INGEGNERIA STRUTTURALE: IL PROGETTO GUYANA

Il progetto Guyana

CASE STUDY

Carrelli rimorchio per il trasporto del propellente per i razzi spaziali
Risale a pochi giorni fa, nel mese di marzo 2018, il collaudo di un progetto dedicato alla realizzazione di quattro carrelli rimorchio in acciaio, destinati al trasporto all’interno della base spaziale ESA nella Guyana Francese. I Carrelli verranno utilizzati per trasportare lo speciale combustibile solido, destinato ai mezzi spaziali durante le operazioni di lancio in orbita.

Centre spatial Guyanais si trova a Kourou, nella Guyana francese ed è la sede del principale centro di lancio europeo di missili spaziali. Il centro di lancio è usato per i razzi Ariane e Vega dell’ESA e per il veicolo spaziale Sojuz di fabbricazione russa.

Il sistema made in Italy di trasporto della “benzina” per i missili della base spaziale guayanese
Officine Bertoli, con sede a Conselve (PD) è stata incaricata della realizzazione dei quattro carrelli rimorchio in acciaio, e IQT consulting S.p.A. ha potuto seguire, insieme al produttore, le fasi di progettazione e verifica dal punto di vista strutturale dei telai portanti di questi speciali mezzi.

La collaborazione tra l’Officina Bertoli, con la sua quasi centenaria esperienza nel settore, ed il settore strutture di IQT consulting S.p.A. prosegue da circa 20 anni.

La collaborazione con IQT consulting è iniziata nel 2000 con l’amico Paolo Gasparetto (vice presidente di IQT consulting S.p.A. e Manager delle Business Unit UTframe e SLIDEngineering) per lo studio e realizzazione di un prototipo di vettura ad energia solare.

Pannelli fotovoltaici; centraline elettroniche; motori elettrici indipendenti applicati direttamente alle ruote motrici, con funzione anche di differenziale; sistemi di trasmissione a ridotto assorbimento di energia, … Il tutto per ottenete la massima autonomia. E ci siamo riusciti, con 85 km in assenza di sole.

Risultati lusinghieri, anche se poi, il mettere in produzione avrebbe richiesto investimenti superiori alle nostra disponibilità.

Su disegno IQT abbiamo realizzato la tettoia fotovoltaica del capolinea della Guizza.

Prima ancora ci avete aiutato per la certificazione ISO 9001, la redazione di alcuni Fascicoli Tecnici di nostri prodotti di serie e non di serie.

Ricordo inoltre il prezioso contributo di IQT per:

due forniture al CERN di Ginevra: carrelli per trasporto persone (tecnici e visitatori) e poi carrelli per i pompieri, per trasporto feriti e/o materiale
carrelli dimensioni m 12 x 3, portata kg 80.000 per la IML Motori di Lomagna
gruppo sterzo con sistema di freno di servizio per gru militare della Lockheed Martin
e i recentissimi carrelli per il Centro Spaziale Europeo in Guyana

Per questi progetti ci avete aiutato nelle verifiche delle struttura, Relazione di calcolo, Fascicolo Tecnico, Analisi dei rischi.

Mi piace molto il rapporto con IQT per la massima semplicità di relazione, unita alla massima competenza. Indispensabile poi quella Vostra disponibilità ad affrontare le cose che escono dal quotidiano e sono spesso oltre il banale “calcolo”, ma richiedono flessibilità e capacità di mettersi in gioco.

In particolare per quest’ultimo progetto “Guyana”, dato che gli interlocutori erano molti… ci sono state varie modifiche nel corso della definizione del progetto e qualcuna anche parallelamente alla fase di costruzione e IQT ha sempre risposto e collaborato attivamente nell’assecondare gli aggiustamenti necessari.

Marco Bertoli – Officine Vincenzo Bertoli & Figlio Snc
– Officine Bertoli

Il Progetto Guyana

Per il progetto “Guyana”, il settore di IQT di ingegneria strutturale, grazie al suo consolidato bagaglio di conoscenza tecnica, ha potuto dare vita a un progetto efficiente, funzionale, controllato e verificato in ogni suo elemento e in ogni sua connessione.

Il committente aveva la necessità di realizzare dei carrelli che avessero peculiari caratteristiche, tra cui:

avere una massa contenuta per via delle necessità di movimentazione;
garantire la resistenza adeguata a supportare gli importanti carichi di esercizio, oltre ai relativi cicli di carico e scarico;
possedere la capacità di resistere alle azioni dovute alle situazioni eccezionali, come le frenate d’emergenza, o i sobbalzi;
offrire la rigidezza necessaria a non deformarsi sotto l’azione dei carichi, per non destabilizzare le cisterne alloggiate, nonostante la leggerezza del telaio.

Figura 1: Rappresentazione del telaio portante, a destra si vedono le cisterne, che vengono caricate dall’alto

Qualche dato

i carrelli possono viaggiare in convogli di 2 elementi, trainati da trattore elettrico di adeguata potenza;
ogni carrello ha una massa di circa 2600 Kg e dimensioni di ingombro di oltre 4 metri di lunghezza, per un’altezza di quasi 4 m;
ogni carrello può trasportare 2 cisterne, del peso di 2850 Kg ciascuna;
ogni carrello scarica il peso a terra mediante 8 ruote (piene), fissate a 4 assi indipendenti, oscillanti e autosterzanti, che ripartiscono il peso in maniera uniforme e fanno percorrere al secondo carrello esattamente la stessa traiettoria del primo;
il convoglio può viaggiare a 15 Km/h senza danneggiare il delicato materiale trasportato;
in condizioni di carico, il pianale del carrello subisce una deformazione dell’ordine di 1.5 mm, inferiore a 1/2000 della lunghezza complessiva del pianale
le saldature tra gli elementi sono calcolate in maniera tale da resistere a oltre 1 milione di cicli di carico-scarico
l’intera struttura dei mezzi è protetta dalla corrosione per un tempo che va addirittura oltre la vita nominale della struttura stessa, grazie all’impiego combinato di zincatura a caldo post-assemblaggio, acciaio inossidabile e verniciatura a polveri per gli elementi principali e le connessioni

Figura 2: Alcuni estratti dalle fasi di modellazione del pianale

Durante il collaudo dei quattro carrelli realizzati sono state ampiamente soddisfatte le aspettative sulla funzionalità e sulla resistenza di questi gioielli di concepimento tutto italiano.

Il video ed alcune immagini del collaudo.