Diseño de optimización de accesorios de interfaz para el ala desplegable de un vehículo de reentrada no tripulado
Autores: Di Caprio, Francesco; Scigliano, Roberto; Fauci, Roberto; Tescione, Domenico
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Diseño de optimización de accesorios de interfaz para el ala desplegable de un vehículo de reentrada no tripulado
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería de Software
Palabras clave
Vehículos con cuerpo alado
Cápsulas
Maniobrabilidad
Oportunidad de aterrizaje controlado
Sistema de bisagras
Vehículos no tripulados
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 25
Citaciones: Sin citaciones
Los vehículos de cuerpo alado de reentrada tienen varias ventajas con respecto a las cápsulas, como la maniobrabilidad y la oportunidad de aterrizaje controlado. Por otro lado, muestran un incremento en la complejidad del nivel de diseño, especialmente desde un punto de vista aerodinámico, aero-termodinámico y estructural, y en las dificultades de alojamiento en lanzadores existentes en funcionamiento. En este marco, nació la idea de diseñar vehículos no tripulados equipados con alas desplegables para vuelos suborbitales. Este trabajo detalla un estudio preliminar para identificar la mejor configuración para el sistema de bisagras destinado al despliegue en órbita de las alas de un vehículo de reentrada no tripulado. En particular, se describe la metodología de optimización adoptada. El enfoque utilizado utiliza un algoritmo genético disponible en software comercial en conjunto con modelos totalmente paramétricos creados en entornos de FEM y, en particular, puede optimizar la posición de la bisagra considerando tanto la configuración desplegada como plegada. Los resultados identifican la mejor configuración de bisagra que minimiza las cargas de interfaz, logrando así un sistema de despliegue más ligero y eficiente. De hecho, para esta categoría de vehículo, es obligatorio reducir al máximo la masa estructural para aumentar la carga útil y reducir los costos de servicio.
Descripción
Los vehículos de cuerpo alado de reentrada tienen varias ventajas con respecto a las cápsulas, como la maniobrabilidad y la oportunidad de aterrizaje controlado. Por otro lado, muestran un incremento en la complejidad del nivel de diseño, especialmente desde un punto de vista aerodinámico, aero-termodinámico y estructural, y en las dificultades de alojamiento en lanzadores existentes en funcionamiento. En este marco, nació la idea de diseñar vehículos no tripulados equipados con alas desplegables para vuelos suborbitales. Este trabajo detalla un estudio preliminar para identificar la mejor configuración para el sistema de bisagras destinado al despliegue en órbita de las alas de un vehículo de reentrada no tripulado. En particular, se describe la metodología de optimización adoptada. El enfoque utilizado utiliza un algoritmo genético disponible en software comercial en conjunto con modelos totalmente paramétricos creados en entornos de FEM y, en particular, puede optimizar la posición de la bisagra considerando tanto la configuración desplegada como plegada. Los resultados identifican la mejor configuración de bisagra que minimiza las cargas de interfaz, logrando así un sistema de despliegue más ligero y eficiente. De hecho, para esta categoría de vehículo, es obligatorio reducir al máximo la masa estructural para aumentar la carga útil y reducir los costos de servicio.