Una revisión de los desarrollos recientes en propulsión de cohetes híbridos y sus aplicaciones
Autores: Wei, Shih-Sin; Li, Meng-Che; Lai, Alfred; Chou, Tzu-Hao; Wu, Jong-Shinn
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Una revisión de los desarrollos recientes en propulsión de cohetes híbridos y sus aplicaciones
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Propulsión de cohetes
Cohete híbrido
Diseño de motores
Optimización de la combustión
Elección de propelente
Demostraciones de vuelo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 35
Citaciones: Sin citaciones
Este documento revisa extensamente las actividades relacionadas con la propulsión de cohetes híbridos, desde el diseño de motores de combustión hasta las pruebas de lanzamiento. Comenzando con una breve revisión de la historia del desarrollo de la propulsión de cohetes, se presenta una comparación entre los tres enfoques de propulsión de cohetes bipropelentes y las pautas de diseño de motores de cohetes híbridos, así como una revisión muy completa relacionada con la propulsión de cohetes híbridos y sus aplicaciones. Además de la elección del propulsor, el diseño del motor también afecta el rendimiento del cohete híbrido y, por lo tanto, se exploran una variedad de diseños de motores, considerando, por ejemplo, la geometría del combustible, la inyección en remolino, los diseños de ignición y algunos diseños innovadores de canales de flujo. Además, se revisan muchos estudios fundamentales sobre el aumento del rendimiento de los motores de cohetes híbridos, como la mejora de la tasa de regresión, la mejora de la mezcla y la optimización de la combustión. También se revisan y discuten muchos problemas que se encontrarán en aplicaciones prácticas, incluyendo el cambio en la relación O/F, la inestabilidad de baja frecuencia y los métodos de escalado. Para las aplicaciones de motores de cohetes híbridos en el futuro, se incluyen capacidades avanzadas y un diseño ligero del motor de cohete híbrido, como la capacidad de regulación, el concepto de control de vector de empuje, materiales de aislamiento, tecnologías de fabricación por impresión 3D y demostraciones de vuelo. Finalmente, se presentan brevemente algunos equipos de investigación activa en cohetes híbridos y sus planes para actividades de vuelo.
Descripción
Este documento revisa extensamente las actividades relacionadas con la propulsión de cohetes híbridos, desde el diseño de motores de combustión hasta las pruebas de lanzamiento. Comenzando con una breve revisión de la historia del desarrollo de la propulsión de cohetes, se presenta una comparación entre los tres enfoques de propulsión de cohetes bipropelentes y las pautas de diseño de motores de cohetes híbridos, así como una revisión muy completa relacionada con la propulsión de cohetes híbridos y sus aplicaciones. Además de la elección del propulsor, el diseño del motor también afecta el rendimiento del cohete híbrido y, por lo tanto, se exploran una variedad de diseños de motores, considerando, por ejemplo, la geometría del combustible, la inyección en remolino, los diseños de ignición y algunos diseños innovadores de canales de flujo. Además, se revisan muchos estudios fundamentales sobre el aumento del rendimiento de los motores de cohetes híbridos, como la mejora de la tasa de regresión, la mejora de la mezcla y la optimización de la combustión. También se revisan y discuten muchos problemas que se encontrarán en aplicaciones prácticas, incluyendo el cambio en la relación O/F, la inestabilidad de baja frecuencia y los métodos de escalado. Para las aplicaciones de motores de cohetes híbridos en el futuro, se incluyen capacidades avanzadas y un diseño ligero del motor de cohete híbrido, como la capacidad de regulación, el concepto de control de vector de empuje, materiales de aislamiento, tecnologías de fabricación por impresión 3D y demostraciones de vuelo. Finalmente, se presentan brevemente algunos equipos de investigación activa en cohetes híbridos y sus planes para actividades de vuelo.