Reconstrucción fotogramétrica de una probeta utilizada en el túnel de viento de plasma del VKI
[ES] Durante las misiones espaciales, los sistemas de protección térmica (TPS) de los vehículos espaciales juegan un papel crucial durante la etapa de entrada atmosférica. Debido a la forma roma de estos cuerpos y a las velocidades de vuelo hipersónico, se forma una onda de choque separada que tras...
| Autor: | |
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| Tipo de documento: | dissertação |
| Data de publicação: | 2019 |
| País: | España |
| Recursos: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositório: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | inglês |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/130455 |
| Acesso em linha: | https://riunet.upv.es/handle/10251/130455 |
| Access Level: | Acceso aberto |
| Palavra-chave: | Reentrada atmosférica Ablación Túnel de viento de plasma Estéreo fotogrametría Reconstrucción 3D Atmospheric entry Ablation Plasma wind tunnel Stereo photogrammetry 3D reconstruction INGENIERIA CARTOGRAFICA, GEODESIA Y FOTOGRAMETRIA Máster Universitario en Ingeniería Aeronáutica-Màster Universitari en Enginyeria Aeronàutica |
| Resumo: | [ES] Durante las misiones espaciales, los sistemas de protección térmica (TPS) de los vehículos espaciales juegan un papel crucial durante la etapa de entrada atmosférica. Debido a la forma roma de estos cuerpos y a las velocidades de vuelo hipersónico, se forma una onda de choque separada que tras ella las altas temperaturas (10000K) que se alcanzan suponen un gran problema para la integridad estructural del vehículo. Los materiales ablativos permiten la protección térmica de la estructura a través de la descomposición química y de sacrificio de material (proceso conocido como ablación). Para caracterizar estos materiales el von Karman Institute for Fluid Dynamics cuenta con el túnel de viento de plasma de tipo inductivo más potente del mundo: el VKI Plasmatron. Este túnel de viento es capaz de generar plasma característico de una entrada atmosférica. Actualmente, la ablación del material se estudia con una cámara de alta velocidad situada de forma perpendicular a la muestra, pero únicamente es posible obtener resultados unidimensionales y bidimensionales. Se ha investigado si la utilización de estéreo fotogrametría, utilizando dos cámaras, permite reconstruir la evolución de la superficie en 3 dimensiones de una probeta tipo utilizada en el VKI Plasmatron. En este trabajo, se estudia cómo la posición de las cámaras, sus diferentes parámetros y métodos de calibración afectan a la reconstrucción de la probeta. Para ello, se ha utilizado el código Stereo 3D reconstruction desarrollado inicialmente por G. Martínez (TFM 2018) y mejorado por S. Cantos (TFM 2019). El ángulo que forman las cámaras es un parámetro muy importante a la hora de reconstruir una superficie, por lo que la accesibilidad visual tan reducida en el VKI Plasmatron supone un gran problema a la hora de encontrar una configuración óptima. Además, debido a las condiciones de alta luminosidad inducidas por el plasma, las cámaras deben ser configuradas y adaptadas para evitar la sobreexposición y, por tanto, la pérdida de información en las imágenes. Asimismo, se ha observado que el método de calibración mediante un patrón 3D supone una mayor flexibilidad para realizar la reconstrucción de otros objetos. El sistema fotogramétrico desarrollado en este proyecto supone un avance para el estudio de materiales ablativos en el VKI mediante un sistema económico y simple para el usuario final. Esto permitirá conocer el estado de toda la superficie expuesta al plasma sin asumir simetrías. |
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