Apertura segura de un paracaídas: CLES-FACIL emplea galgas extensométricas de HBM en un cohete experimental

Todos los años, un equipo de la asociación aeronáutica "CLES-FACIL" desarrolla un cohete experimental para estudiar cuestiones científicas de primera magnitud. Este año, "CLES-FACIL" ha utilizado las galgas extensométricas de HBM en un proyecto destinado a calcular la fuerza que ejerce sobre un cohete la apertura de un paracaídas.

En el campo de la aeronáutica y los viajes aeroespaciales quedan todavía muchas cuestiones por esclarecer. Por eso, instituciones de todo el mundo llevan a cabo distintos proyectos para conocer más a fondo aspectos sobre los que aún existen dudas científicas. En 1967, Alain Juge fundó el Club Lyonnais d'Experimentation Spatiales (CLES-FACIL), la sociedad de investigación aeronáutica más antigua de Francia. El fuerte vínculo existente entre el club y la prestigiosa Universidad INSA de Lyon hace posible llevar a cabo proyectos de alto nivel de forma continua.

CLES-FACIL team
El equipo de CLES-FACIL con el cohete "Detrona"

Entre 20 y 30 miembros de CLES-FACIL trabajan permanentemente en distintos proyectos de investigación. Por ejemplo, el desarrollo de cohetes experimentales, globos estratosféricos y cohetes en miniatura. Además, todos los años CLES-FACIL construye un cohete de investigación ("Fusex") con el objetivo de estudiar y dar respuesta a cuestiones científicas específicas.

<i>Successful start of the "Detrona"</i>

El proyecto Detrona: medición de la fuerza de un paracaídas

El cohete "Detrona", fabricado por CLES-FACIL en 2011, tenía entre otros el objetivo de determinar la fuerza que ejerce sobre un cohete la apertura de un paracaídas. Hasta ahora, este valor únicamente se había calculado de forma teórica y nunca se había medido. No obstante, para los fabricantes de cohetes es muy importante conocer el valor exacto de esta magnitud, puesto que la apertura de un paracaídas causa un "choque" en el cohete que puede llegar a provocar daños irreparables en toda su estructura.

El Fusex Detrona medía tan solo 2 metros de longitud, con un diámetro de 120 mm y un peso de 10 kg. Algunos elementos del cohete estaban construidos en policarbonato transparente, para facilitar la instalación de una cámara a bordo que podía grabar panorámicas de 360°. Además, se montó un paracaídas con el fin de medir su fuerza de apertura.

Medición de fuerza semianalítica

En términos generales, la fuerza que desarrolla la apertura de un paracaídas se puede estimar mediante la fórmula semianalítica F=0,65*S*V2, donde S representa la superficie del paracaídas y V es la velocidad en el momento de la apertura. Ahora bien, la velocidad V no se puede calcular y, en condiciones reales, la superficie del paracaídas depende del modo en que se abra. Por lo tanto, el equipo de CLES-FACIL decidió utilizar galgas extensométricas de HBM para calcular la fuerza del cohete Detrona.

Se instalaron galgas en el soporte del paracaídas, en sentidos opuestos: dos en el sentido de la tensión y dos en el sentido de la compresión. Este diseño permitía combinar los flujos de torsión y extensión. Además se instaló un amplificador y un software de cálculo para registrar los datos de la medición.

Application of Strain Gauges

Montaje de las galgas extensométricas en el soporte del paracaídas del cohete Detrona

<i>Cohete Detrona</i>

Éxito en el vuelo de prueba y adquisición de datos de medición

El vuelo de prueba, para el cual el cohete Detrona se equipó con las galgas extensométricas y con un sistema de telemetría, fue todo un éxito. El cohete alcanzó una altura de más de 1000 metros. La apertura del paracaídas resultó fiable y precisa. El sistema de telemetría transmitió todos los datos de medición relevantes y mostró que, durante la apertura del paracaídas, se producía una fuerza máxima de 1210 N.

El gráfico siguiente muestra el desarrollo de la fuerza, medido durante el vuelo del cohete. Las distintas fases, desde el inicio del vuelo hasta la apertura del paracaídas, se pueden identificar claramente.

Force measurement graph

El valor medido en este vuelo ayudó al equipo de CLES-FACIL en otras investigaciones y recibió un amplio reconocimiento en el ámbito aeroespacial. Tanto fue así que, gracias al proyecto Detrona, CLES-FACIL obtuvo por tercera vez el primer premio del concurso de C'Space 2011 "Planète Sciences". A este se sumó otro galardón: el "Thalès Alenia Space", concedido por la asociación francesa de industrias aeronáuticas y espaciales (GIFAS).

Haga click aquí para ver los informes del proyecto Detrona (en francés)

Otros proyectos que emplean galgas extensométricas

En la actualidad se están llevando a cabo más proyectos en el ámbito de la tecnología de medición. Como continuación del proyecto Detrona, se está investigando el análisis de esfuerzos en el alerón de un cohete. De nuevo, el equipo empleará galgas extensométricas de HBM.

El cliente

CLES-FACIL

Galgas extensométricas de HBM

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