Apertura Sicura del Paracadute: la CLES-FACIL usa gli Estensimetri HBM a bordo di un Razzo Sperimentale

Ogni anno una squadra dell'associazione aeronautica "CLES-FACIL" sviluppa un Razzo sperimentale al fine di investigare importanti questioni scientifiche. In un progetto per calcolare la forza esercitata sul razzo dall'apertura del paracadute, la "CLES-FACIL" utilizza gli estensimetri della HBM.

Non tutte le domande concernenti i viaggi aerei e spaziali hanno ancora una risposta. Pertanto, Istituzioni di tutto il mondo hanno condotto molti progetti allo scopo di ulteriori ricerche nelle aree che sono scientificamente in discussione. Nel 1967, Alain Juge fondò il club Lyonnais d'Experimentation Spatiales (CLES-FACIL), la più antica associazione di ricerca aeronautica in Francia. Il forte legame fra il club e la rinomata Università INSA di Lione comporta il continuo svolgimento ad alto livello dei progetti di ricerca.

CLES-FACIL team
La squadra CLES-FACIL con il Razzo "Detrona"

Circa 20-30 membri della CLES-FACIL lavorano continuamente su diversi progetti di ricerca, ad esempio lo sviluppo di razzi sperimentali, palloni stratosferici e razzi in miniatura. Ogni anno, la CLES-FACIL costruisce anche un razzo da ricerca ("Fusex"), con lo specifico obiettivo di ricercare e trovare una risposta a particolari questioni scientifiche.

<i>Lancio con successo del "Detrona"</i>

Progetto Detrona: Misurazione della forza esercitata dal paracadute

Il compito del razzo "Detrona" 2011 della CLES-FACIL era, fra le altre cose, di trovare la forza che l'apertura del paracadute esercita su un razzo. Prima d'ora tale valore era stato formalmente calcolato, ma mai effettivamente misurato. La conoscenza esatta di questo valore è di grande importanza per i costruttori di razzi perché: l'apertura del paracadute causa uno "shock" al razzo che, in questo caso, potrebbe provocare danni irreparabili all'intera struttura del razzo.

Il Fusex Detrona è lungo poco meno di 2 metri, ha diametro di 120 mm e pesa 10 kg. Parti del razzo sono di Policarbonato trasparente in modo che la telecamera di bordo effettui riprese a 360°. Inoltre, è montato un paracadute di cui si deve misurare la forza che esso esercita.

Misurazione Semianalitica della Forza

Complessivamente, la forza esercitata dall'apertura del paracadute può essere calcolata con la formula semianalitica: F=0,65*S*V2, ove S rappresenta l'area della superficie del paracadute e V è la velocità al momento dell'apertura. Tuttavia, la velocità V può essere solo stimata e l'area della superficie del paracadute dipende effettivamente dalla forma con cui esso si apre. Pertanto la squadra della CLES-FACIL decise di impiegare gli Estensimetri HBM per determinare la forza esercitata sul Razzo Detrona.

Gli estensimetri furono installati sul supporto del paracadute in direzioni opposte, due in direzione della trazione e due in quella di compressione. Questa configurazione consente di compensare i flussi parassitari di torsione e deformazione. Un amplificatore ed un software di valutazione completano il sistema di registrazione dei dati di misura.

Application of Strain Gauges

Applicazione degli Estensimetri sul supporto del paracadute del Detrona

<i>Il Razzo Detrona</i>

Volo di prova di successo ed acquisizione dei dati di misura

Il volo di prova per cui il Razzo Detrona era equipaggiato con gli estensimetri ed il sistema telemetrico, ebbe molto successo. Il Razzo raggiunse un'altitudine superiore a 1000 metri. L'apertura del paracadute si dimostrò affidabile e precisa. Col sistema telemetrico la squadra raccolse tutti i dati di misura rilevanti, mostrando che la massima forza esercitata dall'apertura del paracadute era di 1210 Newton.

Il grafico mostra l'andamento della forza misurata durante il volo del Razzo. Risultano chiaramente identificabili le diverse fasi dalla partenza del volo all'apertura del paracadute.

Force measurement graph

I valori misurati durante il volo aiutarono la squadra della CLES-FACIL per gli ulteriori sviluppi e fu anche riconosciuto in campo aerospaziale. A tal punto che, grazie al progetto Detrona, la CLES-FACIL vinse il primo premio nella competizione 2011 "Planète Sciences" C'Space per la terza volta. Inoltre, un ulteriore premio fu vinto dalla "Thalès Alenia Space" ospitata dall'associazione francese GIFAS Air and Space-Travel (Viaggi Aerei e Spaziali).

Cliccare qui per i rapporti sul progetto Detrona (in francese)

Ulteriori progetti con gli Estensimetri

Sono già in corso ulteriori progetti con la tecnologia di misura. Il successivo progetto della Detrona è un'indagine con l'analisi delle sollecitazioni degli alettoni di un razzo. Anche qui la squadra userà gli Estensimetri della HBM.

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