Misiones Aeroespaciales Seguras Tras la Calificación Estructural de Los Lanzadores Ariane 5 Y 6

El Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), a través del Centro de Ensayos del Programa Ariane (CEPA), lleva a cabo las pruebas de calificación de las estructuras de grandes dimensiones de los lanzadores Ariane, concretamente de las situadas en la parte alta del cohete, donde se ubican las cajas con los equipos de control de vuelo y la estructura de interface entre la primera y la segunda etapa del lanzador.

 

Problema

El Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), a través del Centro de Ensayos del Programa Ariane (CEPA), realiza las pruebas necesarias para la calificación estructural de los lanzadores Ariane 5 y 6 y de otros muchos elementos destinados a participar en misiones de la Agencia Espacial Europea (ESA). Por ello, debe contar con la tecnología más innovadora en sensores y adquisición de datos para cumplir los requisitos exigidos a las medidas del comportamiento de las estructuras y los plazos de tiempo.

Solución

El CEPA utiliza una combinación de galgas extensométricas de HBM, el sistema de adquisición de datos CANHEAD, el sistema de amplificadores MGCplus y el software catman Enterprise para poder adquirir información de los componentes estructurales de los lanzadores y trabajar con hasta siete mil canales de adquisición simultáneos.

Resultado

El sistema de HBM crea una cadena de medida fiable y versátil que aporta la máxima precisión posible y, al mismo tiempo, reduce el coste y el tiempo empleado en las pruebas. Y, lo más importante: se garantiza la seguridad en las misiones de los lanzadores Ariane y sus cargas útiles, respaldando así proyectos espaciales como JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer - exploradora de las lunas heladas de Júpiter).

 

El CEPA, que ocupa un hangar conectado a la pista del aeropuerto de la base área de Torrejón de Ardoz (Madrid), tiene el objetivo de conocer cómo se comporta la estructura de los lanzadores y otras aeronaves antes de ponerse en operación y así ayudar a garantizar la seguridad y el buen comportamiento durante el vuelo y su vida operativa. Para ello, necesita contar con la tecnología más innovadora.

En lo que se refiere a los sensores y a la adquisición de datos, el centro de ensayos confía en las soluciones de HBM. En el caso de las pruebas de los cohetes Ariane 5 y 6, ha utilizado un gran número de sus galgas extensométricas, en combinación con el sistema de adquisición de datos CANHEAD, el sistema de amplificadores MGCplus y el software catman Enterprise, para cumplir los estrictos requisitos del proyecto, tanto en calidad de las pruebas como en plazos, ya que hay compromiso de fechas de vuelo y lanzamientos.

Cumplimiento de los plazos

Por ejemplo, está previsto que la sonda espacial de la misión JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer - exploradora de las lunas heladas de Júpiter) sea lanzada en 2022 por un cohete Ariane 5, cuya estructura ya ha superado las pruebas del CEPA.

Los diferentes tipos de galgas y los sistemas de adquisición de datos de HBM permiten obtener información de las cargas (mediante actuadores hidráulicos para conseguir los datos de hasta 700 toneladas) y trabajar con hasta 7.000 canales simultáneos.

Adecuación a las necesidades de cada prueba

Las galgas extensométricas, presentes en el 80 por ciento de canales, resultan ideales a la hora de medir la deformación de las estructuras, mientras que los sistemas CANHEAD y MGCplus, que se pueden instalar en las proximidades de los puntos de medición, ayudan a reducir los costes de cableado y proporcionar una alternativa óptima al adquirir y analizar datos de una gran cantidad de canales.

Además, esta solución de HBM se puede adaptar a las necesidades de cada proceso de prueba de calificación estructural, cumpliendo los requisitos de ensayos “grandes” (con entre 2.000 y 2.500 canales, como es el caso del Ariane 6) y “pequeños” (con entre 500 y 1.000 canales).

Relación duradera

Como destaca Ricardo Atienza, responsable del CEPA, la elección de HBM es consecuencia de “una colaboración desde hace 20 años, donde sus productos han demostrado mejores prestaciones que los de la competencia”.

Atienza también destaca “el servicio posventa y la rapidez de respuesta del equipo de profesionales de HBM y, por ello, recomendamos sus soluciones a otros socios y clientes”.

De esta forma, el CEPA seguirá confiando en el amplio catálogo de soluciones de test y medida de HBM a la hora de realizar las próximas pruebas de calificación con estructuras, cargas y equipos nuevos.

Acerca de INTA

Como el Organismo Público de Investigación (OPI) dependiente del Ministerio de Defensa, el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) está especializado en la investigación y el desarrollo tecnológico en los ámbitos de la aeronáutica, espacio, hidrodinámica, seguridad y defensa.

Tiene un carácter dual: realiza actividades de investigación científica y de desarrollo de sistemas y prototipos, y presta servicios de asesoramiento a empresas, universidades e instituciones. A lo largo de más de 75 años de existencia, los laboratorios y las instalaciones del INTA han servido para entrenar a muchas generaciones de científicos e ingenieros.

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