Diseño y Prueba de un Motor de Cohete Híbrido Estudiantil con una Estructura Externa de Compuesto de Fibra de Carbono
Autores: Heeg, Francesca; Kilzer, Lukas; Seitz, Robin; Stoll, Enrico
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Diseño y Prueba de un Motor de Cohete Híbrido Estudiantil con una Estructura Externa de Compuesto de Fibra de Carbono
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Desarrollo
Cohetes híbridos
Educación
Estudiantes
Motor
Material de carcasa ligero
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 15
Citaciones: Sin citaciones
El desarrollo de cohetes híbridos ofrece excelentes oportunidades para la educación práctica de los estudiantes en las universidades debido a la alta seguridad y la relativa baja complejidad del sistema de propulsión del cohete. Durante el programa educativo alemán Studentische Experimental-Raketen (STERN), los estudiantes de la Technische Universität Braunschweig obtienen la posibilidad de diseñar y lanzar un cohete sondeo con un motor híbrido. Se presenta el diseño del motor HYDRA 4X (HYbridDemonstrations-RaketenAntrieb) y se discuten los resultados de las primeras pruebas del motor. Los resultados de las tasas de regresión medidas se comparan con los resultados de la literatura. Además, se examina el impacto del material de carcasa ligero, plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP), en la masa del motor híbrido y la altitud de apogeo del vuelo para cohetes con diferentes clases de impulso total (10 a 50 kNs). Se muestra que el beneficio de un material de carcasa ligero sobre la masa del motor disminuye con un aumento del impulso total. Sin embargo, se muestra una mayor ganancia en la altitud de apogeo, especialmente para cohetes más grandes con un impulso total comparablemente alto.
Descripción
El desarrollo de cohetes híbridos ofrece excelentes oportunidades para la educación práctica de los estudiantes en las universidades debido a la alta seguridad y la relativa baja complejidad del sistema de propulsión del cohete. Durante el programa educativo alemán Studentische Experimental-Raketen (STERN), los estudiantes de la Technische Universität Braunschweig obtienen la posibilidad de diseñar y lanzar un cohete sondeo con un motor híbrido. Se presenta el diseño del motor HYDRA 4X (HYbridDemonstrations-RaketenAntrieb) y se discuten los resultados de las primeras pruebas del motor. Los resultados de las tasas de regresión medidas se comparan con los resultados de la literatura. Además, se examina el impacto del material de carcasa ligero, plástico reforzado con fibra de carbono (CFRP), en la masa del motor híbrido y la altitud de apogeo del vuelo para cohetes con diferentes clases de impulso total (10 a 50 kNs). Se muestra que el beneficio de un material de carcasa ligero sobre la masa del motor disminuye con un aumento del impulso total. Sin embargo, se muestra una mayor ganancia en la altitud de apogeo, especialmente para cohetes más grandes con un impulso total comparablemente alto.