Derivación de la Ecuación del Límite Balístico para Cuerdas de Cinta Delgada
Autores: Olivieri, Lorenzo; Giacomuzzo, Cinzia; Francesconi, Alessandro
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Derivación de la Ecuación del Límite Balístico para Cuerdas de Cinta Delgada
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cuerdas electromagnéticas
órbita baja terrestre
Naves espaciales
Impacto de escombros
Cinta delgada
Ecuación del límite balístico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 27
Citaciones: Sin citaciones
Se han propuesto cables electromagnéticos de cientos o miles de metros para maniobrar naves espaciales en órbita baja terrestre, y en particular, para la disposición post-misión. El debate sobre la supervivencia de los cables ante el impacto de escombros sigue influyendo en los avances en la implementación de dicha tecnología debido a la gran área que exponen al entorno de escombros; se han propuesto geometrías de cinta delgada en lugar de redondas para aumentar la supervivencia ante impactos hiperveloces. En este contexto, este documento introduce una nueva Ecuación de Límite Balístico (BLE) para cables de cinta delgada, derivada de resultados experimentales, simulaciones numéricas y datos de la literatura. La ecuación resultante es no monótona con respecto al ángulo de impacto, presentando un mínimo que depende de la velocidad y el tamaño de los escombros; para altas oblicuidades, la fragmentación de los escombros provocada por las ondas de choque que se propagan en el material reduce el daño. Esta característica permite establecer un diámetro mínimo de partícula para la evaluación de riesgos, excluyendo una parte significativa del flujo de escombros. La BLE propuesta confirma el rendimiento de los cables de cinta delgada, en comparación con los alambres redondos, debido a su mejor respuesta balística así como su sección transversal reducida en impactos de alta oblicuidad.
Descripción
Se han propuesto cables electromagnéticos de cientos o miles de metros para maniobrar naves espaciales en órbita baja terrestre, y en particular, para la disposición post-misión. El debate sobre la supervivencia de los cables ante el impacto de escombros sigue influyendo en los avances en la implementación de dicha tecnología debido a la gran área que exponen al entorno de escombros; se han propuesto geometrías de cinta delgada en lugar de redondas para aumentar la supervivencia ante impactos hiperveloces. En este contexto, este documento introduce una nueva Ecuación de Límite Balístico (BLE) para cables de cinta delgada, derivada de resultados experimentales, simulaciones numéricas y datos de la literatura. La ecuación resultante es no monótona con respecto al ángulo de impacto, presentando un mínimo que depende de la velocidad y el tamaño de los escombros; para altas oblicuidades, la fragmentación de los escombros provocada por las ondas de choque que se propagan en el material reduce el daño. Esta característica permite establecer un diámetro mínimo de partícula para la evaluación de riesgos, excluyendo una parte significativa del flujo de escombros. La BLE propuesta confirma el rendimiento de los cables de cinta delgada, en comparación con los alambres redondos, debido a su mejor respuesta balística así como su sección transversal reducida en impactos de alta oblicuidad.