottosistemi e unità. La presente norma contiene anche un insieme uniforme di definizioni di termini correlati.

La presente norma è applicabile all'approvvigionamento di apparecchiature per sistemi spaziali come documento di conformità per stabilire i requisiti di prova di base. In questo caso i requisiti dei test si concentrano sulla convalida del progetto e sull'eliminazione dei difetti latenti, per contribuire a garantire un elevato livello di fiducia nella realizzazione di missioni spaziali di successo.

La presente norma specifica la strategia di verifica della qualificazione come requisiti fondamentali per la verifica. Questa strategia consiste nel testare hardware personalizzato a livelli di qualificazione per verificarne la progettazione, seguiti da test di accettazione dell'hardware di volo per individuare eventuali difetti di fabbricazione.

Questi requisiti di test sono concepiti per essere adattati a ciascun programma specifico, tenendo conto della complessità di progettazione, dei margini di progettazione, delle vulnerabilità, dello stato della tecnologia, dei controlli in corso, della criticità della missione, del costo del ciclo di vita, del numero di veicoli coinvolti, dell'uso precedente e del rischio accettabile. Tuttavia, i requisiti personalizzati raggiungono un livello di convalida equivalente ai requisiti di base qui descritti. Per ogni requisito adattato viene creata una giustificazione. I requisiti di competenza fondamentali indicati nel presente standard restano invariati, salvo eventuali adattamenti contrattuali.

I test qui discussi sono categorizzati e definiti come segue:

• Test di sviluppo: test condotti su elementi rappresentativi per caratterizzare i parametri ingegneristici, raccogliere dati e convalidare l'approccio progettuale.
• Test di qualificazione: test condotti per dimostrare che i requisiti di progettazione, tra cui margine e robustezza del prodotto per progetti non comprovati, sono soddisfatti. Una qualificazione completa include nuovi test del programma di accettazione pianificato, scansioni delle sollecitazioni in corso d'opera e sollecitazioni ambientali derivanti da guasti e rilavorazioni. L'hardware di qualificazione selezionato per l'uso come hardware di volo viene valutato e ristrutturato secondo necessità per dimostrare che l'integrità dell'hardware è mantenuta e che rimane un margine sufficiente per resistere ai rigori del lancio e garantire una vita utile in orbita.
• Test di protoqualificazione: test condotti per dimostrare che i requisiti di progettazione sono soddisfatti utilizzando margini di ampiezza e durata ridotti. Questo tipo di test viene solitamente scelto per progetti con tirature limitate in cui le unità di prova verranno utilizzate per il volo. Il programma di test è supportato dallo sviluppo e da altri test, nonché da analisi per dimostrare margine e durata. I test di protoqualificazione convalidano il programma di accettazione pianificato.
• Test di accettazione: test su strumenti, sottosistemi e unità eseguiti per dimostrare che l'apparecchiatura di volo è esente da difetti di fabbricazione, soddisfa i requisiti prestazionali specificati ed è accettabile per la consegna.
• Test di verifica pre-lancio: effettuati presso la base di lancio per garantire che l'hardware, il software, le procedure del personale e le interfacce della missione siano pronti a supportare il lancio e la missione del programma.
• Test di verifica post-lancio: test eseguiti dopo il lancio per verificare le prestazioni delle specifiche, la compatibilità dell'interfaccia, la calibrazione e la capacità di soddisfare i requisiti della missione.

Ambienti diversi da quelli specificati nella presente norma possono essere sufficientemente stressanti da richiedere analisi e prove speciali. Tra questi rientrano ambienti quali le radiazioni nucleari ed elettromagnetiche, l'ambiente spaziale naturale e i fulmini.

La sezione sui requisiti generali affronta i requisiti generali applicabili a tutte le categorie di test. I requisiti generali dei test includono apparecchiature di azionamento, componenti elettronici, software, firmware e requisiti di test termici e meccanici, nonché requisiti di ispezione, tolleranza delle condizioni di test, piano e procedura di test, nuovi test e documentazione.

La presente norma specifica una base di requisiti come parte di un programma di convalida. La strategia di base è la qualificazione e l'accettazione a livello di unità completa, sottosistema e veicolo per garantire il massimo livello possibile di successo nel soddisfare i requisiti prestazionali durante l'intero ciclo di vita della missione.

Questo standard fornisce alternative alle strategie di qualificazione e accettazione per raggiungere una strategia di test accettabile per il successo della missione. Le deviazioni da questi standard hanno causato un significativo peggioramento nel raggiungimento degli obiettivi della missione e un aumento dei costi e dei tempi del programma. Esistono delle eccezioni in cui il controllo del processo o i dati indicano che un particolare requisito non è più efficace o che la sua implementazione comporterebbe una grave condizione di sovratest. Tali eccezioni vengono considerate deroghe.

Il programma completo di test per lanciatori, stadi superiori e veicoli spaziali comprende lo sviluppo, la qualificazione, l'accettazione, il sistema, la verifica pre-lancio e la verifica post-lancio. I metodi di prova, gli ambienti e i parametri misurati devono essere selezionati in modo da consentire la progettazione sperimentale o la raccolta di dati sulle prestazioni per la correlazione o l'andamento durante l'intero programma di prova.

La nostra organizzazione, che da anni si impegna a supportare le aziende di ogni settore con un'ampia gamma di studi di prova, misurazione, analisi e valutazione, si avvale di uno staff solido che segue da vicino gli sviluppi nel mondo nel campo della scienza e della tecnologia e si migliora costantemente. In questo contesto vengono forniti anche servizi di collaudo alle aziende, in conformità allo standard “SMC-S-016 Requisiti di prova per veicoli di lancio, stadio superiore e veicoli spaziali”.