Cohete de combustible sólido
El cohete de combustible sólido es un cohete cuyo motor usa un propulsor sólido, los primeros cohetes usaban este propulsor, que funciona con pólvora, usado por los chinos en las guerras del siglo XIII. Todos los cohetes usaron alguna forma de propergol sólido o encendido sólido hasta el siglo XX, cuando los cohetes líquidos y cohete híbrido empezaron a ofrecer alternativas controlables y más eficiencia.
Los cohetes sólidos aún se usan hoy en el modelismo de cohetes, y en grandes aplicaciones por su simplicidad y fiabilidad. Los cohetes de combustible sólido no son excepcionales en la exploración espacial moderna, pero como pueden permanecer almacenados durante largos períodos de tiempo y luego ser lanzados sin problemas con poca antelación, frecuentemente han sido usados en aplicaciones militares como pueden ser los misiles. Los cohetes de combustible sólido no se usan muy comúnmente en la exploración espacial moderna, sin embargo sí son muy comunes como cohetes aceleradores.
Los cohetes sólidos aún se usan hoy en el modelismo de cohetes, y en grandes aplicaciones por su simplicidad y fiabilidad. Los cohetes de combustible sólido no son excepcionales en la exploración espacial moderna, pero como pueden permanecer almacenados durante largos períodos de tiempo y luego ser lanzados sin problemas con poca antelación, frecuentemente han sido usados en aplicaciones militares como pueden ser los misiles. Los cohetes de combustible sólido no se usan muy comúnmente en la exploración espacial moderna, sin embargo sí son muy comunes como cohetes aceleradores.
Una vez encendido, el motor de un cohete de combustible sólido simple no puede apagarse, porque contiene todos los elementos necesarios para la combustión dentro de la cámara en la que se queman.
Los motores más avanzados de cohetes sólidos no solo pueden ser regulados sino que también pueden ser apagados y luego reiniciados controlando la geometría de la tobera o mediante el uso de compuertas de ventilación. Además están disponibles que queman en segmentos y que pueden ser encendidos con instrucciones.
Los diseños modernos pueden además incluir una tobera dirigible para guiado, aviónica, hardware de recuperación (paracaídas), mecanismos de autodestrucción, APUS, motores de táctica controlable, un difusor controlable y motores de control de altura y materiales de gestión térmica.
-A continuación mostraremos como funciona el motor de un cohete para modelismo espacial
Ley de acción y reacción
“Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce otra fuerza sobre el primero, tales que tienen el mismo valor, la misma dirección y sentidos contrarios”.A esas fuerzas se las llama Acción y Reacción para diferenciarlas, pero surgen de la interacción entre dos cuerpos, de modo que ambas actúan simultáneamente.
Un ejemplo de esto podemos apreciarlo al inflar un globo. Mientras la boquilla permanezca cerrada el aire estará a presión, al mismo tiempo que, todas las paredes internas del globo reciben una fuerza debida a la presión del aire.
Si soltamos la boquilla, el aire comprimido por las paredes del globo empuja hacia atrás al aire expulsado por la boquilla (fuerza de acción A), esta masa de gas ejerce sobre el aire en contacto con las paredes internas del globo, otra fuerza (fuerza de reacción R) igualmente intensa pero opuesta, la que hace desplazar al globo hacia delante. La trayectoria del globo será errática ya que él mismo no cuenta con aletas estabilizadoras como los cohetes.
Dentro del motor del cohete se generan gases a alta presión y temperatura, estos gases comprimidos se ven empujados por el motor y salen por la parte posterior donde existe un orificio o conducto de escape (tobera), que mediante una forma apropiada permite su expulsión. Al mismo tiempo, la masa de gases calientes que es expulsada ejerce una fuerza opuesta sobre el motor cohete que pone en movimiento al modelo (fuerza de empuje). Es decir se transforma la energía química en movimiento.
Propelentes
Se llama así a los productos químicos que reaccionarán entre sí para producir la combustión y fundamentalmente está constituido por un combustible y un oxidante.
Dentro a lo que a cohetería se refiere, podemos clasificarlos en 3 grandes grupos: sólidos, híbridos y líquidos, siendo estos últimos muy complejos y de uso muy limitado en cohetería experimental.
En los motores híbridos el oxidante puede estar en estado líquido o gaseoso, mientras que el combustible se encuentra en estado sólido. Son bastante comunes los que utilizan óxido nitroso (N2O3) como oxidante y algún tipo de polímero (PVC) como combustible.
De todas formas los más utilizados en cohetería son los motores de combustible sólido en donde , entre otros podemos mencionar, los de pólvora negra, los conformados por Nitrato de Potasio y Azúcar o Sorbitol (Candy´s), combustibles compuestos o propelentes de doble base.
Como el título lo indica, detallaré a continuación el funcionamiento de un motor cohete de pólvora negra (BP, por “Black Powder” de sus siglas en inglés), este es el impulsor más comúnmente utilizado para cohetes de baja potencia, es decir en lo que llamamos modelismo espacial.
Constitución del motor
Funcionamiento
El motor cohete es encendido eléctricamente mediante un control de disparo que pone incandescente un alambre ignitor; este enciende la carga de impulsión que como tiene un gran área de quemado debido a la perforación central (aguja) genera gases a alta presión que escapan por la tobera dando el máximo empuje que hace despegar al cohete de la rampa.
