Ruptura de un Recipiente a Presión Compuesto Envueltos en Criogénico Tras un Impacto de Partícula a Alta Velocidad
Autores: Schonberg, William P.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2018
Acceso abierto
Artículo científico
2018
Ruptura de un Recipiente a Presión Compuesto Envueltos en Criogénico Tras un Impacto de Partícula a Alta Velocidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Diseño de naves espaciales
Micro-meteoroides
Desechos orbitales
Mitigación de impactos
Material compuesto
Condiciones criogénicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Una consideración principal en el diseño de naves espaciales es la anticipación y mitigación del posible daño que podría ocurrir en caso de un impacto de partículas de micro-meteoroides o de desechos orbitales (MMOD) en órbita. Si bien se ha dedicado un esfuerzo considerable al estudio de componentes de naves espaciales no presurizadas bajo condiciones de temperatura ambiente ante impactos de MMOD, los desafíos técnicos y de seguridad han limitado el número de pruebas realizadas en elementos presurizados de tales naves, especialmente bajo condiciones criogénicas. Este documento presenta el desarrollo de una ecuación basada en datos para recipientes de material compuesto bajo condiciones operativas criogénicas que diferencia entre las condiciones de impacto que, dado un perforación en la pared del tanque, resultarían en solo un pequeño agujero o grieta de aquellas que causarían una falla catastrófica del tanque. Esta ecuación sería útil para un diseñador de naves espaciales que podría adaptar los parámetros de diseño y las condiciones operativas de, por ejemplo, un tanque de combustible, de modo que si dicho tanque fuera golpeado y perforado por el impacto de una partícula de MMOD, solo se produjera un agujero y no se generara una falla catastrófica de la nave espacial ni se creara más escombros considerables como resultado de ese impacto.
Descripción
Una consideración principal en el diseño de naves espaciales es la anticipación y mitigación del posible daño que podría ocurrir en caso de un impacto de partículas de micro-meteoroides o de desechos orbitales (MMOD) en órbita. Si bien se ha dedicado un esfuerzo considerable al estudio de componentes de naves espaciales no presurizadas bajo condiciones de temperatura ambiente ante impactos de MMOD, los desafíos técnicos y de seguridad han limitado el número de pruebas realizadas en elementos presurizados de tales naves, especialmente bajo condiciones criogénicas. Este documento presenta el desarrollo de una ecuación basada en datos para recipientes de material compuesto bajo condiciones operativas criogénicas que diferencia entre las condiciones de impacto que, dado un perforación en la pared del tanque, resultarían en solo un pequeño agujero o grieta de aquellas que causarían una falla catastrófica del tanque. Esta ecuación sería útil para un diseñador de naves espaciales que podría adaptar los parámetros de diseño y las condiciones operativas de, por ejemplo, un tanque de combustible, de modo que si dicho tanque fuera golpeado y perforado por el impacto de una partícula de MMOD, solo se produjera un agujero y no se generara una falla catastrófica de la nave espacial ni se creara más escombros considerables como resultado de ese impacto.