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

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
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: Salomone ,Javier E. UTN. FRC. GIDMA. Departamento de Mecanica. Argentina; FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos. Argentina.
Fil: Dutto, Esteban A. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánico;Argentina. UNC. FCEFyN. Departamento de Máquinas; Argentina.
Fil: Romero Onco,Augusto. UTN. FRC. GIDMA. Departamento de Mecanica; Argentina.
Fil: Lagier,Santiago. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánico;Argentina. UNC. FCEFyN. Departamento de Máquinas; Argentina.
Fil: Cova,Walter J.D. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos;Argentina. UTN. FRLR. Grupo GPS; Argentina.
Fil: FIL: Pedroni,Juan P. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina. UNC. FCEFyN. Departamento de Electrónica.
Fil: Jazni,Jorge E. UTN. FRC. GIDMA. Departamento de Mecanica; Argentina; FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos;Argentina.
Peer Reviewed
Materia
actuador brushless
combustible sólido
tobera flexible
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
2017-11-16T20:16:27Z
Repositorio
Repositorio Institucional Abierto (UTN)
Institución
Universidad Tecnológica Nacional
OAI Identificador
oai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/2370
Acceder
id RIAUTN_df564d65dfba57d7f402c2ef027e3f43
oai_identifier_str oai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/2370
network_acronym_str RIAUTN
repository_id_str a
network_name_str Repositorio Institucional Abierto (UTN)
spelling Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadoresDutto, Esteban A.Salomone, Javier E.Romero Onco, AugustoLagier, SantiagoCova, Walter J. D.Jazni, Jorge E.Pedroni, Juan P.actuador brushlesscombustible sólidotobera flexibleEn 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: Salomone ,Javier E. UTN. FRC. GIDMA. Departamento de Mecanica. Argentina; FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos. Argentina.Fil: Dutto, Esteban A. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánico;Argentina. UNC. FCEFyN. Departamento de Máquinas; Argentina.Fil: Romero Onco,Augusto. UTN. FRC. GIDMA. Departamento de Mecanica; Argentina.Fil: Lagier,Santiago. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánico;Argentina. UNC. FCEFyN. Departamento de Máquinas; Argentina.Fil: Cova,Walter J.D. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos;Argentina. UTN. FRLR. Grupo GPS; Argentina.Fil: FIL: Pedroni,Juan P. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina. UNC. FCEFyN. Departamento de Electrónica.Fil: Jazni,Jorge E. UTN. FRC. GIDMA. Departamento de Mecanica; Argentina; FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos;Argentina.Peer ReviewedFODAMI;Universidad Nacional de Santiago del Estero.2017-11-16T20:16:27Z2017-11-16T20:16:27Z2016info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/publishedVersiondocunento de conferenciahttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdfapplication/pdfV CAIM2016 - V Congreso argentino de Ingeniería Mecánica - XXXIII Reunión Científica Académica Nacional - FoDAMI - 5 al 7 de Octubre de 2016 - Universidad Nacional de Santiago del Estero - Santiago del Estero, Argentina.http://hdl.handle.net/20.500.12272/2370spa[1] Rae Ann Weir , John R. Cowan: Development And Test Of Electromechanical Actuators For Thrust Vector Control. AIAA, SAE, ASME, and ASEE, Joint Propulsion Conference and Exhibit, 29th, Monterey, CA, June 28-30, 1993, 8 p. [2] Mark A. Davis -Moog Inc. Electromechanical actuation for launch vechicles. 