Cuando se termina de quemar la carga de impulsión se enciende inmediatamente la carga de retardo (etapa 2) produciendo un empuje casi nulo, el modelo sólo sigue con la velocidad que consiguió ganar durante el quemado de la carga de impulsión hasta que la acción del peso del modelo y el roce con el aire lo va frena, llegando así al apogeo. Luego de ese punto se termina de quemar la carga de retardo y se enciende la carga eyectora a través del disco de separación (etapa 3) generando gases que mueven la tapa protectora y empujan al sistema de recuperación hacia fuera del fuselaje originándose así la apertura del mismo.
Los diseños modernos pueden además incluir una tobera dirigible para guiado, aviónica, hardware de recuperación (paracaídas), mecanismos de autodestrucción, APUS, motores de táctica controlable, un difusor controlable y motores de control de altura y materiales de gestión térmica.
-A continuación mostraremos como funciona el motor de un cohete para modelismo espacial
Ley de acción y reacción
“Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce otra fuerza sobre el primero, tales que tienen el mismo valor, la misma dirección y sentidos contrarios”.A esas fuerzas se las llama Acción y Reacción para diferenciarlas, pero surgen de la interacción entre dos cuerpos, de modo que ambas actúan simultáneamente.
Un ejemplo de esto podemos apreciarlo al inflar un globo. Mientras la boquilla permanezca cerrada el aire estará a presión, al mismo tiempo que, todas las paredes internas del globo reciben una fuerza debida a la presión del aire.
Un ejemplo de esto podemos apreciarlo al inflar un globo. Mientras la boquilla permanezca cerrada el aire estará a presión, al mismo tiempo que, todas las paredes internas del globo reciben una fuerza debida a la presión del aire.
Si soltamos la boquilla, el aire comprimido por las paredes del globo empuja hacia atrás al aire expulsado por la boquilla (fuerza de acción A), esta masa de gas ejerce sobre el aire en contacto con las paredes internas del globo, otra fuerza (fuerza de reacción R) igualmente intensa pero opuesta, la que hace desplazar al globo hacia delante. La trayectoria del globo será errática ya que él mismo no cuenta con aletas estabilizadoras como los cohetes.
Dentro del motor del cohete se generan gases a alta presión y temperatura, estos gases comprimidos se ven empujados por el motor y salen por la parte posterior donde existe un orificio o conducto de escape (tobera), que mediante una forma apropiada permite su expulsión. Al mismo tiempo, la masa de gases calientes que es expulsada ejerce una fuerza opuesta sobre el motor cohete que pone en movimiento al modelo (fuerza de empuje). Es decir se transforma la energía química en movimiento.
Propelentes
Se llama así a los productos químicos que reaccionarán entre sí para producir la combustión y fundamentalmente está constituido por un combustible y un oxidante.
Dentro a lo que a cohetería se refiere, podemos clasificarlos en 3 grandes grupos: sólidos, híbridos y líquidos, siendo estos últimos muy complejos y de uso muy limitado en cohetería experimental.
En los motores híbridos el oxidante puede estar en estado líquido o gaseoso, mientras que el combustible se encuentra en estado sólido. Son bastante comunes los que utilizan óxido nitroso (N2O3) como oxidante y algún tipo de polímero (PVC) como combustible.
Dentro a lo que a cohetería se refiere, podemos clasificarlos en 3 grandes grupos: sólidos, híbridos y líquidos, siendo estos últimos muy complejos y de uso muy limitado en cohetería experimental.
En los motores híbridos el oxidante puede estar en estado líquido o gaseoso, mientras que el combustible se encuentra en estado sólido. Son bastante comunes los que utilizan óxido nitroso (N2O3) como oxidante y algún tipo de polímero (PVC) como combustible.
De todas formas los más utilizados en cohetería son los motores de combustible sólido en donde , entre otros podemos mencionar, los de pólvora negra, los conformados por Nitrato de Potasio y Azúcar o Sorbitol (Candy´s), combustibles compuestos o propelentes de doble base.
Como el título lo indica, detallaré a continuación el funcionamiento de un motor cohete de pólvora negra (BP, por “Black Powder” de sus siglas en inglés), este es el impulsor más comúnmente utilizado para cohetes de baja potencia, es decir en lo que llamamos modelismo espacial.
Constitución del motor
Funcionamiento
El motor cohete es encendido eléctricamente mediante un control de disparo que pone incandescente un alambre ignitor; este enciende la carga de impulsión que como tiene un gran área de quemado debido a la perforación central (aguja) genera gases a alta presión que escapan por la tobera dando el máximo empuje que hace despegar al cohete de la rampa.
Cuando se termina de quemar la carga de impulsión se enciende inmediatamente la carga de retardo (etapa 2) produciendo un empuje casi nulo, el modelo sólo sigue con la velocidad que consiguió ganar durante el quemado de la carga de impulsión hasta que la acción del peso del modelo y el roce con el aire lo va frena, llegando así al apogeo. Luego de ese punto se termina de quemar la carga de retardo y se enciende la carga eyectora a través del disco de separación (etapa 3) generando gases que mueven la tapa protectora y empujan al sistema de recuperación hacia fuera del fuselaje originándose así la apertura del mismo.
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