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Los cohetes de alta potencia son un pasatiempo similar a los modelos de cohetes . La principal diferencia es que se utilizan motores de mayor rango de impulso. La definición de cohete de alta potencia de la Asociación Nacional de Protección contra Incendios (NFPA) es aquel que tiene un peso total de más de 1.500 gramos (3,3 libras) y contiene un motor o motores que contienen más de 125 gramos (4,4 onzas) de propulsor y/o o clasificado en más de 160 Newton-segundos (40,47 lbf·s) de impulso total, o que utilice un motor con un empuje promedio de 80 newtons (18 lbf) o más.
Los cohetes de alta potencia se definen como cohetes que vuelan utilizando motores disponibles comercialmente de clase H a O. En Estados Unidos, la norma NFPA1122 dicta directrices para los modelos de cohetes, mientras que la NFPA1127 es específica para cohetes de alta potencia. En la mayoría de los estados de EE. UU. se ha adoptado la NFPA1122 como parte del código legal. Un número menor de estados utiliza NFPA1127.
La Asociación de Cohetes de Trípoli y la Asociación Nacional de Cohetes son los principales organismos sancionadores de este hobby en los EE. UU., y brindan certificaciones a sus miembros y criterios para pautas generales de seguridad.
En la mayoría de los demás países donde se admite HPR, las regulaciones son similares o se derivan del Código de seguridad unificado de la Asociación de cohetes de Trípoli [1] y el sistema de certificación de alta potencia NAR. [2]
En Australia, hay varias prefecturas de la Asociación de Cohetería de Trípoli.
En Canadá, la Asociación Canadiense de Cohetería - L'Association Canadienne De Fuséologie es designada reguladora de esta afición.
En Nueva Zelanda, el organismo que controla los cohetes es la Asociación de Cohetes de Nueva Zelanda o NZRA.
En Sudáfrica, el organismo controlador de los cohetes es la Rocketry Organization of South Africa o Rocketry SA.
En el Reino Unido, la Asociación Británica de Vuelo de Modelos o BMFA es el organismo rector y la Asociación de Cohetes del Reino Unido o UKRA actúa como Asociación de Alta Potencia para vuelos a motor clasificados como H y superiores.
En Alemania, Austria y Suiza, la Interessengemeinschaft Modellraketen tiene un programa de certificación HPR aprobado que cuenta con el reconocimiento cruzado de NAR, CAR y UKRA. [3]
A diferencia de los modelos de cohetes, las organizaciones rectoras exigen una certificación para que las personas puedan volar cohetes de alta potencia. [4] [5] [6] El sistema de certificación está estandarizado en todas las organizaciones rectoras y de pasatiempos. Hay tres niveles de certificación, cada uno de los cuales permite al usuario pilotar motores sucesivamente más grandes. En EE. UU. (TRA y NAR):
Nivel 1: H, I
Nivel 2: J, K, L
Nivel 3: M, N, O y más allá
Nota: En Canadá, la Asociación Canadiense de Cohetería [7] tiene un paso adicional al Nivel 4, que es equivalente al Nivel 3 de EE. UU.. El Nivel 1 es el motor H, el Nivel 2 es el motor I y los Niveles 3 y 4 del CAR son los mismos. como Nivel 2 y 3 de EE. UU., respectivamente. Debido a un cambio realizado por la Junta Directiva por recomendación del Comité RSO, todos los híbridos se consideran de Alta Potencia. [8]
Para obtener la certificación, una persona debe demostrar su capacidad para volar un cohete dentro del rango de potencia determinado del nivel que busca con éxito. Por ejemplo, si una persona desea obtener una certificación de Nivel 1, debe volar con éxito un motor HI en un cohete del tamaño adecuado y recuperarlo con éxito en condiciones adecuadas para lanzarlo nuevamente de manera segura. Esto también es válido para la certificación de Nivel 2 y 3 con los requisitos adicionales de que, para el Nivel 2, se supere con éxito una prueba escrita y para el Nivel 3, la construcción sea documentada y supervisada por dos autoridades técnicas designadas llamadas TAP (Panel Asesor Técnico) [9]. quienes tienen certificación de nivel 3 y son notablemente competentes en cohetería. Las autoridades técnicas de nivel 3 están autorizadas por las respectivas organizaciones nacionales de Trípoli o NAR. Estos requisitos varían ligeramente entre la NAR y Trípoli, pero son muy similares en ambas organizaciones.
Todos los niveles de impulso del motor de cohete anteriores se clasificarían como cohetes de Clase 2 según el Código Federal de Regulaciones Federales de EE. UU. CFR Título 14 Aeronáutica y Espacio, Parte 101, Subparte C, 101.22 Definiciones:
“(b) Clase 2: Cohete de alta potencia significa un cohete amateur distinto de un cohete modelo que es propulsado por un motor o motores que tienen un impulso total combinado de 40,960 Newton-segundos (9,208 libras-segundos) o menos.
(c) Clase 3: Cohete avanzado de alta potencia significa un cohete amateur que no sea un cohete modelo o un cohete de alta potencia".