37th AIAA / ASME / SAE/ASEE Joint Propulsion Conference - Salt Lake City, Utah -July 10, 2001 [3] Rodriguez Francis D.: Electromechanical Motion Control Systems in Spacecraft Applications. Space 2006 Conference, 19-21 September 2006, San Jose, California. AIAA 2006-7291. [4] Santiago Lagier, Javier E. Salomone, Walter J. D. Cova , Jorge E. Jazni , Augusto Romero Onco, Esteban A. Dutto y Juan P. Pedroni: Actuador electromecánico para control de vector empuje en lanzadores – Diseño preliminar. REVISTA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, FÍSICAS Y NATURALES, Vol. III, nº 1 (Marzo 2016): 37-41. [5] Cova, W., Jazni, J., Naguil, J., Pedroni, J., Modesti, M.: Accionamiento cruzado de una tobera, consideraciones cinemáticas y ley de control. Publicado en Anales del IV Congreso de Tecnología Espacial. Buenos Aires, 22 al 24 de mayo de 2007. [6] J. Naguil, W.J.D. Cova, J.P. Pedroni, J.E. Jazni y M. R. Modesti: Aspectos cinemáticos y dinámicos del control de una tobera móvil para vehículos espaciales. Publicado en MECÁNICA COMPUTACIONAL, Vol. XXV1, Sergio A. Elaskar y otros (editores), Asociación Argentina de Mecánica Computacional, Córdoba, 2007. Pág. 3205 y ss. ISSN 1666-6070. XVI Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones (ENIEF 2007) y I Congreso de Matemática Aplicada, Computacional e Industrial (MACI 2007), Córdoba, 2 al 5 de Octubre de 2007. [7] R. Kelly, V. Santibáñez: Control de Movimiento de Robots Manipuladores, Pearson Prentice Hall, 2003. ISBN: 84-205-3831-0info:eu-repo/semantics/openAccess2017-11-16T20:16:27Zhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Esteban A. Dutto, Javier E. Salomone, Augusto Romero Onco, Santiago Lagier, Walter J. D. Cova, Jorge E. Jazni, Juan P. Pedronihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacionalreponame:Repositorio Institucional Abierto (UTN)instname:Universidad Tecnológica Nacional2026-09-24T12:48:11Zoai:ria.utn.edu.ar:20.500.12272/2370instacron:UTNInstitucionalhttp://ria.utn.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://ria.utn.edu.ar/oaigestionria@rec.utn.edu.ar; fsuarez@rec.utn.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:a2026-09-24 12:48:12.744Repositorio Institucional Abierto (UTN) - Universidad Tecnológica Nacionalfalse
dc.title.none.fl_str_mv Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadores
title Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadores
spellingShingle Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadores
Dutto, Esteban A.
actuador brushless
combustible sólido
tobera flexible
title_short Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadores
title_full Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadores
title_fullStr Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadores
title_full_unstemmed Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadores
title_sort Diseño definitivo de un actuador electromecánico de control de vector empuje para vehículos lanzadores
dc.creator.none.fl_str_mv Dutto, Esteban A.
Salomone, Javier E.
Romero Onco, Augusto
Lagier, Santiago
Cova, Walter J. D.
Jazni, Jorge E.
Pedroni, Juan P.
author Dutto, Esteban A.
author_facet Dutto, Esteban A.
Salomone, Javier E.
Romero Onco, Augusto
Lagier, Santiago
Cova, Walter J. D.
Jazni, Jorge E.
Pedroni, Juan P.
author_role author
author2 Salomone, Javier E.
Romero Onco, Augusto
Lagier, Santiago
Cova, Walter J. D.
Jazni, Jorge E.
Pedroni, Juan P.
author2_role author
author
author
author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv actuador brushless
combustible sólido
tobera flexible
topic actuador brushless
combustible sólido
tobera flexible
dc.description.none.fl_txt_mv 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: Salomone ,Javier E. UTN. FRC. GIDMA. Departamento de Mecanica. Argentina; FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos. Argentina.
Fil: Dutto, Esteban A. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánico;Argentina. UNC. FCEFyN. Departamento de Máquinas; Argentina.
Fil: Romero Onco,Augusto. UTN. FRC. GIDMA. Departamento de Mecanica; Argentina.
Fil: Lagier,Santiago. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánico;Argentina. UNC. FCEFyN. Departamento de Máquinas; Argentina.
Fil: Cova,Walter J.D. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos;Argentina. UTN. FRLR. Grupo GPS; Argentina.
Fil: FIL: Pedroni,Juan P. FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos; Argentina. UNC. FCEFyN. Departamento de Electrónica.
Fil: Jazni,Jorge E. UTN. FRC. GIDMA. Departamento de Mecanica; Argentina; FAA. DGID. CIA. Departamento Sistemas Electromecánicos;Argentina.
