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Autor Tema: CÓMO AUMENTAR LA POTENCIA DE UN COHETE (TUTORIAL)  (Leído 5999 veces)

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CÓMO AUMENTAR LA POTENCIA DE UN COHETE (TUTORIAL)
« en: Septiembre 11 2007 12:51 pm »



INTRODUCCIÓN:

Diseñar, construir y lanzar cohetes es una actividad muy emocionante, pero no debemos subestimar las dificultades que implica si realmente queremos tener éxito y no sufrir frustraciones constantes y abandonos.

A estas alturas, de una u otra manera más o menos técnica, todos sabemos por qué vuela un cohete, así que vamos a tratar justamente de optimizar y mejorar esos factores que influyen en su comportamiento, por lo que iré directamente al "grano".

Por cierto, recibe el nombre de "grano" en un cohete, la carga propulsora y puede constar de uno o más segmentos (a los que llamamos granos).

Muchas veces leemos comentarios como: "Mi cohete no tiene bastante potencia...", "Mi cohete no despega...", etc.

Se debate mucho sobre la potencia y el tipo de mezcla propulsora y solemos echarle la culpa a esta, si el cohete no funcionó como esperabamos...

Usaremos propulsores de baja potencia porque los de alta potencia están reservados para otros fines y generan tal cantidad de calor que funden el aluminio de los tubos y en ocasiones hasta el acero de las toberas.

Se compensa esta "baja potencia" simplemente haciendo el reactor un poco más grande.


Moldes para los granos propulsores


Proceso de encofrado del grano


Granos terminados (Faltan los inhibidores)


TEORÍA:

Nos centraremos en el oxidante más usado por su seguridad, manejabilidad y efectividad: El nitrato potásico (KNO3).

Ahora vamos con el combustible...

Puede ser: Azufre, almidón, carbón, azúcar, sorbitol, resina epoxi, poliester, silicona, PVC, caucho, aluminio, poliuretano, etc...

Lo importante es que conozcamos su comportamiento y su velocidad de combustión para ajustar el resto de parámetros.

Recomiendo la mezcla propulsora KNO3 + Sorbitol para lograr rápidamente el éxito. (Resultados garantizados). Esta mezcla tiene un Isp (Impulso específico) entre un 20% y un 30% mayor que la pólvora negra y es de combustión más lenta.

La recomiendo abiertamente porque está  probado a fondo su comportamiento y podemos predecirlo fácilmente mediante la simulación por software. Estos cálculos no sólo ahorran tiempo y esfuerzos, lo más importante es que evitan los fracasos.


¿Qué potencia quieres que tenga tu cohete?
¿Cuántos metros o kilómetros quieres que ascienda?
¿Cuánto tiempo necesitas que dure la propulsión?

 ¡Todo se puede calcular y decidir!



Descargar el software aquí: www.cohetes.org/excel/SRM_A50_Cormoran_II.xls
Instrucciones en: www.cohetes.org/reactores.html




FACTORES QUE INFLUYEN EN LA POTENCIA:

- Presión de la cámara de combustión: A mayor presión, más potencia. No se recomienda superar los 1000 PSI (7 MPa). El diámetro del "agujero" de la tobera determina la presión de la cámara y la velocidad de combustión. El límite está en la resistencia de los materiales y la fijación del tapón superior y la tobera.

- Diseño de la tobera: Cuanto más perfecta, más rendimiento. Los ángulos deben ser los correctos, debe estar bien pulida y no presentar cantos vivos en la "garganta". Puede ser de masilla epoxi, cerámica, cemento, etc. Una buena tobera puede duplicar y hasta triplicar la potencia.

- Longitud del reactor: Determina el empuje instantáneo. Es proporcional a la superficie de propulsor que está expuesta a la combustión. Normalmente la longitud del grano propulsor está recorrida internamente por un hueco al que llamamos "alma" "núcleo" o "corazón".

- Diámetro del reactor: Determina la duración de la combustión y por tanto, del empuje. La combustión progresa por capas concéntricas partiendo de las superficies expuestas (No inhibidas). Es importante que el grano propulsor presente una estructura compacta, no debe ser granular ni porosa.