La Asociación de Cohetes de Trípoli mantiene un comité de revisión de Clase 3 [10] que voluntariamente (no requerido por la FAA) revisa cohetes con altitudes que se espera alcancen o excedan los 50,000 pies y como verificación previa para proyectos de cohetes que se presentarán a la FAA como proyecto clase 3. El comité de revisión de Clase 3 realiza las siguientes funciones:
Según las normas estadounidenses, se pueden lanzar cohetes de más de 40.960 Newton-segundo (impulso total mayor que un clase O), pero están clasificados como cohetes de Clase 3 y requieren aprobación individual de la Administración Federal de Aviación. La aprobación de clase 3 es bastante complicada y requiere un análisis de dispersión de 6 grados de libertad para el cohete que regresa, una documentación de los criterios de lanzamiento/no lanzamiento, entre otras cosas. Los aficionados han lanzado cohetes con un impulso total de hasta S (al menos 327.680 Newton-segundo) según las reglas de clase 3. [ cita necesaria ]
Entre las dos entidades certificadoras estadounidenses, NAR y Trípoli, existe reciprocidad de certificación. Por ejemplo, Trípoli puede reconocer a un miembro NAR certificado de Nivel 2 como Nivel 2 ya que ambas entidades certificadoras simplemente hacen cumplir las mismas regulaciones NFPA (Ley Nacional de Protección contra Incendios) y FAA/CFR. Lograr la doble certificación requeriría pagar cuotas a ambas entidades. Entre la NAR y Trípoli las principales diferencias son: la NAR tiende a centrarse más en los concursos y los modelos de rocalla. Atrae a los niños, a los grupos de exploración y a los lanzamientos novedosos como pasar el rato y lanzar huevos. El enfoque de Trípoli está más orientado hacia cohetes de mayor potencia, experimentales y avanzados. Trípoli, por ejemplo, fomenta motores de cohetes experimentales (EX) o basados en perclorato de amonio, fabricados individualmente y no comerciales, para pilotos certificados de nivel 2 y superiores, así como motores híbridos (por ejemplo, oxidante gaseoso de óxido nitroso y combustible de caucho sólido). Trípoli también tiene programas activos de tutoría con muchos programas de ingeniería de universidades estadounidenses y, como se mencionó anteriormente, apoya la exploración de la ciencia dura y las limitaciones de los cohetes por parte de ciudadanos privados educados, incluidos los cohetes de clase 3. Las compañías de vuelos espaciales privados que no pertenecen a la NASA están lanzando lo que se clasifican como cohetes de Clase 3 y superiores. Al menos un empleado actual de Space-X obtuvo su experiencia volando cohetes de alta potencia con la prefectura de Trípoli Houston de la organización nacional como estudiante universitario matriculado en el programa de ingeniería de una universidad local. [ cita necesaria ]
La UKRA [11] ofrece un programa de certificación en el Reino Unido similar al de EE. UU., pero limitado a O. El proceso es muy similar al de EE. UU.
Nivel 1: H, I
Nivel 2: J, K, L
Nivel 3: M, N, O
Oficial de seguridad de campo (RSO)
Los requisitos para la certificación de nivel 1 son un vuelo de prueba exitoso con un motor de tamaño de nivel 1 frente a un RSO certificado por la UKRA.
Un certificado de nivel 2 requiere un vuelo de prueba exitoso con un motor de nivel 2 presenciado por un RSO. El candidato también debe aprobar un examen escrito de opción múltiple establecido por la UKRA.
Un candidato de nivel 3 debe presentar un informe escrito detallado sobre su cohete al Comité Técnico y de Seguridad de la UKRA, quien también examinará el cohete antes del lanzamiento. Una vez aprobado el informe escrito y inspeccionado el cohete, el candidato debe completar con éxito un vuelo de prueba para obtener su certificación de nivel 3.
Cualquier miembro de la UKRA puede postularse para ser Oficial de seguridad de campo. El candidato deberá aprobar el examen escrito de nivel 2 y superar una entrevista. Una RSO puede ser una RSO Model Rocket, una RSO de nivel 1, una RSO de nivel 2 o una RSO de nivel 3, según el nivel de certificación que posea. La RSO sólo puede actuar en lanzamientos que incluyan cohetes de su nivel de certificación o inferior.
El seguro de indemnización a terceros solo lo proporciona la British Model Flying Association (BMFA) y se incluye como parte del paquete de membresía. Los viajeros de High Power Rocket deben tener el certificado adecuado para el tamaño del motor que vuelan y cumplir con las normas de seguridad de la UKRA para que el seguro sea válido.
La UKRA reconoce la certificación de las siguientes Organizaciones Nacionales, que también reconocen las certificaciones de la UKRA.
Podrá realizarse a través de las siguientes asociaciones. Australian Rocketry Association INC y sus clubes miembros. La Asociación de Cohetes de Trípoli ofrece la certificación High Power Rocketry (HPR) a todos los australianos y es reconocida internacionalmente. Es la única asociación de cohetes verdaderamente internacional en Australia y es la única asociación de cohetes totalmente asegurada a nivel internacional. [ cita necesaria ]
Samantha Ridgway fue la primera mujer TRA Cert III Rocketeer en Australia. Voló el cohete que diseñó y construyó, llamado Lucky 7, en un motor cohete M1500.
