¿Cómo se encuentra el CG del cohete después del ensamblaje completo?

Usando el modelado CAD, el centro de gravedad de un cohete se puede predecir fácilmente. Pero en realidad, después del ensamblaje, el centro de gravedad no estará exactamente en el lugar indicado por el modelo debido a la diferencia en la fabricación de componentes y otros ensamblajes como plomería y cableado, etc.

Entonces, ¿cómo se determina el CG después del montaje completo del cohete?

para los vehículos de lanzamiento, no es necesario conocer el CoG exacto: el software compensa el comportamiento del vehículo, no la causa.
Si se utiliza un control de calidad muy estricto durante la fabricación, cada pieza y cada subconjunto se pesa en diferentes pasos de fabricación. Si el peso real es diferente al peso planificado, rechace la pieza hasta que se encuentre y resuelva el motivo de la diferencia de peso. No quieres un cohete con diferencias sustanciales en el peso estructural.
¡@JCRM, de hecho, el CoG varía enormemente durante el lanzamiento! Los cohetes de combustible líquido generalmente tienen el tanque de O2 adelante del tanque de combustible para llevar el CdG lo más adelante posible y así mejorar el efecto de cardanizar los motores. Pero cuando se gasta el combustible, el CdG retrocede. Sin mencionar los efectos del chapoteo del propulsor...

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El software CAD moderno es muy bueno y puede incluir la masa de cada brida y soldadura si se hace con el cuidado suficiente. Si la vida real no coincide con los planes, todo el cohete se puede colocar en varios sensores de carga y, a partir de ahí, se puede calcular el CG. Sin embargo, encontrar el CG sigue siendo importante, especialmente en vuelo cuando la masa cambia debido al consumo de combustible y la puesta en escena del cohete.

Cuando un objeto está en vuelo o no está restringido, gira alrededor de su CG. Esto significa que si distribuye acelerómetros alrededor del objeto y compara las diferentes lecturas de esos sensores, el CG se puede calcular rápidamente. Para obtener más detalles sobre esta técnica, puede leer este documento: https://www.mdpi.com/1424-8220/14/9/17567/htm

Para el programa Apolo , había un dispositivo que medía el peso y el equilibrio de los módulos completados. La página 9-4 del Informe resumido del programa Apollo describe los pasos para fabricar el módulo de comando:

9.1.1.3 Operaciones finales: En la fase final de la fabricación del módulo de comando, el vehículo pasó por otra operación de volteo y limpieza en la que el vehículo se giró 360° en cada eje para desalojar y eliminar los escombros. Luego se determinaron el peso y el centro de gravedad , y el vehículo se sometió a una prueba integrada (sec. 9.1.5). Posteriormente, el módulo de comando se trasladó al área de envío y se preparó para el envío. Elementos tales como sofás y equipo de la tripulación se retiraron, empacaron y enviaron por separado.

La fabricación del Módulo de Servicio se describe en la página 9-6:

Después de las pruebas, el vehículo pasó por el posicionador de volteo y limpieza para desalojar y eliminar los escombros. A continuación, se pesó el vehículo limpio y se determinó su centro de gravedad. Una vez realizadas estas operaciones, el vehículo se colocó en el banco de pruebas integrado para la serie de ensayos integrados descrita en el apartado 9.1.5. La prueba integrada completó las operaciones de fabricación, prueba y verificación, y el vehículo se montó en una paleta de envío y se preparó para el envío.

Ambas operaciones se realizaron en un equipo llamado "accesorio de peso y equilibrio":

Equipos de fabricación CSM

La posición exacta del CG es (¿nunca?) requerida

Solo necesita una buena aproximación CAD (y tal vez verificar el CG de piezas pesadas complicadas si aún existen dudas). Luego califica sus algoritmos GNC teniendo en cuenta todas las variaciones que puede predecir (y algunos márgenes para las que no puede).

Cuando se utilizan acelerómetros, por ejemplo en Ariane, es para medir el estado dinámico del lanzador, es decir, qué modo estructural dinámico está activo, para evitar errores de control (y amplificación del modo dinámico)

¿Cómo se encuentra el CG del cohete después del ensamblaje completo?
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