INTRODUCCIÓN
En noviembre del 2007 se caracterizó el propulsor NEPOX y se eligió entre varias alternativas, para propulsar el "Cormorán II".
Los propulsores descartados fueron el EPOKSAL y el KNER, de los cuales también se ha insertado videos y referencias técnicas.
La formulación de NEPOX está pendiente de una revisión ante la posibilidad de añadir a la mezcla un tensioactivo o un lubricante, con objeto de facilitar el moldeado y permitir una mejor evacuación de las burbujas de aire en esta fase crítica.
Las últimas reducciones en el peso y disminución del diámetro en el diseño del cohete, hacen pensar que el "Cormorán II" será supersónico. El apogeo previsto está en torno a los 1200 m.
Las estimaciones se han realizado suponiendo un coeficiente aerodinámico de 0.7. Dicho coeficiente es variable en función de la velocidad y se ha sobre estimado para obtener un valor promedio en el rango de velocidades.
La disminución en la cota de altura prevista se debe a la menor inercia del conjunto en comportamiento balístico, después de la fase de propulsión. Paradójicamente, no siempre un menor peso se traduce en mayor altura, debido a las fuerzas de rozamiento.
El reactor que impulsará al "Cormorán II" de denomina A50DEF y es el resultado de las investigaciones y banco de pruebas sobre modelos precedentes de la serie A50.
El "Cormorán II" no es sólo una evolución de su predecesor el "Cormorán I".
La misión "Cormorán II" encierra en sí misma evoluciones cualitativas y desafíos técnicos sin precedentes en nuestras misiones.
Nunca antes se había empleado en nuestras series de cohetes A50, lo que a continuación se detalla:
- Tobera cerámica.
- Propulsor NEPOX.
- Kn elevado (Kn=1000).
- Pantalla térmica de papel aceitado.
- Tubo de aluminio de 2 mm.
- Tiempos de empuje largos (Más de 5 segundos).
- Clasificación "J" (665 N-seg).
- Ojiva parabólica plástica.
- Espaciadores cargados con propulsor.
- Formulación del propulsor modificada (Sin prueba estática previa).
Normalmente las variaciones se introducen poco a poco en misiones sucesivas. Introducir tantos cambios en una sola misión no está exento de riesgo pero añade más interés científico al proyecto.
Seguidamente se expone los pasos en la construcción del reactor A50DEF.
Punto de partida: Tubo de aluminio de 50 mm
Tobera cerámica confeccionada según se explica en la sección TOBERAS
La tobera cerámica ya está insertada y sellada con resina epoxídica
Retención con remaches de la tobera (Izquierda)
Pantalla térmica recubriendo el interior del tubo
Mezcla oxidante: KNO3 + Fe2O3 (Listo para mezclar con el combustible)
Combustible principal: Resina epoxídica y agente de curado (Marca FEROCA)
Continua el proceso con la mezcla de oxidantes y reductores en la proporción 73/27.
Se pesa el oxidante (KNO3 + Fe2O3)
Se pesa el combustible (Resina epoxídica + Aluminio)
Se hace la mezcla y se moldean los granos propulsores
El recubrimiento de Teflón facilita la extracción del núcleo
Granos moldeados para el "Cormorán II" (Falta el recubrimiento de aluminio)
FUSELAJE:
Ojiva del fuselaje.Esta vez se ha mejorado el procedimiento con respecto a anteriores modelos basados en desarrollos de conos.
Se usa para ello una copa de "Champan" desechable y se desmonta el pie. Se completa la ojiva con masilla, alisando con lija el conjunto.
Ojiva realizada con una copa de "Champán" desechable y masilla
Se aprecia en el esquema que el centro de presiones (Raya vertical verde) está suficientemente retrasado con respecto al CDG (Flechas azules verticales).
El momento sustentador es un vector que tiene por módulo la distancia entre centros de gravedad y presión. (CDG - CDP).
El valor es positivo cuando el CDG está entre el CDP y el cono superior o parte delantera.
Aletas estabilizadoras trapezoidales, recortadas en contrachapado de 3 mm.
