MEFIA – Metodologie Fisiche Innovative per l’Aerospazio
Obiettivo
Il presente progetto si pone l'obiettivo di implementare la diagnostica fisica innovativa sviluppate da SUN-INFN (II Università di Napoli – Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) per la misura del deterioramento di materiali di interesse aerospaziale (es., Ablativi, UHTC, componenti del Plasma Wind Tunnel - PWT). La tecnica fisica innovativa (Surface Layer Implantation - SLI) mediante fasci di ioni radioattivi (7Be), permette di avere informazioni sulla misura del consumo dei materiali (recession rate) in modo ultrasensibile (dal micron al centimetro), non invasivo, remoto ed on-line, superando le tecniche utilizzate nell'attuale scenario aerospaziale. Questa nuova tecnica prevede l'impiantazione di ioni radioattivi presso il laboratorio CIRCE (SUN-INNOVA) e la successiva misura in condizione di esercizio. Il laboratorio CIRCE, presente sul territorio Casertano, è l'unico dove questa metodologia è disponibile. Inoltre informazioni stechiometriche e termometriche, indipendenti dall'emissività del materiale, possono essere ottenute rispettivamente dalle tecniche AMS e IBA e dalla tecnica DUAL COLOR. Lo scopo dell'attività è quello sviluppare un metodo innovativo che permetta contemporaneamente di avere informazioni sul deterioramento di materiali (es., termostrutture) - e sulla temperatura a cui esso avviene – per arrivare successivamente all'utilizzo della tecnica in volo.
Attività nel progetto CIRA
Un'ulteriore attività è quella di effettuare uno studio di fattibilità per lo sviluppo di un futuro sistema laboratoriale che dovrà assolvere ai seguenti compiti: Fra gli obiettivi del CIRA c'è l'utilizzo di codici CFD interni per la simulazione di rientri extraterrestri (es., Marziani e Gioviani). Tali codici vengono validati con molta difficoltà sperimentalmente per la mancanza di sistemi sperimentali. Diagnostiche nucleari per misure dei profili spaziali e di pressione, con l'utilizzo di piccoli Acceleratori di Particelle, su getti supersonici/ipersonici di gas (es., Idrogeno, Elio e CO2) potrebbero essere possibili grazie al supporto INFN, in quanto tali sistemi sono presenti per misure di reazioni nucleari di interesse astrofisico. Piccole modiche già a "freddo" su tali sistemi li renderebbero utili per la validazione dei codici CFD, confrontando i risultati sperimentali con simulazioni, e validando un modello numerico che potrebbe essere impiegato in future analisi per prevedere sia condizioni reali nei rientri extraterrestri sia fallimenti di componenti termo-strutturali con analisi FEM. Inoltre il "riscaldare" - quindi il riuscire ad ottenere la giusta entalpia - tali getti supersonici/ipersonici renderebbe possibile la caratterizzazione sperimentali di TPS dell'ordine del centimetro. Questo permetterebbe da un lato di ottenere la validazione dei codici termo-strutturali FEM e dall'altro di ottenere uno strumento laboratoriale a gas variabile, di uso giornaliero, per la messa a punto delle diagnostiche stesse (Nucleari, Ottiche, Spettroscopiche, Termografiche su materiali e gas) da poi poter essere utilizzate sui grossi impianti come SCIROCCO/GHIBLI.
Programma
Progetto finanziato dal PRO.R.A.
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data inizio:
giovedì 1 ottobre 2015
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durata:
36.0000000000000
mercoledì 14 settembre 2016
71
lunedì 13 febbraio 2017
MEFIA
Diagnostic Methodologies and Advanced Measurement Techniques
Lo scopo dell’attività è quello di sviluppare una tecnica innovativa che permetta in modo simultaneo di ottenere informazioni sia sul deterioramento dei materiali, sia sulla temperatura a cui esso avviene, per poterla utilizzare in volo.
Methods and Technologies for Observations and Measurements, Plasma Wind Tunnel Complex
