Technologie Rakietowe w kontekście analiz numerycznych
Rynek technologii rakietowych to dynamiczna dziedzina, która odgrywa kluczową rolę w dziedzinie badań kosmicznych, obronności i eksploracji kosmosu. Firmy i agencje kosmiczne na całym świecie konkurują o rozwój nowoczesnych rakiet, umożliwiających transport ludzi i ładunków na orbitę, a także do głębszej przestrzeni kosmicznej. W ostatnich latach obserwujemy znaczny wzrost inwestycji w sektorze prywatnym, gdzie nowoczesne startupy konkurują z tradycyjnymi instytucjami kosmicznymi.
Przed inżynierami z tej branży postawiono wiele wyzwań, z jakimi muszą się zmierzyć, począwszy od procesu projektowania, aż po wdrożenie gotowych rozwiązań w życie. Przykładowe wyzwania:
- stateczność i sterowność rakiet,
- projektowanie napędów rakiet — przelewanie się paliw ciekłych w zbiornikach, stabilność procesu spalania, modelowanie wtrysku paliwa, wydajność napędów i ich bezpieczeństwo, układy chłodzenia
- dobór materiałów oraz nowoczesne metody wytwarzania, trwałość i niezawodność elementów rakiety
- planowanie misji: modelowanie startów rakiet nośnych i wyznaczanie okien startowych
- projektowanie elektroniki i optoelektroniki, w tym analizy termiczne i mechaniczne PCB
- wyznaczanie skutecznej powierzchni odbicia
Problemów i wyzwań jest wiele. Inżynierowie z branży podczas webinaru pt. “Technologie Rakietowe w kontekście analiz numerycznych”, przedstawią jak praktyczne zastosowanie symulacji komputerowej może wyeliminować ryzyko straty na poziomie prototypu praktycznie do zera, zmniejszyć koszty poniesione podczas nieudanych prób i zoptymalizować czas pracy.
Jak symulacja wpływa na efektywność pracy w sektorze planowania misji rakietowych?
Należy pamiętać o tym, że sam proces proces optymalizacji kształtu może być ograniczony samą technologią metod wytwarzania. Czasem koszty skomplikowanej obróbki obiektu mogą okazać się wyższe niż te zaoszczędzone na redukcji materiału. Jak więc sobie z tym poradzić?
Podejść do tego problemu można na dwa sposoby:
- Ograniczyć poprawę kształtu geometrii do kilku drobnych zabiegów w celu wygładzenia ostrych i poszarpanych krawędzi np. za pomocą funkcji Shrinkwrap. Ta metoda w zupełności wystarczy w przypadku wytwarzania metodami przyrostowymi.
- Zrekonstruować zoptymalizowany model posługując się prostymi figurami geometrycznymi w celu ułatwienia procesu wytwarzania metodami konwencjonalnymi.
Symulacje umożliwiają dokładne modelowanie trajektorii lotu rakiet, uwzględniając różne warunki atmosferyczne, ciśnienie, temperaturę i inne czynniki. To pozwala inżynierom na optymalizację trasy, co może znacząco zwiększyć efektywność misji kosmicznych, skracając czas podróży i obniżając koszty.
Symulacje pozwalają na testowanie różnych systemów napędowych w warunkach zbliżonych do rzeczywistych, co eliminuje ryzyko uszkodzeń sprzętu podczas rzeczywistych prób. To przekłada się na większą pewność co do działania silników rakietowych i ich osiągów.
Symulacje pozwalają na precyzyjne modelowanie obciążeń termicznych, jakie występują podczas startu, wejścia w atmosferę, czy manewrów w kosmosie. To jest kluczowe dla projektowania osłon termicznych i systemów chłodzenia, co ma bezpośredni wpływ na bezpieczeństwo i skuteczność misji.
Przeprowadzanie symulacji pozwala na identyfikację potencjalnych zagrożeń i sytuacji awaryjnych. Dzięki temu inżynierowie mogą opracować strategię zarządzania ryzykiem oraz plany awaryjne, co zwiększa bezpieczeństwo misji.
Symulacje pomagają w optymalizacji ilości paliwa potrzebnego do wykonania misji, co jest kluczowe ze względu na ograniczenia wagowe i kosztowe. Redukcja masy paliwa pozwala zwiększyć udźwig i efektywność rakiet.
Modele dynamiczne umożliwiają symulację różnych faz misji, takich jak start, wejście w atmosferę, manewry orbitalne i lądowanie. Dzięki nim inżynierowie mogą lepiej zrozumieć zachowanie pojazdu kosmicznego w różnych warunkach i dostosować projekt do specyficznych wymagań misji.
Zapraszamy do udziału w bezpłatnym webinarze “Technologie Rakietowe w kontekście analiz numerycznych”, podczas którego będziemy rozwijać powyższe zagadnienia i wiele innych. Spotkaniu poprowadzą eksperci w zakresie tworzenia symulacji komputerowych oraz praktycy z branży.
Bezpłatny webinar pt. “Technologie Rakietowe w kontekście analiz numerycznych” odbędzie się 31 stycznia o godz. 10:00. Zapisz się poprzez dedykowaną stronę.
Obserwuj nas
