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 la misión de determinar el comportamiento de los lanzadores y de otras estructuras de aeronaves antes de que entren en servicio. Con ello, contribuye a garantizar la seguridad y un comportamiento correcto durante los vuelos y la vida operativa en general. Para ello se necesita la tecnología más innovadora.
El centro de ensayos del INTA confía en las soluciones de sensores y adquisición de datos de HBK. En concreto, en las pruebas de los cohetes Ariane 5 y 6 se utiliza:
Estos elementos permiten cumplir los requisitos del proyecto, muy estrictos tanto en lo tocante a la calidad de los ensayos como en lo que se refiere a los plazos, ya que existen compromisos para las fechas de los vuelos y de lanzamiento.
Por ejemplo, está previsto que, en 2022, un cohete Ariane 5 lance la sonda espacial de la misión JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer). La estructura de este cohete ya ha superado las pruebas del CEPA.
Los diferentes tipos de galgas extensométricas y los sistemas de adquisición de datos de HBK proporcionan información sobre las cargas (que se aplican mediante actuadores hidráulicos para obtener datos de hasta 700 toneladas) y trabajan con un máximo de 7000 canales simultáneos.
El 80% de los canales se destinan a galgas extensométricas, que resultan ideales para medir la deformación de las estructuras. Por su parte, los sistemas MGCplus y CANHEAD se pueden instalar en las proximidades de los puntos de medición. De este modo, ayudan a reducir los gastos de cableado y ofrecen una alternativa óptima para adquirir y analizar datos de un gran número de canales.
Además, esta solución de HBK puede adaptarse a las necesidades de diferentes procesos de pruebas de calificación estructural, ya que cumple tanto los requisitos de los ensayos “grandes” (2000-2500 canales, como es el caso del Ariane 6) como de los “pequeños” (500-1000 canales).
Como destaca Ricardo Atienza, responsable del CEPA, la elección de HBK es consecuencia de:
“Una colaboración de más de 20 años, a lo largo de la cual sus productos han demostrado mejores prestaciones que los de la competencia. El servicio posventa y la rapidez de respuesta que recibimos del equipo de profesionales de HBK es excelente y, por ello, recomendamos sus soluciones a otros socios y clientes”.
Sin duda, el CEPA seguirá confiando en el amplio catálogo de soluciones de ensayo y medición de HBK en sus próximas pruebas de calificación de estructuras, cargas y equipos nuevos.
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.