Rocketry SA [12] ofrece un programa de certificación en Sudáfrica con procesos y procedimientos similares a los de EE. UU. y el Reino Unido.
Nivel 1: H, I
Nivel 2: J, K, L
Nivel 3: M, N, O
Para obtener la certificación, una persona debe demostrar su capacidad para construir, lanzar y recuperar con éxito un cohete dentro del rango de potencia determinado del nivel que está buscando. [ cita necesaria ]
Los diseños de cohetes de alta potencia pueden variar ampliamente, al igual que las altitudes y el rendimiento previstos, pero las altitudes de 10.000 pies (3.048 m) y las velocidades en los rangos supersónicos no son infrecuentes. Una combinación de (a menudo) masa mayor y apogeos más elevados puede requerir sistemas de recuperación sofisticados. Los cohetes de alta potencia suelen volar con dispositivos electrónicos sofisticados que se utilizan para registrar datos de vuelo (altitud, velocidad, aceleración/desaceleración, fuerzas G) y para implementar métodos o dispositivos de recuperación.
Los cohetes de alta potencia se construyen a partir de materiales como resina fenólica , fibra de vidrio , fibra de carbono y otros materiales compuestos y plásticos . Las carcasas de los motores normalmente son de aluminio mecanizado con revestimientos fenólicos o de papel ablativos y son recargables, es decir, pueden usarse varias veces. [ cita necesaria ]
Los cohetes de alta potencia funcionan predominantemente con motores basados en APCP o motores híbridos basados en óxido nitroso disponibles comercialmente.
Los motores para cohetes de alta potencia suelen ser "H" y superiores (con algunas excepciones notables en el rango "G"). El sistema de denominación de letras es un estándar en el hobby en el que las letras sucesivas duplican el impulso entregado de la letra anterior. Cada letra también tiene una gama de impulsos bajo los cuales se puede clasificar un motor determinado. [ cita necesaria ]
Los motores de pólvora negra, normalmente fabricados por empresas como Estes y Quest, están clasificados como fuegos artificiales y están sujetos a pocas restricciones de compra en el Reino Unido, siendo la principal restricción que el comprador debe ser mayor de 18 años. Los motores están disponibles hasta la clase D en el Reino Unido y solo son adecuados para modelos de cohetes de baja potencia.
El perclorato de amonio está clasificado como explosivo por el Ejecutivo de Salud y Seguridad del Reino Unido, [13] por lo que los motores de propulsor compuesto de perclorato de amonio (AP) anteriormente requerían que el comprador tuviera una licencia de explosivos y un documento de transferencia de autoridad competente del destinatario (RCA). También se requería un Certificado de Tienda Registrada si el comprador deseaba almacenar los motores en lugar de comprarlos en el evento de vuelo y utilizarlos inmediatamente.
La UKRA ha negociado una exención para que los pilotos de cohetes modelo puedan obtener algunos motores AP en cantidades limitadas sin necesidad de una licencia de explosivos. Desde el 4 de diciembre de 2007, los fabricantes de cohetes modelo pueden adquirir motores AP con un peso neto inferior a 1 kg de propulsor sin licencia de explosivos. También pueden almacenar motores hasta un peso neto total de 5 kg sin necesidad de Licencia de Explosivos ni Certificado de Almacén Registrado. Aún necesitarán un documento RCA. Esto se puede obtener del HSE del Reino Unido escribiéndoles una carta correspondiente solicitando una exención para los modelos de motores de cohetes. Actualmente este documento se emite de forma gratuita, aunque esto puede cambiar.
Un motor con 1 kilogramo (2,2 lb) de propulsor es un motor de impulso K, por lo que los coheteros ahora pueden volar modelos de nivel 2 sin la necesidad de una licencia de explosivos; sin embargo, aún se requiere una RCA. Esta relajación de las regulaciones ha hecho que los cohetes de potencia media y alta sean mucho más accesibles en el Reino Unido. [ cita necesaria ]
En los modelos de cohetes, un paracaídas, una serpentina u otro dispositivo o método de recuperación se despliega en el apogeo, pero los cohetes de alta potencia pueden emplear sistemas de recuperación más complejos ya que las altitudes pueden ser mucho más altas que sus contrapartes. En un cohete de alta potencia, un altímetro o un cronómetro electrónico puede desplegar un paracaídas (que estabiliza el cohete en descenso) o una caída libre controlada (donde las secciones delantera y trasera están simplemente separadas por una correa o cordón umbilical, a menudo hecho de material tubular). nylon). Estos eventos de recuperación pueden ser provocados por pequeñas cargas explosivas ( pólvora negra o Pyrodex ) o gases presurizados (por ejemplo, CO 2 ). A una altitud predeterminada por el aficionado, un altímetro despliega un paracaídas principal que ralentiza el cohete hasta una velocidad de recuperación segura. Las variedades más comunes de altímetro utilizan acelerómetros , sensores barométricos o una combinación de ambos. [ cita necesaria ]