蘇黎世聯邦理工大學（ETH Zurich）瑞士學術空間機構（ARIS）的學生自2017年以來一直在建造研究火箭。2020/21年，一個由50多名攻讀學士、碩士或博士學位學生組成的團隊，作為 PICCARD 項目的一部分，開發了第四代研究型火箭，并在葡萄牙參加了歐洲火箭挑戰賽（EuRoC）。
他們的目標是用他們的 PICCARD 研究火箭贏得“學生研發，30000英尺高空發動機”類別的獎項。這是首次由學生開發的混合推進發動機，并在2021年10月在歐洲火箭挑戰賽（EuRoC）上成功推出。這一成功還得益于一個新的監測系統，測量和監控火箭氣動結構上的載荷。該系統使用 HBM 應變計來獲得飛行所有階段產生的彎矩和軸向力的寶貴信息。
這為進一步優化研究火箭并成功參加2022年美國太空港杯大賽奠定了基礎。在這里，作為HELVETIA后續任務的一部分，該團隊希望能將一個4公斤的有效載荷攜帶到30000英尺的高空，并使火箭的所有部件安全返回地球。
火箭結構在飛行中會承受相當大的載荷。其中一些應力可以通過仿真模擬來確定。然而，一些關鍵的影響因素，如風或降落傘打開時阻力的沖擊，在分析中無法精確確定。同時還需要所有載荷的可靠數據，才能制造出一個足夠堅固，重量又輕的火箭氣動結構。
為了驗證飛行條件下作用在PICCARD火箭氣動結構上的載荷（仿真模擬），并在必要時進行修正，火箭集成了一個監測實際發生的彎矩和軸向力的系統。HBM應變計是該實驗應力分析系統的核心，即使在極端條件下也能可靠地提供有意義的測量結果。通過獲得的這些信息，可以更好地了解飛機結構在飛行的所有階段所承受的載荷，從而有針對性地優化火箭結構。
在過去，ARIS團隊通過模擬使用簡化假設，純粹通過分析確定作用在飛行中的火箭上的載荷，在新的 PICCARD 項目中，首次使用了專用的監控系統。將堅固的應變計集成在火箭中，獲取作用于火箭氣動結構的載荷。通過記錄的彎矩和軸向力數據，來對結構部件進行重量優化，以獲得最佳結果。目標是奪取2022年在新墨西哥州舉行的美國太空港杯。
瑞士學術空間機構（ARIS）于2017年8月在蘇黎世聯邦理工大學成立。它鼓勵學生將他們的理論知識運用到實際項目中。ARIS團隊的年輕學者一直在開發火箭，積極參加世界各地的比賽。
2020年，第四個ARIS任務與PICCARD項目一同啟動。這項任務的目標是贏得2022年新墨西哥州舉辦的美國太空港杯。在這次比賽中，該團隊希望將他們的火箭的4公斤有效載荷運送到30000英尺高空，所有部件安全返回地球。為了實現這一目標，50名在讀學生開發了全新的PICCARD火箭。
和以往將驅動技術外包不同，PICCARD 是首次由學生研發的混合推進發動機。新火箭在葡萄牙舉行的歐洲火箭挑戰賽上首次成功飛行，證明了該系統的有效性。
除了新發動機，火箭上還首次集成了基于HBM應變計的監控系統。在它的幫助下，PICCARD團隊能夠在飛行過程中收集有價值的數據，從而有針對性地對火箭進行優化，以便在美國太空港杯大賽中成功發射。
對于確保 PICCARD 火箭能夠成功飛行并返回地球，一個足夠堅固的航空結構至關重要。它必須在盡可能輕的情況下應對飛行各個階段產生的所有載荷。獲知有效載荷是確保其能夠自動推進到所需高度的唯一方式。因此，團隊需要精確了解飛行期間作用在結構上的所有可能載荷，以便賦予火箭最大強度和最小重量。
在PICCARD的開發過程中，學生們采用模擬仿真技術來確定設計火箭氣動結構最重要的參數。然而，模型僅能預測大概的外部影響。相比之下，真實飛行需要獲取實際發生載荷的精確數據，進一步優化火箭航空結構。
在一個單獨的子項目中，學生們為PICCARD任務開發了一個輕量級、易于實現且精確的監控系統。系統安裝在火箭油箱上方，可以記錄火箭飛行過程中產生的彎矩和軸向力。這為進一步優化火箭結構奠定了基礎，希望能在2022年美國太空港杯上獲得冠軍。
在監測系統中安裝了三個惠斯通電橋，其中兩個用于測量x和y方向的彎矩，一個用于測量z方向的軸向力，每個電橋配有兩個HBM應變計，用于測量載荷。應變計安裝在火箭碳纖維外殼的內部。使用350Ω應變計，并提供3.3 V的高精度電壓。所有信號電纜均經過屏蔽，以確保最佳信號質量。測試表明，該模塊的噪聲非常小。傳感器采用三點彎曲試驗進行校準。對于彎曲載荷，引入了高達最大載荷四分之三的載荷。
彎矩變形可通過軸向力和溫度進行補償。軸向力測量了彎曲力和法向力引起的力分量，僅補償了溫度引起的變形。為了獲得有關軸向力的直接信息，需要進一步處理這些測量數據。
新的監測系統在葡萄牙首次使用期間展示了其能力。它可靠地測量了飛行過程中的載荷，并提供了所希望的大部分數據。從火箭發射到飛行的遠地點（最高點），x和y方向上的軸向力和彎矩可以精確確定。
不幸的是，在返回地球的過程中無法收集有意義的數據：由于降落傘系統的技術故障，降落傘沒有按計劃在遠地點展開。只是在火箭以240米/秒的速度下落時，它們才打開。造成的沖擊力太大，以至于火箭破裂。
盡管缺乏下降的測量值，但這些數據仍然有助于更好地了解系統。PICCARD 火箭的氣動結構可以進一步優化，提高了在2022年美國太空港杯的獲勝可能性。
在為新開發的監測系統選擇測量技術時，HBM 應變計是理想的選擇。理由包括過去的經驗，該公司在測量技術領域的國際聲譽，以及在最苛刻的環境條件下提供精確結果的能力。另一個優點是應變計易于集成，實現了HBM的“即插即測”承諾。此外，HBM團隊還積極為PICCARD項目提供幫助和建議。
蘇黎世聯邦理工大學（ETH Zurich public research university） 的 瑞士學術空間機構 自2017年以來一直致力于建造火箭。他們的目標是應用和深化理論知識，參加各種航空航天比賽。蘇黎世聯邦理工大學是一所專門研究技術和自然科學的大學。它成立于1855年，如今是世界上最著名的大學之一。16個系共招收了約23000名本科生和研究生。
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