Desafíos de los cohetes híbridos enfriados por ablación para satélites o etapas superiores
Autores: Barato, Francesco
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Desafíos de los cohetes híbridos enfriados por ablación para satélites o etapas superiores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Cohetes híbridos
Sistema de propulsión
Satélites
Etapas superiores
Desafíos
Cámara de combustión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 22
Citaciones: Sin citaciones
Los cohetes híbridos refrigerados por ablación podrían combinar potencialmente una versatilidad similar a la de un sistema de propulsión líquida con una arquitectura mucho más simplificada. Estas características hacen que este tipo de propulsión sea atractivo, entre otros, para aplicaciones como satélites y etapas superiores. En este documento, se revisa el uso de cohetes híbridos para esas situaciones. Se muestra que, para una implementación competitiva, se deben abordar varios desafíos, que no son los generales que a menudo se discuten en la literatura híbrida. En particular, la relación óptima entre empuje y tiempo de combustión, que a menudo es relativamente baja en motores líquidos, tiene un profundo impacto en la geometría del grano, que, a su vez, debe cumplir con ciertas restricciones. La tasa de regresión a veces necesita ser ajustada para evitar formas de grano poco razonables, con la consecuencia de que las tendencias dimensionales comienzan a seguir un comportamiento algo contraintuitivo. La relación entre la longitud y el diámetro de la cámara de combustión híbrida impone algunos problemas de empaquetado para compactar todo el sistema de propulsión. Finalmente, la acumulación de calor durante largas fases de inactividad entre múltiples combustiones podría comprometer la integridad de la carcasa y del combustible sólido. Por lo tanto, si se quieren aprovechar las ventajas de la propulsión híbrida, los aspectos mencionados en este documento deben ser considerados cuidadosamente y enfrentados adecuadamente.
Descripción
Los cohetes híbridos refrigerados por ablación podrían combinar potencialmente una versatilidad similar a la de un sistema de propulsión líquida con una arquitectura mucho más simplificada. Estas características hacen que este tipo de propulsión sea atractivo, entre otros, para aplicaciones como satélites y etapas superiores. En este documento, se revisa el uso de cohetes híbridos para esas situaciones. Se muestra que, para una implementación competitiva, se deben abordar varios desafíos, que no son los generales que a menudo se discuten en la literatura híbrida. En particular, la relación óptima entre empuje y tiempo de combustión, que a menudo es relativamente baja en motores líquidos, tiene un profundo impacto en la geometría del grano, que, a su vez, debe cumplir con ciertas restricciones. La tasa de regresión a veces necesita ser ajustada para evitar formas de grano poco razonables, con la consecuencia de que las tendencias dimensionales comienzan a seguir un comportamiento algo contraintuitivo. La relación entre la longitud y el diámetro de la cámara de combustión híbrida impone algunos problemas de empaquetado para compactar todo el sistema de propulsión. Finalmente, la acumulación de calor durante largas fases de inactividad entre múltiples combustiones podría comprometer la integridad de la carcasa y del combustible sólido. Por lo tanto, si se quieren aprovechar las ventajas de la propulsión híbrida, los aspectos mencionados en este documento deben ser considerados cuidadosamente y enfrentados adecuadamente.