- Calidad de la mezcla propulsora: Sea pólvora, "Candy", Epoksal, APCP, etc... debe haber sido correctamente elaborada, dedicándole los días necesarios para ello y sin saltarnos pasos.

- Presión constante: Un reactor está diseñado para trabajar óptimamente a una presión sin demasiadas fluctuaciones. Se debe elegir una geometría de combustión que no sea progresiva ni regresiva a lo largo del tiempo de la combustión. Obviamente, la resistencia del tubo estará prevista para todo el tiempo de combustión y se tendrá en cuenta que los materiales se debilitan con la temperatura.

- Presurización previa: Presurizar la cámara de combustión es tan fácil como añadir una pequeña carga pirotécnica a modo de inflamador eléctrico para iniciar la combustión. La presurización previa, evita el gasto inútil de propulsor para este fin. La presurización estabiliza la combustión del propulsor alcanzándose rápidamente el régimen de presión proyectado.

- Punto de ignición: Debe iniciarse la combustión por el punto más distante a la tobera, es decir, el punto más profundo del reactor. Este tipo de ignición, produce la presurización y un barrido de gases incandescentes a lo largo del núcleo del reactor para su correcta puesta en marcha. Si usamos una mecha en lugar de un inflamador eléctrico, no quedará más remedio que colocarla a través de la tobera, perdiendo el sistema gran parte de su eficacia.

- Temperatura de los gases de escape: Añadiendo elementos metálicos como el polvo de aluminio, titanio, magnesio y otros, se aumenta el rendimiento del propulsor o propergol.


NOTAS:

Para obtener un empuje eficaz, es necesario que la combustión del propulsor se complete en un determinado tiempo. Si se prolonga excesivamente, el empuje no será suficiente para que el cohete despegue.

* Los gramos abajo indicados se refieren exclusivamente al peso del propulsor. (Pólvora, "candy" etc.).
* Los tiempos son los máximos recomendados para un despegue estable.


GRAMOS----------------TIEMPO

De  25 hasta   50 gr ------------------ 2 seg.
De   50 hasta 100 gr ------------------ 3 seg.
De 100 hasta 200 gr ------------------ 4 seg.
De 200 hasta 400 gr ------------------ 5 seg.
De 400 hasta 800 gr ------------------ 6 seg.


- Añadir oxidantes más fuertes (cloratos o percloratos) no aporta ninguna ventaja a la mezcla propulsora. La mayoría de las veces resultaría en una explosión debido al aumento excesivo del exponente de presión.

- Si necesitamos que el propulsor arda a más velocidad, podemos presentar más superficie a la combustión o podemos aumentar la presión de la cámara de combustión estrechando la garganta de la tobera. También aumentará la velocidad de combustión si añadimos entre un 0.5% y un 1% de carbón o Fe2O3.

- Estas soluciones harán que aumente la fuerza del empuje instantáneo, aunque disminuirá la duración del mismo. Se usan cuando el "agujero" de la tobera nos ha quedado demasiado grande y no hay posibilidad de modificarlo.

- El tiempo de combustión de un cohete pequeño (Entre 50 y 100 gr de propulsor) ha de ser inferior a 3 segundos. Si la combustión de tu cohete dura más de 3 segundos, aplica las soluciones anteriores para aumentar la fuerza de empuje. Asegúrate de que el conjunto resistirá el aumento de presión.


PRUEBA ESTÁTICA:

Por último se recomienda hacer una "prueba estática", es decir, en el suelo. Sólo el reactor firmemente anclado y si es posible, con un sistema de medición de empuje asociado (Dinamométrico, hidráulico, electrostático, etc...).

De esta forma conoceremos los kilos de empuje y los segundos de duración del mismo antes de construir el cohete definitivo.


Para más información: http://todopetardos.com/foro/index.php?topic=923.0


¡Feliz vuelo!


