NASA standardise l'analyse des chocs et vibrations

Le Dynamic Environments Group, rattaché au Launch Services Program Office de la NASA, a rationalisé l'analyse des forces subies par les fusées et engins spatiaux. Il a mis en place un flux normalisé de modélisation par éléments finis et a renforcé l'étude des chocs et vibrations durant le lancement et l'ascension.

Le Dynamic Environments Group fait partie du Launch Services Program Office de la NASA. Ce bureau ainsi que le groupe sont situés au Kennedy Space Center, en Floride.

Une méthode informatique permet d'anticiper le comportement d'une fusée et d'un engin spatial avant la construction du matériel. L'analyse par éléments finis fragmente une structure complexe en composants plus petits afin de prédire la réponse aux forces et aux conditions de lancement ; elle aide à examiner des problèmes au sol avant le lancement.

Le groupe a utilisé un logiciel commercial numérique d'une nouvelle manière et il en a fait un premier usage pour la certification. Ce logiciel remplace des outils plus anciens et fournit un modèle standard qui guide les ingénieurs dans les profils de vibration et les conditions de choc.

Une fusée d'un fournisseur commercial de lancement a été retenue pour une mission NASA. Ce fournisseur a fourni des essais de vibration, mais pas d'essai de choc ; le groupe a estimé que des essais de choc étaient nécessaires.

Le Dynamic Environments Group a vérifié les résultats d'essais de l'entreprise pour les environnements de vol. Son analyse a dégagé des enseignements utiles au traitement des chocs pendant le transport.

Auparavant, des ingénieurs évaluaient les environnements de choc et de vibration à partir d'approximations ou de données antérieures remises à l'échelle. L'outil existe depuis plusieurs décennies, mais les équipes chargées des environnements dynamiques ne l'employaient pas couramment ; le groupe l'utilise désormais dans un nouveau domaine de la dynamique. Ces équipes emploient peu les outils de modélisation par éléments finis et doivent souvent réapprendre des flux complexes.

Les fusées et engins spatiaux sont conçus pour absorber les chocs et vibrations. Ces forces peuvent toutefois provoquer de l'usure, des dégradations ou des échecs de vol, et la plupart des problèmes ne peuvent être réparés ou corrigés après le départ du pas de tir.

Pour une mission NASA pour laquelle un lanceur commercial a été sélectionné, la vérification des essais et l'identification d'un besoin d'essais de choc concernent la préparation du vol. En renforçant l'analyse des chocs et vibrations pour le lancement et l'ascension, le groupe concourt à la sécurité de la mission.