Riassunto analitico
Il presente lavoro di tesi si focalizza sull'applicazione di una tecnica di localizzazione e ricostruzione di sorgenti di rumore per la caratterizzazione dei carichi acustici di parete in corrispondenza del fairing di un lanciatore spaziale in condizioni di lift-off. La tecnica è basata sull'uso combinato di misure sperimentali, di un algoritmo di beam-forming convenzionale nel dominio della frequenza e di soluzioni acustiche elementari adattate alla geometria del lanciatore. L'approccio sviluppato è stato applicato al lanciatore spaziale VEGA (Vettore Europeo di Generazione Avanzata). L'attività sperimentale è stata condotta mediante l'utilizzo di un modello in scala 1/20 del lanciatore. Due classi di soluzioni acustiche elementari sono state prese in considerazione: onde piane incidenti sulla superficie di un cilindro rigido infinito, calcolate analiticamente mediante una formulazione tratta dalla letteratura, e onde piane incidenti sulla reale struttura del lanciatore spaziale, calcolate numericamente mediante un codice agli elementi finiti. In entrambi i casi, il campo acustico tridimensionale risultante dall'interazione di un'onda piana, arbitrariamente orientata, con il lanciatore è ottenuto mediante una serie troncata di soluzioni assialsimmetriche elementari. I due modelli acustici hanno mostrato di essere consistenti e di fornire, nel range di frequenze considerato, risultati di localizzazione e ricostruzione delle sorgenti di rumore molto simili fra di loro. La tecnica di beamforming ha consentito di localizzare le principali sorgenti acustiche nell'intorno del lanciatore, evidenziando in particolare l'effetto delle riflessioni dovute alle numerose strutture che lo circondano. Il metodo di inversione ha permesso una robusta e accurata ricostruzione degli spettri di rumore in termini di modulo ed ha evidenziato una buona capacità predittiva in termini di fase. Le tecniche sviluppate di beam-forming e di identificazione delle sorgenti di rumore possono risultare particolarmente utili per il progetto vibro-acustico dei futuri lanciatori spaziali.
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