Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadores con tobera flexible

Autores
Dutto, Esteban A.; Salomone, Javier E.; Romero Onco, Augusto; Lagier, Santiago; Cova, Walter J. D.; Jazni, Jorge E.; Pedroni, Juan P.
Año de publicación
2016
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Fil: Dutto, Esteban A. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.
Fil: Dutto, Esteban A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Máquinas; Argentina.
Fil: Salomone, Javier E. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.
Fil: Salomone, Javier E. Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Córdoba. GIDMA. Departamento de Mecánica; Argentina.
Fil: Romero Onco, Augusto. Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Córdoba. GIDMA. Departamento de Mecánica; Argentina.
Fil: Lagier, Santiago. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.
Fil: Lagier, Santiago. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Máquinas; Argentina.
Fil: Cova, Walter J. D. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.
Fil: Cova, Walter J. D. Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional La Rioja. Grupo GPS; Argentina.
Fil: Jazni, Jorge E. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.
Fil: Jazni, Jorge E. Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Córdoba. GIDMA. Departamento de Mecánica; Argentina.
Fil: Pedroni, Juan P. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.
Fil: Pedroni, Juan P. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Electrónica; Argentina.
En los vehículos lanzadores se requiere de un sistema de control de dirección del vector de empuje (TVC) que permita desarrollar un vuelo a lo largo de una trayectoria programada, así como también compensar las perturbaciones que se presenten durante la fase propulsiva. Existen distintos mecanismos para lograr este objetivo, siendo uno de los más utilizados el basado en rotar la dirección de la tobera de empuje. En el caso de combustibles sólidos, la tobera incluye una junta flexible conformada mediante la unión de un elastómero con aros de acero que posibilita ajustar la orientación del eje de empuje, mediante un actuador lineal montado de manera conveniente entre la tobera y la estructura del vehículo, el que provoca la deformación elástica de la junta. En este trabajo se presenta el desarrollo definitivo de un actuador electromecánico (AEM), basado en tecnología de un motor eléctrico brushless, para conformar el sistema de control de orientación de una tobera flexible. Dichas toberas imponen fuertes requerimientos operativos a los sistemas de actuación, debido a los elevados valores de rigidez y rozamiento que presentan. En lo metodológico, el diseño definitivo del actuador se realizó partiendo de los requerimientos impuestos a sistemas de estas características, incorporando las modificaciones correspondientes luego de haber realizado las revisiones sobre el diseño preliminar. En base a ello se calibraron modelos matemáticos de acuerdo a modelos constitutivos ajustados para determinar, en situaciones cinemáticas críticas, la potencia de actuación máxima requerida. Los resultados obtenidos tras la selección de componentes electromecánicos comerciales, condujeron al diseño final del conjunto actuador y elementos de sensado. El trabajo concluye con la presentación del esquema de la arquitectura tentativa de control.
Fil: Dutto, Esteban A. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.
Fil: Dutto, Esteban A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Máquinas; Argentina.
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Fil: Pedroni, Juan P. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Electrónica; Argentina.
Ingeniería Aeroespacial
Materia
TVC
Actuador brushless
Combustible sólido
Mecánica
Electrónica
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador
oai:rdu.unc.edu.ar:11086/553507
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Departamento de Electrónica; Argentina.En los vehículos lanzadores se requiere de un sistema de control de dirección del vector de empuje (TVC) que permita desarrollar un vuelo a lo largo de una trayectoria programada, así como también compensar las perturbaciones que se presenten durante la fase propulsiva. Existen distintos mecanismos para lograr este objetivo, siendo uno de los más utilizados el basado en rotar la dirección de la tobera de empuje. En el caso de combustibles sólidos, la tobera incluye una junta flexible conformada mediante la unión de un elastómero con aros de acero que posibilita ajustar la orientación del eje de empuje, mediante un actuador lineal montado de manera conveniente entre la tobera y la estructura del vehículo, el que provoca la deformación elástica de la junta. En este trabajo se presenta el desarrollo definitivo de un actuador electromecánico (AEM), basado en tecnología de un motor eléctrico brushless, para conformar el sistema de control de orientación de una tobera flexible. Dichas toberas imponen fuertes requerimientos operativos a los sistemas de actuación, debido a los elevados valores de rigidez y rozamiento que presentan. En lo metodológico, el diseño definitivo del actuador se realizó partiendo de los requerimientos impuestos a sistemas de estas características, incorporando las modificaciones correspondientes luego de haber realizado las revisiones sobre el diseño preliminar. En base a ello se calibraron modelos matemáticos de acuerdo a modelos constitutivos ajustados para determinar, en situaciones cinemáticas críticas, la potencia de actuación máxima requerida. Los resultados obtenidos tras la selección de componentes electromecánicos comerciales, condujeron al diseño final del conjunto actuador y elementos de sensado. El trabajo concluye con la presentación del esquema de la arquitectura tentativa de control.Fil: Dutto, Esteban A. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.Fil: Dutto, Esteban A. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Máquinas; Argentina.Fil: Salomone, Javier E. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.Fil: Salomone, Javier E. Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Córdoba. GIDMA. Departamento de Mecánica; Argentina.Fil: Romero Onco, Augusto. Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Córdoba. GIDMA. Departamento de Mecánica; Argentina.Fil: Lagier, Santiago. Fuerza Aérea Argentina. CIA-DGID. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina.Fil: Lagier, Santiago. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales. Departamento de Máquinas; Argentina.Fil: Cova, Walter J. D. 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En los vehículos lanzadores se requiere de un sistema de control de dirección del vector de empuje (TVC) que permita desarrollar un vuelo a lo largo de una trayectoria programada, así como también compensar las perturbaciones que se presenten durante la fase propulsiva. Existen distintos mecanismos para lograr este objetivo, siendo uno de los más utilizados el basado en rotar la dirección de la tobera de empuje. En el caso de combustibles sólidos, la tobera incluye una junta flexible conformada mediante la unión de un elastómero con aros de acero que posibilita ajustar la orientación del eje de empuje, mediante un actuador lineal montado de manera conveniente entre la tobera y la estructura del vehículo, el que provoca la deformación elástica de la junta. En este trabajo se presenta el desarrollo definitivo de un actuador electromecánico (AEM), basado en tecnología de un motor eléctrico brushless, para conformar el sistema de control de orientación de una tobera flexible. Dichas toberas imponen fuertes requerimientos operativos a los sistemas de actuación, debido a los elevados valores de rigidez y rozamiento que presentan. En lo metodológico, el diseño definitivo del actuador se realizó partiendo de los requerimientos impuestos a sistemas de estas características, incorporando las modificaciones correspondientes luego de haber realizado las revisiones sobre el diseño preliminar. En base a ello se calibraron modelos matemáticos de acuerdo a modelos constitutivos ajustados para determinar, en situaciones cinemáticas críticas, la potencia de actuación máxima requerida. Los resultados obtenidos tras la selección de componentes electromecánicos comerciales, condujeron al diseño final del conjunto actuador y elementos de sensado. El trabajo concluye con la presentación del esquema de la arquitectura tentativa de control.
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