Predicción de las cargas acústicas durante el lanzamiento de un vehículo espacial

Abstract

Las cargas acústicas generadas por el sistema propulsor de un vehículo espacial son un factor importante a considerar para conocer el entorno vibratorio del vehículo, sobre todo en la etapa de lanzamiento, que es el escenario más crítico. Esta información es importante en la etapa de diseño para contemplar posibles problemas durante un lanzamiento. El estudio presentado en este trabajo permite estimar las presiones por cargas acústica generadas en un lanzamiento y está basado en un método semi-empírico en función de ciertas características del flujo de gases de escape y del vehículo espacial. Para validar el esquema implementado se comparan resultados obtenidos de la simulación numérica con datos medidos en ensayos y lanzamientos, llegando a la conclusión que el método predictivo usado provee información útil para la etapa de diseño, con valores próximos a los reales.

The evaluation of the acoustic loads generated by the propulsive system of a space vehicle is an important factor to understand the vibrational environment of the vehicle, particularly in the launch phase, which is the most critical situation. This evaluation is necessary to consider possible drawbacks in a launching at the design stage. The methodology presented in this paper is useful for predicting the acoustic environment generated in a launching and to obtain a predesign approach. The simulation is based on a semi-empirical method, which allows to determine the acoustic field by knowing some characteristics of discharge flow. This paper compares the results of the simulation with data obtained from statics tests and launches, and it is concluded that the method implemented provides very useful information for the design stage.