Test strutturali per Ares I: a breve l’analisi modale sperimentale

Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA
Il logo di AstronautiNEWS. credit: Riccardo Rossi/ISAA

Il nuovo vettore manned della NASA in fase di sviluppo, Ares I, che in estate effettuerà il primo volo di prova I-X, sarà prossimamente oggetto di particolari test di verifica strutturali.

Il test Ares I-X consterà in una prova di volo suborbitale caratterizzata dalla valutazione, tra le altre cose, dei paramentri aerodinamici dal nuovo razzo. In particolare la configurazione di volo prevede un SRB a quattro segmenti sormontato da un quinto privo di propellente solido, con una particolare zavorra, ed il mock-up del secondo stadio e del complesso SM e CM Orion.

Tale razzo ha una struttura molto particolare, rispetto i precedenti vettori, in quanto è particolarmente alto e snello; proprio queste caratteristiche saranno oggetto dei prossimi studi al VAB.

I test di analisi modale vedranno coinvolte due porzioni del lanciatore: la porzione superiore: CSM, la torre LAS e l'adattatore al secondo stadio, che assemblati su di un particolare carrello da trasprto pesante saranno poi dotati di due agitatori ellettro-meccanici nello specifico punto di giunzione fra secondo stadio e CSM. L'altra vede coinvolti il quinto segmento e l'interstadio, anche'essi saranno sottoposti a test di oscillazione.

Ancora un altro test sarà compiuto prima dell rollout di Ares I-X, quando tutto il complesso verrà sottoposto a particolari carichi random per studiare le oscillazioni del veicolo nella fase di lancio e prime fasi di volo. Speciali sensori raccoglieranno i dati che saranno confrontati con quelli ottenuti per mezzo delle simulazioni in galleria del vento e dall'elaborazione numerica.

Proprio le prove di analisi modale sono un test strutturale molto importante per validare il comportamento in frequenza del vettore, eccitato in scala reale, rispetto alle analisi modali eseguite con i codici ad elementi finiti.

Tali test costituiranno, tra l'altro, una prova di interazione multidisciplinare fra vari centri della NASA: il centro Glenn, presso Cleveland, Ohio; il Langley Research Center, Hampton, Virginia.; il Marshall Space Flight Center, Huntsville, Alabama e il Kennedy Space Center, Florida.

Nell'immagine (fonte NASA) i segmenti coinvolti nei test