L’istituto nazionale spagnolo per la tecnologia aerospaziale (INTA), tramite il CEPA (centro di prova per il programma Ariane), esegue i test di qualifica sulle grandi strutture dei lanciatori Ariane, in particolare di quelli situati sulla sommità del razzo, dove vengono posizionati gli alloggiamenti con le attrezzature per il controllo del volo e la struttura di interfaccia tra il primo e il secondo stadio del lanciatore.
Sfida
L’istituto nazionale spagnolo per la tecnologia aerospaziale (INTA), tramite il CEPA (centro di prova per il programma Ariane), si sta occupando dell’esecuzione dei test necessari per la qualifica strutturale dei lanciatori Ariane 5 e 6, oltre che di altri elementi che saranno inclusi nelle missioni dell’Agenzia Spaziale Europea (ESA). Per lo svolgimento di questa attività, deve utilizzare i sensori e la tecnologia di acquisizione dati più innovativi attualmente a disposizione, allo scopo di rispondere ai requisiti estremamente stringenti in termini di comportamento dinamico delle strutture e scadenze.
Soluzione
Il CEPA usa una combinazione di estensimetri HBK, il sistema di amplificatori CANHEAD, il sistema di acquisizione dati MGCplus e il software DAQ catman per acquisire le informazioni relative ai componenti strutturali dei lanciatori e per lavorare con un numero massimo di 7000 canali contemporaneamente.
Risultato
Il sistema HBM crea una catena di misura affidabile e versatile che offre la massima precisione possibile, riducendo allo stesso tempo costi e durata dei test. In particolare, garantisce la sicurezza del lanciatore Ariane e del suo carico utile e offre quindi supporto ai progetti spaziali come JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer).
Il CEPA occupa un hangar collegato alla pista dell’aeroporto della base aerea di Torrejón de Ardoz (Madrid). Il suo obiettivo è quello di verificare il comportamento del lanciatore e di altre strutture dell’aeromobile prima della messa in servizio, contribuendo così a garantirne la sicurezza e la performance durante il volo e la vita utile. A questo scopo, deve utilizzare la tecnologia più innovativa attualmente disponibile.
Il centro di prova si affida alle soluzioni HBK per i sensori e l’acquisizione dati. Nel caso dei test sui razzi Ariane 5 e 6:
vengono utilizzati per rispondere ai requisiti di progetto più stringenti, relativi sia alla qualità del test che alle scadenze, dal momento che esistono date precise e non modificabili per il volo e il lancio.
Ad esempio, per il 2022 è previsto il lancio della sonda spaziale per la missione JUICE (Jupiter Icy Moons Explorer) che avverrà tramite un razzo Ariane 5, la cui struttura ha già superato i test CEPA.
I diversi tipi di estensimetri e sistemi di acquisizione dati HBK consentono di ottenere informazioni sui carichi (tramite attuatori idraulici in modo da ottenere dati fino a 700 t), operando con un numero massimo di 700 canali contemporaneamente.
Gliestensimetri, presenti nell’80% dei canali, rappresentano la soluzione ideale per misurare la deformazione delle strutture. I sistemi MGCplus e CANHEAD, che possono essere installati vicino ai punti di misura, aiutano a ridurre i costi di cablaggio e costituiscono un’ottima alternativa all'acquisizione e all’analisi dei dati provenienti da un grande numero di canali.
Inoltre, questa soluzione HBK può essere adattata alle esigenze di ogni singolo processo di prova per la qualifica strutturale e rispetta i requisiti dei test sia “grandi” (con un numero di canali compreso tra 2000 e 2500, come nel caso di Ariane 6) che “piccoli” (con un numero di canali compreso tra 500 e 1000).
Come fa notare Ricardo Atienza, responsabile del CEPA:
La scelta di HBM è stata naturale, vista “La collaborazione che dura da oltre 20 anni, durante i quali i suoi prodotti hanno avuto performance migliori rispetto ai prodotti della concorrenza. Il servizio post-vendita e la rapidità di risposta offerti dal team di professionisti di HBK sono ottimi, per questo motivo consigliamo vivamente le loro soluzioni ai nostri partner e clienti”.
Senza dubbio, il CEPA continuerà a dare fiducia all’ampio portafoglio di soluzioni di test e misura di HBK per i suoi prossimi test di qualifica delle strutture, dei carichi e delle nuove attrezzature.
L’ istituto nazionale spagnolo per la tecnologia aerospaziale (INTA) è un organismo di ricerca pubblico (OPI) che dipende dal Ministero della Difesa, specializzato in ricerca e sviluppo tecnologici nei seguenti campi: aeronautica, spazio, idrodinamica, sicurezza e difesa.
Riveste un doppio ruolo: quello di svolgere attività di ricerca scientifica e di sviluppo di sistemi e prototipi e quello di fornire servizi di consulenza a clienti, università e istituzioni. In più di 75 anni di vita, i laboratori e gli impianti di INTA hanno offerto formazione a molte generazioni di scienziati e ingegneri.