Peer Reviewed
description 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.
publishDate 2016
dc.date.none.fl_str_mv 2016
2017-11-16T20:16:27Z
2017-11-16T20:16:27Z
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/conferenceObject
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
docunento de conferencia
http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
info:ar-repo/semantics/documentoDeConferencia
format conferenceObject
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv V CAIM2016 - V Congreso argentino de Ingeniería Mecánica - XXXIII Reunión Científica Académica Nacional - FoDAMI - 5 al 7 de Octubre de 2016 - Universidad Nacional de Santiago del Estero - Santiago del Estero, Argentina.
http://hdl.handle.net/20.500.12272/2370
identifier_str_mv V CAIM2016 - V Congreso argentino de Ingeniería Mecánica - XXXIII Reunión Científica Académica Nacional - FoDAMI - 5 al 7 de Octubre de 2016 - Universidad Nacional de Santiago del Estero - Santiago del Estero, Argentina.
url http://hdl.handle.net/20.500.12272/2370
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv [1] Rae Ann Weir , John R. Cowan: Development And Test Of Electromechanical Actuators For Thrust Vector Control. AIAA, SAE, ASME, and ASEE, Joint Propulsion Conference and Exhibit, 29th, Monterey, CA, June 28-30, 1993, 8 p. [2] Mark A. Davis -Moog Inc. Electromechanical actuation for launch vechicles. 37th AIAA / ASME / SAE/ASEE Joint Propulsion Conference - Salt Lake City, Utah -July 10, 2001 [3] Rodriguez Francis D.: Electromechanical Motion Control Systems in Spacecraft Applications. Space 2006 Conference, 19-21 September 2006, San Jose, California. AIAA 2006-7291. [4] Santiago Lagier, Javier E. Salomone, Walter J. D. Cova , Jorge E. Jazni , Augusto Romero Onco, Esteban A. Dutto y Juan P. Pedroni: Actuador electromecánico para control de vector empuje en lanzadores – Diseño preliminar. REVISTA FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS, FÍSICAS Y NATURALES, Vol. III, nº 1 (Marzo 2016): 37-41. [5] Cova, W., Jazni, J., Naguil, J., Pedroni, J., Modesti, M.: Accionamiento cruzado de una tobera, consideraciones cinemáticas y ley de control. Publicado en Anales del IV Congreso de Tecnología Espacial. Buenos Aires, 22 al 24 de mayo de 2007. [6] J. Naguil, W.J.D. Cova, J.P. Pedroni, J.E. Jazni y M. R. Modesti: Aspectos cinemáticos y dinámicos del control de una tobera móvil para vehículos espaciales. Publicado en MECÁNICA COMPUTACIONAL, Vol. XXV1, Sergio A. Elaskar y otros (editores), Asociación Argentina de Mecánica Computacional, Córdoba, 2007. Pág. 3205 y ss. ISSN 1666-6070. XVI Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones (ENIEF 2007) y I Congreso de Matemática Aplicada, Computacional e Industrial (MACI 2007), Córdoba, 2 al 5 de Octubre de 2007. [7] R. Kelly, V. Santibáñez: Control de Movimiento de Robots Manipuladores, Pearson Prentice Hall, 2003. ISBN: 84-205-3831-0
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
2017-11-16T20:16:27Z
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Esteban A. Dutto, Javier E. Salomone, Augusto Romero Onco, Santiago Lagier, Walter J. D. Cova, Jorge E. Jazni, Juan P. Pedroni
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv 2017-11-16T20:16:27Z
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Esteban A. Dutto, Javier E. Salomone, Augusto Romero Onco, Santiago Lagier, Walter J. D. Cova, Jorge E. Jazni, Juan P. Pedroni
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
Atribución-NoComercial-CompartirIgual 4.0 Internacional
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv FODAMI;Universidad Nacional de Santiago del Estero.
publisher.none.fl_str_mv FODAMI;Universidad Nacional de Santiago del Estero.
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositorio Institucional Abierto (UTN)
instname:Universidad Tecnológica Nacional
reponame_str Repositorio Institucional Abierto (UTN)
collection Repositorio Institucional Abierto (UTN)
instname_str Universidad Tecnológica Nacional
repository.name.fl_str_mv Repositorio Institucional Abierto (UTN) - Universidad Tecnológica Nacional
repository.mail.fl_str_mv gestionria@rec.utn.edu.ar; fsuarez@rec.utn.edu.ar
_version_ 1877230954239492096
score 13.24418

Publicaciones similares