30 jan. 2017
1 minuut
Hoe kan ruimtevaartorganisatie Nasa er zeker van zijn dat hun raketten de intense krachten kunnen weerstaan die optreden bij de lancering? Sinds kort gebruiken onderzoekers drukgevoelige verf, die reageert met zuurstof en dan licht produceert. Op deze manier kunnen ze bij simulatie van de acceleratie visualiseren waar de diverse krachten worden uitgeoefend op de raket. De traditionele methode werkt met kleine microfoontjes die de krachten registreren, maar de drukgevoelige verf wordt in een dunne laag opgespoten en bevat poriën zodat de lucht in contact komt met een groter oppervlak van de verf. Naast andere toepassingen kan de verf worden gebruikt om de testtijd en -kosten te verlagen van andere projecten, zoals het ruimtevaartprogramma. .
Met de high tech verf is een state-of-the-art aerodynamische test uitgevoerd op het Ames Research Center van Nasa in Silicon Valley. De ruimtevaartonderzoekers constateerden dat de zogenoemde Unsteady PSP (pressure-sensitive paint) de oplossing konden bieden voor een grote uitdaging in hun onderzoek: het meten van de fluctuerende krachten op vliegtuigen en ruimtevaartuigen.
De video is een visualisering van de volledige meting van niet-stabiele drukkrachten op een raket, gemaakt bij de gesimuleerde lancering in een windtunneltest. Zowel vliegtuigen als raketten moeten bestand zijn tegen deze dynamische krachten om niet in brokstukken uit elkaar te worden geschud. De druk-data zijn gevisualiseerd met kleuren (rood is een hoger dan gemiddelde druk, blauw is lager dan gemiddeld). Ze zijn een weergave van de momenten voordat de raket supersonische snelheden bereikt.
Unsteady PSP wordt al enkele jaren gebruikt in kleine research-tunnels, maar het Nasa-team onder leiding van Jim Ross en Jayanta Panda was er na een proef van de Amerikaanse luchtmacht pas van overtuigd dat ze de methode zouden kunnen gebruiken in hun grotere, vollere windtunnel.
Ze sloegen de handen ineen met researchers van het Arnold Engineering Development Complex van de Air Force om de methode in hun onderzoek toe te gaan passen. Voor hun allereerste test in november 2015, waarvoor vertegenwoordigers van de hele ruimtevaartsector naar Silicon Valley waren gekomen, gebruikten ze een generiek raket-body. Het was een ‘vol huis’ en niemand was teleurgesteld. "We leerden van de test dat dit de juiste methode om de fluctuerende krachten te bestuderen", zei Ross.
Anderen lazen ook
