Un cono de nariz es la sección delantera de forma cónica de un cohete , misil guiado o avión , diseñado para modular el comportamiento del flujo de aire que se aproxima y minimizar la resistencia aerodinámica . Los conos de nariz también están diseñados para embarcaciones sumergidas como submarinos , sumergibles y torpedos , y en vehículos terrestres de alta velocidad como cohetes y velomóviles .
En un vehículo cohete suborbital consta de una cámara o cámaras en las que se pueden transportar instrumentos, animales, plantas o equipos auxiliares, y una superficie exterior construida para soportar las altas temperaturas generadas por el calentamiento aerodinámico . Gran parte de la investigación fundamental relacionada con el vuelo hipersónico se realizó para crear diseños viables de conos de nariz para el reingreso atmosférico de naves espaciales y vehículos de reentrada ICBM .
En un vehículo de lanzamiento de satélites , el cono de la nariz puede convertirse en el propio satélite después de separarse de la etapa final del cohete, o puede usarse como un carenado de carga útil para proteger el satélite hasta que salga de la atmósfera, luego separándose (a menudo en dos mitades). ) del satélite.
En los aviones de pasajeros, el cono de la nariz es también una cúpula que protege el radar meteorológico de las fuerzas aerodinámicas.
La forma del cono de la nariz debe elegirse para una resistencia mínima, de modo que se utilice un sólido de revolución que ofrezca la menor resistencia al movimiento. El artículo sobre el diseño del cono de nariz contiene posibles formas y fórmulas.
Debido a las temperaturas extremas involucradas, los conos de nariz para aplicaciones de alta velocidad (por ejemplo, velocidades supersónicas o reentrada atmosférica de vehículos orbitales ) tienen que estar hechos de materiales refractarios . El carbón pirolítico es una opción, el compuesto reforzado de carbono-carbono o la cerámica HRSI son otras opciones populares. Otra estrategia de diseño es utilizar escudos térmicos ablativos , que se consumen durante el funcionamiento, eliminando el exceso de calor de esa manera. Los materiales utilizados para los escudos ablativos incluyen, por ejemplo, carbono fenólico, compuesto de polidimetilsiloxano con relleno de sílice y fibras de carbono o, como en algunos vehículos de reentrada FSW chinos, madera de roble . [1]
En general, las limitaciones y objetivos de la reentrada atmosférica entran en conflicto con los de otras aplicaciones de vuelos de alta velocidad; Durante el reingreso se utiliza con frecuencia una forma de reentrada roma de alta resistencia, que minimiza la transferencia de calor al crear una onda de choque que se separa del vehículo, pero algunos materiales de muy alta temperatura pueden permitir diseños con bordes más afilados.
Dado el problema del diseño aerodinámico de la sección del cono de la nariz de cualquier vehículo o cuerpo destinado a viajar a través de un medio fluido comprimible (como un cohete o avión , misil o bala ), un problema importante es la determinación de la forma geométrica del cono de la nariz. para un rendimiento óptimo. Para muchas aplicaciones, esta tarea requiere la definición de un sólido de forma de revolución que experimente una resistencia mínima al movimiento rápido a través de un medio fluido, que consiste en partículas elásticas.