Diseño y análisis estructural de intertanque semimonocasco para vehículo lanzador

Abstract

Debido a que las tapas de los tanques estructurales que se utilizan en los vehículos lanzadores no son planas, sino que tienen una cierta curvatura para disminuir el estado tensional de las mismas, es necesario unir a los tanques mediante un módulo de fuselaje especialmente diseñado para ello. Este módulo es el intertanque, el cual vincula a los tanques transmitiéndoles las cargas de vuelo pero minimizando su interferencia en el estado tensional de estos. Además los separa lo suficiente para que ni las tapas ni las bridas entren en contacto permitiendo una suave transición en el piping interno y generando espacio interno para colocar otros componentes, optimizando así la configuración interna del vehículo. En el presente trabajo se desarrolla el diseño y análisis estructural del módulo intertanque para utilizar en la primera etapa de un posible vehículo lanzador. Los análisis estructurales se realizan mediante métodos analíticos y elementos finitos (FEM), mostrando los resultados de estos últimos en forma de tablas, gráficos y mapas de tensiones. El diseño del módulo intertanque se realiza partiendo de un diseño final de tanques estructurales. Se utiliza una configuración preliminar semimonocasco que luego de realizar varios análisis estructurales concluye con su diseño final. Al converger al diseño final se realiza una iteración para tratar de reducir el peso estructural y se realiza una verificación estructural final tanto analíticamente como numéricamente comparando resultados.