El software para diseño de fuselajes y otras aplicaciones de cohetería se puede descargar en la sección REACTORES
El aluminio mejora la resistencia térmica externa del BATE
Se ha recubierto con lámina de aluminio el conjunto de los BATES (Granos) para incrementar la resistencia térmica de los inhibidores de cartón. Esta operación requiere de dos cintas debido a que el ancho de esta no cubre el total del grano.La parte central que es la que más tiempo permanece expuesta al fuego se beneficia de una doble capa protectora de aluminio.
Recubrimiento antitérmico con cinta de aluminio adhesiva
También se confecciona un inhibidor idéntico a los empleados para moldear los granos pero vacío. El propósito es calcular su peso y descontarlo a los efectos oportunos. (Control de densidad, correcciones de peso, etc.).
Cada inhibidor completo (Cartón + aluminio) pesa 9.8 gr.
BATES (Granos) terminados. (Sólo falta el tratamiento de imprimación bifásica).
Una vez realizados y tratados los granos con la imprimación, se debe cerrar el reactor. Se debe taladrar los agujeros si no estuvieran realizados y proceder con el cerramiento del tapón y el sellado con resina epoxídica.
El inflamador quedará en el interior del tapón y los cables atravesarán el mismo.
Taladrando los orificios para retener el tapón con remaches
Tapón formado con arandelas rodeadas con una junta de nylon
Los granos, ya imprimados, se alternan con los espaciadores dentro del reactor
Doble inflamador profesional y pólvora negra (En su interior)
La última etapa en la construcción de un reactor es su cierre. En este caso es una operación irreversible y por lo tanto, muy crítica.
Se encaja una pieza circular (arandela) con un agujero por donde pasarán los cables del inflamador. Por último, se cierra y se sella con resina epoxídica.
Vertemos la resina cuidando que la pieza ajuste perfectamente para evitar filtraciones
El reactor ha quedado finalmente sellado y terminado
El fuselaje de cartón se recubre con cinta de aluminio y previamente se realiza un surco para la bajada de los cables de ignición.
En la parte baja, se lija el tubo para mejorar la adherencia de la resina epoxídica, que formará una base resistente para colocar los estabilizadores de madera contrachapada.
Por razones aerodinámicas y de comodidad, se ha decidido emplear 3 aletas en vez de 4. De esta forma queda más ángulo para el paso de la guía (120º en lugar de 90º) y también disminuye el rozamiento aerodinámico.
Se compensa este cambio agrandando ligeramente la superficie de la aleta. Ahora solo queda encolar los estabilizadores y pintar.
En la parte baja se aprecia la bajada de los cables de ignición.
Se coloca las aletas estabilizadoras una por una, dejando que se seque cada unión antes de colocar la siguiente.Nos ayudamos de una plantilla para lograr el centrado, la posición y la perpendicularidad.
Para adherir las aletas se usa un adhesivo epoxídico de alta viscosidad. De esta forma se evita que gotee y se delimita el punto de unión. Cualquier adhesivo epoxídico aumenta su viscosidad agregando polvo de aluminio a la mezcla.
Colocando las aletas estabilizadoras. Con ayuda de una plantilla se facilita la operación
Detalle de la tobera y de los estabilizadores aerodinámicos
En el lanzamiento de un cohete es necesario guiar sus primeros metros de ascenso porque el sistema pasivo de estabilización mediante aletas solo funciona a partir de una cierta velocidad.
Se puede usar un rail o una varilla y el cohete dispondrá de unos patines, tubos o argollas que lo unirán durante los primeros metros de aceleración, al sistema de guiado dispuesto.
Tubos para el guiado (6 mm internos) con bordes afilados para mejorar la aerodinámica
Para este lanzamiento y de futuros cohetes de similar tamaño, se ha decidido emplear por sencillez, coste y eficacia, una varilla de acero inoxidable.
La alternativa era un rail de aluminio pero los estudios aerodinámicos y mecánicos no indican ventajas a favor del rail cuando se trata de cohetes de pequeño y mediano tamaño.
Cohetes de clasificación "L" y superiores aconsejarían un cambio de la guía de aceleración de acero inoxidable por un sistema de mayor rigidez y con la posibilidad de adoptar tirantes para una mejor sujeción.
Varilla de acero inoxidable maciza de 6 mm de diámetro y 2000 mm de longitud
Colocación de los cilindros de guiado sobre el fuselaje
Cohete Cormorán II
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