Diseño y optimización de un juego de aletas para un cohete híbrido en su vuelo supersónico

Abstract

El objetivo de este trabajo ha sido diseñar una geometría de unas aletas capaces de garantizar la estabilidad de un cohete supersónico durante todo el vuelo. Para lograr este objetivo se ha definido el tipo de flujo y se han realizado numerosos análisis aerodinámicos y estructurales. Se han utilizado varios módulos de un mismo programa, a saber: un módulo CAD para crear las geometrías que iban a ser analizadas; un módulo de CFD para obtener los resultados de la interacción del fluido con el cuerpo; y un módulo de FEM para obtener resultados relacionados con tensiones y deformaciones del cuerpo debido a las fuerzas aerodinámicas. Todos estos resultados han sido evaluados con el fin de seleccionar la mejor solución final posible.

The aim of this projectis to design afingeometry able to guarantee the stability along the whole flightof a supersonic rocket and minimize the drag force. To achieve this goalthe type of flux has been defined; and aerodynamic and structural analysis have takenplace. Various modules o a program have beenused; actually, aCADmoduleto create the differentgeometries, a module of CFD to obtain results from the interaction between the fluid and the solid, plotting the data in various graphs, and a module of FEM to obtain the results related with the stresses and strain of the body due to the aerodynamic forces. All these data were evaluated in order to select the final solution.

Lan honen helburu nagusia suzirisupersonikobaten hegalen geometria diseinatzea da, kontuan izanda suziria egonkor mantendu behar dela hegaldi osoan zehar. Horretarako, fluxu mota zehaztu da, zenbait azterketa aerodinamiko eta egiturazko beste azterketa batzuk egiteaz gain. Aurretik aipatutakoa burutzeko, programa bereko modulu desberdinak erabili dira; halaber: CAD-aren modulu bat, aztertuak izango diren geometriak sortzeko; CFD-aren modulu bat, jariakinaren eta gorputzaren arteko elkarrekintzaren emaitzak lortzeko; eta bukatzeko, FEM-aren modulu bat, indar aerodinamikoen eraginez gorputzak jasandako tentsioak eta bertan agertutako deformazioak lortzeko. Azkenik, aurretik aipatutako emaitza guztiak ebaluatu egin dira, horietatik egokiena aukeratu ahal izateko.