Desarrollo de un motor cohete de 6 kN de alcohol HO/Butilo regulable
Autores: Gut, Zbigniew; Parzybut, Adrian; Perigo, David
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Desarrollo de un motor cohete de 6 kN de alcohol HO/Butilo regulable
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propelentes verdes
Motor cohete regulable
Alcohol butílico
Peróxido de hidrógeno
Modulación de empuje
Tecnologías de propulsión sostenibles
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
La creciente demanda de sistemas de propulsión versátiles y sostenibles ha intensificado la investigación en propelentes verdes y tecnologías avanzadas de modulación de empuje. Este estudio presenta el desarrollo y la prueba de un motor de cohete regulable que utiliza peróxido de hidrógeno al 98% en masa como oxidante y alcohol butílico (como isómeros n-butanol) como combustible. Combinando los beneficios ambientales de los propelentes verdes con capacidades de empuje variable, el sistema aborda los desafíos de las misiones espaciales modernas. Se seleccionó el alcohol butílico por su baja toxicidad, seguridad, capacidad de almacenamiento y rendimiento de combustión favorable, lo que lo convierte en un fuerte candidato para aplicaciones futuras. El motor fue diseñado para entregar un empuje nominal de 6 kN con la capacidad de reducirlo a 1.2 kN. Los experimentos investigaron los efectos de las posiciones de los inyectores de pintle, las presiones de suministro y los parámetros de la cámara de combustión en el rendimiento. Los resultados demostraron una combustión estable y eficiente en un amplio rango de operación, destacando el papel crítico del diseño del inyector y la geometría de la cámara para garantizar un empuje y eficiencia de combustión consistentes. Esta investigación valida el potencial del peróxido de hidrógeno y el alcohol butílico como un par de propelentes sostenibles, particularmente para módulos de aterrizaje planetarios que requieren modulación de empuje precisa para un descenso controlado. Marca un paso significativo en el avance de las tecnologías de propulsión sostenible, contribuyendo al futuro de la exploración planetaria y las capacidades de misiones interplanetarias.
Descripción
La creciente demanda de sistemas de propulsión versátiles y sostenibles ha intensificado la investigación en propelentes verdes y tecnologías avanzadas de modulación de empuje. Este estudio presenta el desarrollo y la prueba de un motor de cohete regulable que utiliza peróxido de hidrógeno al 98% en masa como oxidante y alcohol butílico (como isómeros n-butanol) como combustible. Combinando los beneficios ambientales de los propelentes verdes con capacidades de empuje variable, el sistema aborda los desafíos de las misiones espaciales modernas. Se seleccionó el alcohol butílico por su baja toxicidad, seguridad, capacidad de almacenamiento y rendimiento de combustión favorable, lo que lo convierte en un fuerte candidato para aplicaciones futuras. El motor fue diseñado para entregar un empuje nominal de 6 kN con la capacidad de reducirlo a 1.2 kN. Los experimentos investigaron los efectos de las posiciones de los inyectores de pintle, las presiones de suministro y los parámetros de la cámara de combustión en el rendimiento. Los resultados demostraron una combustión estable y eficiente en un amplio rango de operación, destacando el papel crítico del diseño del inyector y la geometría de la cámara para garantizar un empuje y eficiencia de combustión consistentes. Esta investigación valida el potencial del peróxido de hidrógeno y el alcohol butílico como un par de propelentes sostenibles, particularmente para módulos de aterrizaje planetarios que requieren modulación de empuje precisa para un descenso controlado. Marca un paso significativo en el avance de las tecnologías de propulsión sostenible, contribuyendo al futuro de la exploración planetaria y las capacidades de misiones interplanetarias.