Diseño ligero para el pequeño satélite SAR S-STEP activo utilizando parches de plástico reforzado con fibra de carbono de alta amortiguación y multilayered
Autores: Koo, Kyung-Rae; Kim, Hyun-Guk; Kim, Dong-Geon; Kwon, Seong-Cheol; Oh, Hyun-Ung
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Diseño ligero para el pequeño satélite SAR S-STEP activo utilizando parches de plástico reforzado con fibra de carbono de alta amortiguación y multilayered
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cargas dinámicas
Estabilidad estructural
Satélites
Reducción de vibraciones
Parche laminado basado en CFRP
Misiones espaciales
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 34
Citaciones: Sin citaciones
En el entorno de lanzamiento, los satélites están sujetos a cargas dinámicas severas. Estas cargas dinámicas en el entorno de lanzamiento pueden llevar al mal funcionamiento de la carga útil o al fracaso de la misión. Para mejorar la estabilidad estructural de los satélites y permitir la ejecución confiable de misiones espaciales, es necesario contar con una estructura de refuerzo que reduzca las vibraciones estructurales. Sin embargo, para los pequeños satélites SAR activos, los requisitos de masa son muy estrictos, lo que dificulta la aplicación de una estructura adicional para la reducción de vibraciones. Por lo tanto, hemos desarrollado un parche laminado de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) para obtener una estructura de reducción de vibraciones con un diseño ligero que mejore la estabilidad estructural de un satélite S-STEP. Para verificar el rendimiento de reducción de vibraciones del parche basado en CFRP, se realizaron pruebas de vibración sinusoidal y aleatoria a nivel de muestra. Finalmente, la estabilidad estructural del satélite S-STEP con el parche laminado propuesto basado en CFRP fue verificada experimentalmente utilizando pruebas de vibración sinusoidal y aleatoria. Los resultados de validación indican que el parche laminado basado en CFRP es una solución eficiente que puede reducir efectivamente la respuesta a vibraciones sin necesidad de cambios importantes en el diseño de la estructura del satélite. El mecanismo ligero de reducción de vibraciones desarrollado en este estudio es una de las mejores soluciones para proteger componentes sensibles a vibraciones.
Descripción
En el entorno de lanzamiento, los satélites están sujetos a cargas dinámicas severas. Estas cargas dinámicas en el entorno de lanzamiento pueden llevar al mal funcionamiento de la carga útil o al fracaso de la misión. Para mejorar la estabilidad estructural de los satélites y permitir la ejecución confiable de misiones espaciales, es necesario contar con una estructura de refuerzo que reduzca las vibraciones estructurales. Sin embargo, para los pequeños satélites SAR activos, los requisitos de masa son muy estrictos, lo que dificulta la aplicación de una estructura adicional para la reducción de vibraciones. Por lo tanto, hemos desarrollado un parche laminado de plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP) para obtener una estructura de reducción de vibraciones con un diseño ligero que mejore la estabilidad estructural de un satélite S-STEP. Para verificar el rendimiento de reducción de vibraciones del parche basado en CFRP, se realizaron pruebas de vibración sinusoidal y aleatoria a nivel de muestra. Finalmente, la estabilidad estructural del satélite S-STEP con el parche laminado propuesto basado en CFRP fue verificada experimentalmente utilizando pruebas de vibración sinusoidal y aleatoria. Los resultados de validación indican que el parche laminado basado en CFRP es una solución eficiente que puede reducir efectivamente la respuesta a vibraciones sin necesidad de cambios importantes en el diseño de la estructura del satélite. El mecanismo ligero de reducción de vibraciones desarrollado en este estudio es una de las mejores soluciones para proteger componentes sensibles a vibraciones.