Propiedades y Comportamiento del Combustible ABS Impreso en 3D en un Cohete Híbrido de 10 N: Perspectivas Experimentales y Numéricas
Autores: Cassese, Sergio; Capone, Veniero Marco; Guida, Riccardo; Mungiguerra, Stefano; Savino, Raffaele
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Propiedades y Comportamiento del Combustible ABS Impreso en 3D en un Cohete Híbrido de 10 N: Perspectivas Experimentales y Numéricas
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Satélites
Soluciones de propulsión
Combustible de ABS impreso en 3D
Cohete híbrido
Proceso de pirólisis
Fabricación aditiva
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 29
Citaciones: Sin citaciones
En un panorama global donde el lanzamiento de satélites al espacio está creciendo exponencialmente, hay una demanda creciente de soluciones de propulsión para realizar varios tipos de maniobras. En este contexto, el presente estudio tiene como objetivo investigar un combustible basado en ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno) impreso en 3D para su uso en un cohete híbrido de escala 10 N con el fin de promover un acceso rentable y respetuoso con el medio ambiente al espacio. Dado que este material es actualmente desconocido en este campo y carece de una base de datos termodinámica, se llevó a cabo la caracterización de su proceso de pirólisis a través de un enfoque mixto que combina datos experimentales y simulaciones numéricas. Los experimentos muestran un excelente rendimiento de la pareja HO-ABS impresa en 3D; a pesar de la falta de información sobre sus cantidades termodinámicamente relevantes, fue posible reconstruir con precisión el perfil de consumo de combustible, así como su tasa de regresión y los valores promedio espaciales y temporales utilizando el modelo numérico y los parámetros de Arrhenius derivados en este trabajo. La metodología y los resultados obtenidos aquí representan herramientas que pueden ser útiles para el diseño de cohetes de pequeña escala que utilizan combustibles basados en ABS impresos en 3D, así como un punto de partida para el desarrollo y análisis de las geometrías complejas que hacen posible la fabricación aditiva.
Descripción
En un panorama global donde el lanzamiento de satélites al espacio está creciendo exponencialmente, hay una demanda creciente de soluciones de propulsión para realizar varios tipos de maniobras. En este contexto, el presente estudio tiene como objetivo investigar un combustible basado en ABS (Acrilonitrilo Butadieno Estireno) impreso en 3D para su uso en un cohete híbrido de escala 10 N con el fin de promover un acceso rentable y respetuoso con el medio ambiente al espacio. Dado que este material es actualmente desconocido en este campo y carece de una base de datos termodinámica, se llevó a cabo la caracterización de su proceso de pirólisis a través de un enfoque mixto que combina datos experimentales y simulaciones numéricas. Los experimentos muestran un excelente rendimiento de la pareja HO-ABS impresa en 3D; a pesar de la falta de información sobre sus cantidades termodinámicamente relevantes, fue posible reconstruir con precisión el perfil de consumo de combustible, así como su tasa de regresión y los valores promedio espaciales y temporales utilizando el modelo numérico y los parámetros de Arrhenius derivados en este trabajo. La metodología y los resultados obtenidos aquí representan herramientas que pueden ser útiles para el diseño de cohetes de pequeña escala que utilizan combustibles basados en ABS impresos en 3D, así como un punto de partida para el desarrollo y análisis de las geometrías complejas que hacen posible la fabricación aditiva.