Studio Numerico di un In-Air Capturing Device

Sin dal principio delle missioni nello spazio, il mondo ha sempre riscontrato il problema del rientro degli stadi dei razzi in atmosfera e del loro successivo impatto sulla superficie terrestre. Questo, oltre alle conseguenze di danni ambientali, porta a gravi perdite in termini economici per le agenzie spaziali. In un mondo che, oggigiorno, cerca di essere il pi๠attento alle tematiche ambientali, ha portato gli scienziati a porsi una domanda: †œPerchà© non riportiamo gli stadi al sito di lancio e li riutilizziamo per le missioni future?†� A partire dallo †œSpace Shuttle Program†�, fino alle missioni di †œSpaceX†� risposte a questa domanda sono state date ma, margini di miglioramento sono ancora possibili. Un nuovo ed innovativo approccio ਠil brevetto depositato dal †œGerman Aerospace Center (DLR)†�, denominato †œIn-Air Capturing Method (IAC)†� ed inserito all'interno del progetto FALCon. L' In-Air Capturing Method, consiste nel catturare gli stadi quando questi si trovano ancora in aria durante la loro fase di traiettoria balistica e, riportali poi alla base di lancio. Questa manovra viene portata a termine senza l'ausilio di un sistema propulsivo aggiuntivo ma, grazie ad un dispositivo chiamato †œAerodynamically Controlled Capturing Device†� (ACCD) che, †œtrainato†� da un aero cargo, cattura lo stadio e lo riporta poi alla base di lancio. Lo scopo del presente elaborato ਠdi valutare, attraverso un'analisi CFD, le forze aerodinamiche agenti sul dispositivo ACCD. Una volta determinate queste, ਠstata eseguita un'analisi della stabilità  statica del dispositivo stesso. Tutte le simulazioni CFD eseguite si sono basate su un approccio stazionario e di tipo RANS, grazie al software opensource OpenFOAM. I risultati ottenuti dallo studio della stabilità  hanno mostrato l'instabilità  aerodinamica del dispositivo ACCD. Come conseguenza dei risultati ottenuti ਠstato ideato un semplice sistema di controllo, attraverso simulazioni con mesh non statica, al fine di migliorare la stabilità  del dispositivo ACCD.