Modelado para el paracaídas LDSD: ¿cuáles son los problemas con los modelos a escala y las simulaciones de software?

El paracaídas LDSD 1 es demasiado grande para probarlo en cualquier túnel de viento actual, la única prueba posible en tierra fue la prueba del trineo cohete .

En este episodio de NASA Edge (que comienza a las 15:12), Ian Clark habló sobre modelar el SIAD 2 , diciendo que es un cuerpo rígido y que se pueden probar modelos a escala.

¿Por qué los modelos a escala del paracaídas no son útiles para las pruebas?

¿El modelado de software ayudó en algo con el diseño? A las 10:15 de la conferencia de prensa de LDSD esta semana, Clark habló sobre cuán limitados eran los datos para los paracaídas supersónicos antes de la primera prueba de LDSD, y cuánto mejoraron los datos de la comprensión de la dinámica. ¿Estamos cerca de poder crear una simulación de software para eso?

Porque realmente, ¿cómo se diseña un paracaídas supersónico sin esas herramientas? 3


1 Desacelerador supersónico de baja densidad
2 Desacelerador aerodinámico inflable supersónico
3 Tal vez esa pregunta no pueda responderse brevemente. Pero solo tenía que preguntar.

Respuestas (1)

El modelo a escala de un vehículo con un SIAD para utilizar, por ejemplo, en un campo balístico está fabricado en acero. Esto está bien, porque el SIAD no cambiará significativamente de forma en vuelo. La forma de un paracaídas, por otro lado, cambia mucho en vuelo, por lo que un modelo rígido no representará el comportamiento ni siquiera cerca de la corrección. Cualquier intento de hacer un modelo pequeño y flexible fallará debido a nuestra incapacidad para reducir la escala de la tela proporcionalmente. La tela utilizada en el paracaídas a gran escala ya no está lejos de ser tan delgada como se puede hacer.

En cuanto a las simulaciones de software, no, no estamos cerca de hacer una simulación realista de la reacción de un paracaídas a un flujo supersónico y, al mismo tiempo, la reacción del flujo supersónico al paracaídas.

El modelado de software se usa de forma limitada, asumiendo, por ejemplo, que el paracaídas no cambia de forma y usando la simulación para determinar las cargas en la tela y las costuras para esa forma en particular. Entonces podemos hacer eso con una forma diferente. Luego aplicamos factores sobre eso para los materiales reales y las costuras utilizadas, ya que sabemos que ese enfoque subestimará las cargas reales.

También se usaron modelos a escala para comparar diferentes configuraciones de resistencia y estabilidad, en nuestro caso a aproximadamente 1/3 de escala (para que encajara en ese gran túnel de viento). Sin embargo, sabíamos que solo podíamos obtener comparaciones de esa manera, no estimaciones absolutas para el paracaídas a gran escala.

Porque realmente, ¿cómo se diseña un paracaídas supersónico sin esas herramientas?

Hacemos lo que podemos, aplicamos márgenes sólidos y, al final, todo se reduce a prueba y error por prueba. Hoy en día no es posible diseñar un paracaídas supersónico de alto rendimiento en papel y tener la confianza de que funcionará la primera vez. Esa es la lamentable realidad.

Claramente, el mundo necesita más trineos cohete y más grandes. :)