Salva     

« última modificación: Enero 08 2008 11:29 am por Salva »

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Re: CÓMO AUMENTAR LA POTENCIA DE UN COHETE...
« Respuesta #1 en: Septiembre 11 2007 19:07 pm »
salva a ti esto de los cohetes te vuelve loco mas de la mita del tema dedicado alos cohetes lo has escrito tu

 :haha: :haha: :haha:
SALUDOS
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Re: CÓMO AUMENTAR LA POTENCIA DE UN COHETE (TUTORIAL)
« Respuesta #2 en: Noviembre 06 2007 19:10 pm »
joder k si tio....te estas volvieod lokos con lso cohetes todo tutriales y garcias...
inetre acer algun pero no croe k tenga material suficiente...

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Re: CÓMO AUMENTAR LA POTENCIA DE UN COHETE (TUTORIAL)
« Respuesta #3 en: Noviembre 06 2007 19:49 pm »
ya se que salva lo hace facil, pero no sabes los problemas que da un cohete, sin ir mas lejos hoy mismo tuve que volver con el mio, habia puesto taco quimico para cerrarlo por fin y hoy cuando vine a ver estaba todo liquido, estube con una chuchara media hora quitandolo, finalmente lo cerre con silicona a ver si no hay mas sorpresas, ahora falta lo peor, "EL CONO"
                            un saludo piromano88
LO DIFICIL LO HACEMOS ¡YA!,
LO IMPOSIBLES NOS CUESTA UN POCO MAS,
LOS MILAGROS, PARA ESO NOS ESTAMOS PREPARANDO.

Huye de las tentaciones despacio para que puedan alcanzarte


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Re: CÓMO AUMENTAR LA POTENCIA DE UN COHETE (TUTORIAL)
« Respuesta #4 en: Noviembre 24 2007 14:41 pm »
Es cierto que la construcción de un cohete tiene sus dificultades. No vamos a negarlo.

Afortunadamente, ya se han realizado prototipos con éxito y podemos copiarlos. Esto nos ahorra tiempo y dolores de cabeza...

En www.cohetes.org/misiones.html se describe con detalle varios prototipos con todos los datos de materiales empleados, medidas, etc.

También los procesos de elaboración del reactor, propulsor y fuselaje están explicados...

Si copiamos algo que ha funcionado, también nos funcionará a nosotros. Al principio lo mejor es copiar para no correr riesgos.

El cohete "Piraña II" es muy fácil de hacer y lo recomiendo a cualquiera que empiece. El cohete "Cormorán I" es un poco más laborioso pero también es fácil de construir.

Actualmente ya nadie debería tener problemas a la hora de diseñar y construir un cohete porque en el foro está toda la información necesaria para salvar las dificultades que se presenten.


¡Por fin podrás hacer un cohete y funcionará! ¡Sólo tienes que copiarlo!  :sonriente:


Salva
« última modificación: Noviembre 24 2007 14:47 pm por Salva »

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Re: CÓMO AUMENTAR LA POTENCIA DE UN COHETE (TUTORIAL)
« Respuesta #5 en: Noviembre 24 2007 18:04 pm »
te felizito salva lla me suben los cohetes con polvora negra ya me an subido 2  :ok!:

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Re: CÓMO AUMENTAR LA POTENCIA DE UN COHETE (TUTORIAL)
« Respuesta #6 en: Noviembre 25 2007 01:12 am »
Gracias jaimetron, yo también te felicito por el éxito obtenido. El esfuerzo y el trabajo dan al final sus resultados.

Todos los cohetes tienen su mérito. No hay proyectos menores o cohetes de segunda clase.

Os sugiero la idea de hacer fotos de los prototipos así como videos de los lanzamientos. Esto nos motivaría a todos porque al final, todo trabajo tiene su recompensa.

Si además explicáis un poco vuestro proyecto, lo podríamos poner como ejemplo, vinculándolo desde el índice.


Saludos


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Re: CÓMO AUMENTAR LA POTENCIA DE UN COHETE (TUTORIAL)
« Respuesta #7 en: Noviembre 25 2007 23:47 pm »
en cuando pueda lo meto pero si quieres que te diga que no e logrado meter un video aqui jejejej..lo intentare  :ok!: :ok!: