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modelo de cohete

Secuencia de imágenes del lanzamiento de un modelo de cohete con un motor B4-4
El lanzamiento de un modelo a escala de Saturno V
Un modelo de cohete típico durante el lanzamiento (16 veces más lento)

Un modelo de cohete es un cohete pequeño diseñado para alcanzar altitudes bajas (por ejemplo, de 100 a 500 m (330 a 1640 pies) para un modelo de 30 g (1,1 oz)) y recuperarse mediante diversos medios.

Según el Código de Seguridad de la Asociación Nacional de Cohetes de los Estados Unidos (NAR) , [1] los modelos de cohetes se construyen con piezas livianas y no metálicas. Los materiales utilizados suelen ser papel , cartón , madera de balsa o plástico . El código también proporciona pautas para el uso del motor, selección del sitio de lanzamiento, métodos de lanzamiento, ubicación del lanzador, diseño e implementación del sistema de recuperación y más. Desde principios de la década de 1960, se proporciona una copia del Código de seguridad de modelos de cohetes con la mayoría de los kits y motores de modelos de cohetes. A pesar de su asociación inherente con sustancias extremadamente inflamables y objetos con una punta puntiaguda que viajan a altas velocidades, los modelos de cohetes históricamente han demostrado [2] [3] ser un pasatiempo muy seguro y se les ha acreditado como una importante fuente de inspiración para los niños que tienen Se ha demostrado que con el tiempo se convierten en científicos e ingenieros . [4]

Historia de los modelos de cohetes

Si bien se produjeron muchos cohetes pequeños después de años de investigación y experimentación, el primer modelo de cohete moderno, y más importante, el modelo de motor de cohete, fue diseñado en 1954 por Orville Carlisle, un experto en pirotecnia con licencia , y su hermano Robert, un modelo de avión. entusiasta. [5] Originalmente diseñaron el motor y el cohete para que Robert los usara en conferencias sobre los principios del vuelo propulsado por cohetes. Pero luego Orville leyó artículos escritos en Popular Mechanics por G. Harry Stine sobre los problemas de seguridad asociados con los jóvenes que intentaban fabricar sus propios motores de cohetes. Con el lanzamiento del Sputnik , muchos jóvenes intentaron construir sus propios motores de cohetes, a menudo con resultados trágicos. Algunos de estos intentos fueron dramatizados en la película de 1999 October Sky, basada en hechos reales . [6] Los Carlisle se dieron cuenta de que el diseño de su motor podía comercializarse y proporcionar una salida segura para un nuevo pasatiempo. Enviaron muestras al Sr. Stine en enero de 1957. Stine, un oficial de seguridad del campo de tiro en White Sands Missile Range , construyó y voló los modelos, y luego ideó un manual de seguridad para la actividad basado en su experiencia en el campo.

La primera empresa estadounidense de modelos de cohetes fue Model Missiles Incorporated (MMI), en Denver, Colorado , fundada por Stine y otros. Stine tenía modelos de motores de cohetes fabricados por una empresa local de fuegos artificiales recomendada por Carlisle, pero los problemas de confiabilidad y entrega obligaron a Stine a acercarse a otros. Stine finalmente se acercó a Vernon Estes , el hijo de un fabricante de fuegos artificiales local . Estes fundó Estes Industries en 1958 en Denver, Colorado y desarrolló una máquina automatizada de alta velocidad para fabricar motores de cohetes de modelo sólido para MMI. La máquina, apodada "Mabel", fabricaba motores de bajo coste con gran fiabilidad y en cantidades mucho mayores de las que Stine necesitaba. El negocio de Stine fracasó y esto permitió a Estes comercializar los motores por separado. Posteriormente, comenzó a comercializar kits de modelos de cohetes en 1960 y, finalmente, Estes dominó el mercado. Estes trasladó su empresa a Penrose, Colorado en 1961. Estes Industries fue adquirida por Damon Industries en 1970. Actualmente continúa operando en Penrose. [7]

Competidores como Centuri y Cox iban y venían en Estados Unidos durante las décadas de 1960, 1970 y 1980, pero Estes continuó controlando el mercado estadounidense, ofreciendo descuentos a escuelas y clubes como Boy Scouts of America para ayudar a hacer crecer el pasatiempo. [8] En los últimos años, empresas como Quest Aerospace [9] han tomado una pequeña porción del mercado, pero Estes sigue siendo la principal fuente de cohetes, motores y equipos de lanzamiento para el hobby de los cohetes de potencia baja a media en la actualidad. . Estes produce y vende motores para cohetes con pólvora negra .

Since the advent of high-power rocketry, which began in the mid-1980s with the availability of G- through J-class motors (each letter designation has up to twice the energy of the one before), a number of companies have shared the market for larger and more powerful rockets. By the early 1990s, Aerotech Consumer Aerospace, LOC/Precision, and Public Missiles Limited[10] (PML) had taken up leadership positions, while a host of engine manufacturers provided ever larger motors, and at much higher costs. Companies like Aerotech, Vulcan, and Kosdon were widely popular at launches during this time as high-power rockets routinely broke Mach 1 and reached heights over 3,000 m (9,800 ft). In a span of about five years, the largest regularly made production motors available reached N, which had the equivalent power of over 1,000 D engines combined, and could lift rockets weighing 50 kg (110 lb) with ease. Custom motor builders continue to operate on the periphery of the market today, often creating propellants that produce colored flame (red, blue, and green being common), black smoke and sparking combinations, as well as occasionally building enormous motors of P, Q, and even R class for special projects such as extreme-altitude attempts over 17,000 m (56,000 ft).

High-power motor reliability was a significant issue in the late 1980s and early 1990s, with catastrophic engine failures occurring relatively frequently (est. 1 in 20) in motors of L class or higher. At costs exceeding $300 per motor, the need to find a cheaper and more reliable alternative was apparent. Reloadable motor designs (metal sleeves with screwed-on end caps and filled with cast propellant slugs) were introduced by Aerotech and became very popular over the span of a few years. These metal containers needed only to be cleaned and refilled with propellant and a few throw-away components after each launch. The cost of a "reload" was typically half of a comparable single use motor. While catastrophes at take-off (CATOs) still occur occasionally with reloadable motors (mostly due to poor assembly techniques by the user), the reliability of launches has risen significantly.[11]

It is possible to change the thrust profile of solid-propellant motors by selecting different propellant designs. Since thrust is proportional to burning surface area, propellant slugs can be shaped to produce very high thrust for a second or two, or to have a lower thrust that continues for an extended time. Depending on the weight of the rocket and the maximum speed threshold of the airframe and fins, appropriate motor choices can be used to maximize performance and the chance of successful recovery.

Aerotech, Cesaroni, Rouse-Tech, Loki y otros han estandarizado en torno a un conjunto de tamaños de recarga comunes, de modo que los clientes tengan una gran flexibilidad en su hardware y selecciones de recarga, mientras sigue habiendo un ávido grupo de fabricantes de motores personalizados que crean diseños únicos y ocasionalmente los ofrecemos a la venta. [12]

Precauciones y seguridad

Los modelos de cohetes son un pasatiempo seguro y generalizado. Individuos como G. Harry Stine y Vernon Estes ayudaron a garantizar esto desarrollando y publicando los Códigos de seguridad de modelos de cohetes NAR [1] [13] [14] y produciendo comercialmente modelos de motores de cohetes seguros, diseñados y fabricados profesionalmente. El código de seguridad es una lista de pautas y solo es obligatorio para los miembros de la Asociación Nacional de Cohetes.

Una motivación principal para el desarrollo de la afición en los años 1950 y 1960 fue permitir a los jóvenes fabricar modelos de cohetes voladores sin tener que construir las peligrosas unidades de motor o manipular directamente propulsores explosivos .

La NAR y la TRA demandaron con éxito a la Oficina de Alcohol, Tabaco, Armas de Fuego y Explosivos de EE. UU . (BATFE) por la clasificación del propulsor compuesto de perclorato de amonio (APCP), el propulsor más comúnmente utilizado en motores de cohetes de alta potencia, como explosivo. La decisión del 13 de marzo de 2009 del juez del tribunal de distrito de DC, Reggie Walton , eliminó al APCP de la lista de explosivos regulados, eliminando esencialmente la regulación BATFE de los cohetes aficionados. [15]

Motores de cohetes modelo

La mayoría de los motores de cohetes de modelos pequeños son motores de un solo uso, con cuerpos de cartón y boquillas livianas de arcilla moldeada, cuya clase de impulso varía desde la A fraccionaria hasta la G. Los modelos de cohetes generalmente utilizan motores de pólvora negra fabricados comercialmente . Estos motores están probados y certificados por la Asociación Nacional de Cohetería , la Asociación de Cohetería de Trípoli (TRA) o la Asociación Canadiense de Cohetería (CAR). Los motores de pólvora vienen en rangos de impulso de 1/8A a F.

Recarga G64-10W
Los componentes de un motor fabricado por Aerotech Consumer Aerospace para una carcasa 29/40-120.
1. Carcasa del motor
2. Cierre trasero
3. Cierre delantero
4. Revestimiento de propulsor
5. Granos de propulsor (geometría de ranura en C)
6. Aislador de retardo
7. Grano de retardo y espaciador de retardo
8. Carga de eyección de pólvora negra
9. Junta tórica de retardo
10 & 11. Juntas tóricas delanteras y traseras
12. Aislador delantero
13. Boquilla
14. Encendedor eléctrico

Los motores de cohetes modelo de pólvora negra físicamente más grandes suelen ser de clase F, ya que la pólvora negra es muy frágil. Si un gran motor de pólvora negra es el motor de etapa superior de un cohete que excede el peso máximo recomendado para el despegue, o se deja caer o se expone a muchos ciclos de calentamiento/enfriamiento (por ejemplo, en un vehículo cerrado expuesto a altas temperaturas o en un área de almacenamiento con control de temperatura inconsistente), la carga propulsora puede desarrollar finas fracturas. Estas fracturas aumentan la superficie del propulsor, de modo que cuando se enciende el motor, el propulsor se quema mucho más rápido y produce una presión interna mayor que la normal en la cámara dentro del motor. Esta presión puede exceder la resistencia de la caja de papel y provocar que el motor explote. Un motor que explota puede causar daños al modelo de cohete, que van desde una simple rotura del tubo del motor o del tubo del cuerpo hasta la expulsión violenta (y ocasionalmente el encendido) del sistema de recuperación.

Por lo tanto, los motores de cohetes con potencias superiores a D a F suelen utilizar propulsores compuestos hechos de perclorato de amonio , polvo de aluminio y una sustancia aglutinante gomosa contenida en una carcasa de plástico duro. Este tipo de propulsor es similar al utilizado en los propulsores sólidos de los transbordadores espaciales y no es tan frágil como la pólvora negra, lo que aumenta la fiabilidad del motor y la resistencia a las fracturas del propulsor. Estos motores varían en impulso desde el tamaño A al O. Los motores compuestos producen más impulso por unidad de peso ( impulso específico ) que los motores de pólvora.

También se encuentran disponibles motores recargables de propulsor compuesto. Estos son motores producidos comercialmente que requieren que el usuario ensamble granos propulsores, juntas tóricas y arandelas (para contener los gases en expansión), granos de retardo y cargas de eyección en carcasas de motor de aluminio especiales que no se rompen con extremos atornillables o a presión (cierres ). La ventaja de un motor recargable es el coste: en primer lugar, como la carcasa principal es reutilizable, las recargas cuestan mucho menos que los motores de un solo uso del mismo impulso. En segundo lugar, el montaje de motores compuestos de mayor tamaño requiere mucha mano de obra y es difícil de automatizar; descargar esta tarea al consumidor da como resultado un ahorro de costes. Los motores recargables están disponibles desde la clase D hasta la O.

Los motores se encienden eléctricamente con una cerilla eléctrica que consiste en un trozo corto de alambre puente recubierto de nicromo , cobre o aluminio recubierto de pirógenos que se introduce en la boquilla y se mantiene en su lugar con guata ignífuga, una banda elástica, un tapón de plástico o cinta adhesiva. Encima del propulsor hay una carga de retardo de seguimiento , que produce humo pero en esencia no produce empuje , a medida que el cohete se desacelera y forma un arco. Cuando la carga de retardo se ha consumido, enciende una carga de expulsión , que se utiliza para desplegar el sistema de recuperación.

Los motores de cohetes modelo en su mayoría no ofrecen ningún tipo de vectorización de empuje , sino que simplemente dependen de aletas en la base para mantener el vehículo aerodinámicamente estable. Sin embargo, algunos cohetes tienen control de vectorización de empuje (TVC) al girar el motor en lugar de la boquilla. Esto se hace en algunos cohetes construidos por muchos fabricantes de modelos de cohetes, el más notable de los cuales es BPS.space.

==Rendimiento== 5. Granos propulsores El impulso (área bajo la curva de empuje-tiempo) de un motor modelo se utiliza para determinar su clase. Los motores se dividen en clases desde 1/4A hasta O y más. Los motores de cohetes de pólvora negra normalmente solo se fabrican hasta la Clase F. El límite superior de cada clase es el doble del límite superior de la clase anterior. Los modelos de cohetes solo utilizan motores de clase G e inferiores. [16] Los cohetes que utilizan motores con un mayor impulso se consideran cohetes de alta potencia .

Las cifras de las pruebas de los motores de cohetes Estes se utilizan en los siguientes ejemplos de rendimiento de motores de cohetes. [17]

Para los motores de cohetes de pólvora negra en miniatura (13 mm de diámetro), el empuje máximo está entre 5 y 12 N, el impulso total está entre 0,5 y 2,2 Ns y el tiempo de combustión está entre 0,25 y 1 segundo. Para los motores de cohetes Estes de "tamaño normal" (18 mm de diámetro), hay tres clases: A, B y C. Los motores de clase A de 18 mm tienen un empuje máximo de entre 9,5 y 9,75 N, un impulso total de entre 2,1 y 2,3 Ns. y un tiempo de combustión de entre 0,5 y 0,75 segundos. Los motores clase B de 18 mm tienen un empuje máximo entre 12,15 y 12,75 N, un impulso total entre 4,2 y 4,35 Ns y un tiempo de combustión entre 0,85 y 1 segundo. Los motores clase C de 18 mm tienen un empuje máximo de 14 a 14,15 N, un impulso total de entre 8,8 y 9 Ns y un tiempo de combustión de entre 1,85 y 2 segundos.

También hay 3 clases incluidas en los motores de cohetes grandes Estes (24 mm de diámetro): C, D y E. Los motores de clase C de 24 mm tienen un empuje máximo de entre 21,6 y 21,75 N, un impulso total de entre 8,8 y 9 Ns. y un tiempo de combustión entre 0,8 y 0,85 segundos. Los motores clase D de 24 mm tienen un empuje máximo de entre 29,7 y 29,8 N, un impulso total de entre 16,7 y 16,85 Ns y un tiempo de combustión de entre 1,6 y 1,7 segundos. Los motores de clase E de 24 mm tienen un empuje máximo de entre 19,4 y 19,5 N, un impulso total de entre 28,45 y 28,6 Ns y un tiempo de combustión de entre 3 y 3,1 segundos. Estes también ha lanzado una línea de motores E y F de pólvora negra de 29 mm. El E de 29 mm produce 33,4 Newton-segundos de impulso total en una combustión de 2,1 segundos, y el F produce 49,6 Newton-segundos en una combustión de 3,45 segundos.

Varias fuentes independientes han publicado mediciones que muestran que los motores de cohetes modelo Estes a menudo no cumplen con las especificaciones de empuje publicadas. [18] [19] [20]

Nomenclatura de motores

Motores de cohetes. Desde la izquierda, 13 mm A10-0T, 18 mm C6-7, 24 mm D12-5, 24 mm E9-4, 29 mm G40-10.

Los modelos de motores de cohetes producidos por empresas como Estes Industries , Centuri Engineering y Quest Aerospace están estampados con un código (como A10-3T o B6-4) que indica varias cosas sobre el motor.

Los motores Quest Micro Maxx son los más pequeños con un diámetro de 6 mm. La empresa Apogee Components fabricó micromotores de 10,5 mm, sin embargo, se descontinuaron en 2001. Estes fabrica motores de tamaño "T" (pequeños) que tienen 13 mm de diámetro por 45 mm de largo desde la clase 1/4A hasta la A, mientras que el estándar A, Los motores B y C tienen 18 mm de diámetro por 70 mm de largo. También están disponibles motores de pólvora negra de clase C, D y E; Tienen 24 mm de diámetro y 70 (motores C y D) o 95 mm de largo (motores E). Estes también produce una línea de motores de pólvora negra de clase E y F de 29 mm de diámetro por 114 mm de longitud. Los motores propulsores compuestos más grandes, como los motores de un solo uso F y G, también tienen 29 mm de diámetro. Los motores de alta potencia (normalmente recargables) están disponibles en diámetros de 29 mm, 38 mm, 54 mm, 75 mm y 98 mm.

Primera letra

La letra al principio del código indica el rango de impulso total del motor (comúnmente medido en newton -segundos). Cada letra en orden alfabético sucesivo tiene hasta el doble de impulso que la letra que la precede. Esto no significa que un motor "C" determinado tenga el doble del impulso total de un motor "B" determinado, sólo que los motores C están en el rango de 5,01 a 10,0 Ns, mientras que los motores "B" están en el rango de 2,51 a 5,0 Ns. También se utilizan las denominaciones "¼A" y "½A". Para una discusión más completa de los códigos de letras, consulte Clasificación de motores de cohetes modelo .

Por ejemplo, un motor B6-4 de Estes-Cox Corporation tiene una clasificación de impulso total de 5,0 Ns. Un motor C6-3 de Quest Aerospace tiene un impulso total de 8,5 Ns. [21]

Primer número

El número que viene después de la letra indica el empuje promedio del motor, medido en newtons . Un mayor empuje dará como resultado una mayor aceleración de despegue y puede usarse para lanzar un modelo más pesado. Dentro de la misma clase de letras, un empuje promedio más alto también implica un tiempo de combustión más corto (por ejemplo, un motor B6 no arderá tanto tiempo como un B4, pero tendrá más empuje inicial que). Los motores dentro de la misma clase de letras que tienen diferentes primeros números suelen ser para cohetes con diferentes pesos. Por ejemplo, un cohete más pesado requeriría un motor con mayor empuje inicial para salir de la plataforma de lanzamiento, mientras que un cohete más ligero necesitaría menos empuje inicial y mantendría una combustión más prolongada, alcanzando altitudes más altas.

Último número

El último número es el retraso en segundos entre el final de la fase de empuje y el encendido de la carga de eyección. Los motores de pólvora negra que terminan en cero no tienen retraso ni carga de expulsión. Estos motores se utilizan normalmente como motores de primera etapa en cohetes de varias etapas , ya que la falta de un elemento de retardo y una tapa permiten que el material en llamas explote hacia adelante y encienda un motor de etapa superior.

Una "P" indica que el motor está "taponado". En este caso, no hay cargo de expulsión, pero hay un límite. Un motor enchufado se utiliza en cohetes que no necesitan desplegar un sistema de recuperación estándar, como los cohetes pequeños que caen o los cohetes planeadores R/C. Los motores enchufados también se utilizan en cohetes más grandes, donde se utilizan altímetros o temporizadores electrónicos para activar el despliegue del sistema de recuperación.

Los motores compuestos generalmente tienen una letra o combinación de letras después de la duración del retardo, lo que indica cuál de las diferentes formulaciones de propulsor del fabricante (que genera llamas o humo de colores) se utiliza en ese motor en particular.

Motores recargables

Cajas de motor recargables Aerotech. Desde la izquierda: 24/40, 29/40-120, 29/60, 29/100, 29/180, 29/240

Los motores de cohetes recargables se especifican de la misma manera que los motores de cohetes modelo de un solo uso, como se describe anteriormente. Sin embargo, tienen una designación adicional que especifica tanto el diámetro como el impulso total máximo de la carcasa del motor en forma de diámetro/impulso. Después de eso, hay una serie de letras que indican el tipo de propulsor. Sin embargo, no todas las empresas que producen motores recargables utilizan las mismas designaciones para sus motores.

Una recarga Aerotech diseñada para una caja de 29 milímetros de diámetro con un impulso total máximo de 60 newton-segundos lleva la designación 29/60 además de su especificación de impulso.

Sin embargo, los motores Cesaroni Technology Incorporated (CTI) utilizan una designación diferente. Primero tienen "Pro" seguido de un número que representa el diámetro del motor en milímetros, por ejemplo, un motor Pro38 es un motor de 38 mm de diámetro. [22] Después de esto, hay una nueva cadena de caracteres tal que el impulso en newton-segundo es primero, seguido de la clasificación del motor, el empuje promedio en newtons , seguido de un guión y el tiempo de retraso en segundos. Por ejemplo, un Pro29 110G250-14 es un motor G con 110 Ns de impulso, 250 N de empuje y un retraso de 14 segundos. [23]

Métodos de recuperación de modelos de cohetes.

Los modelos y cohetes de alta potencia están diseñados para recuperarse y volarse repetidamente de forma segura. Los métodos de recuperación más comunes son el paracaídas y la serpentina. El paracaídas generalmente sale disparado por la carga de eyección del motor, que sale del cono de la nariz. El paracaídas está sujeto al cono de la nariz, lo que hace que se saque el paracaídas y se realice un aterrizaje suave.

Recuperación de peso pluma

El enfoque más sencillo, que sólo es apropiado para los cohetes más pequeños, es dejar que el cohete regrese al suelo después de expulsar el motor. Esto es ligeramente diferente de la recuperación por caída, que se basa en algún sistema para desestabilizar el cohete y evitar que entre en una trayectoria balística en su camino de regreso a la Tierra.

Recuperación de caída

Otro método sencillo y apropiado para cohetes pequeños (o cohetes con una gran sección transversal) es hacer que el cohete regrese a la Tierra. Cualquier cohete que entre en una trayectoria balística estable a medida que cae no es seguro de usar con recuperación por caída. Para evitar esto, algunos de estos cohetes utilizan la carga de eyección para deslizar el motor hacia la parte trasera del cohete, moviendo el centro de masa detrás del centro de presión y haciendo así que el cohete sea inestable.

Recuperación de un golpe en la nariz

Otra técnica de recuperación muy sencilla, utilizada en los primeros modelos de la década de 1950 y ocasionalmente en ejemplos modernos, es la recuperación mediante golpe en la nariz. Aquí es donde la carga de eyección del motor expulsa el cono de la nariz del cohete (normalmente sujeto por una cuerda de choque hecha de caucho, hilo de Kevlar u otro tipo de cuerda) del tubo del cuerpo, destruyendo el perfil aerodinámico del cohete, provocando un gran aumento de la resistencia. y reducir la velocidad del cohete a una velocidad segura para el aterrizaje. La recuperación de un golpe en la nariz generalmente sólo es adecuada para cohetes muy ligeros.

Paracaídas/serpentina

Un problema típico con la recuperación del paracaídas.

El método de paracaídas/streamer se utiliza con mayor frecuencia en modelos de cohetes pequeños, pero se puede utilizar con modelos de cohetes más grandes dado que el tamaño del paracaídas aumenta considerablemente con el tamaño del cohete. Utiliza la fuerza de eyección del motor para desplegar o empujar el paracaídas o la serpentina. El paracaídas se fija al cuerpo directamente, mediante un cordón de apertura, o indirectamente, cuando se fija al cono de la nariz, que se fija al cuerpo mediante un cordón de apertura. Normalmente, se inserta una bola o masa de papel o material ignífugo en el cuerpo antes del paracaídas o serpentina. Esto permite que la carga de eyección impulse el material ignífugo, el paracaídas y el cono de la nariz sin dañar el equipo de recuperación. La resistencia del aire frena la caída del cohete, finalizando en un aterrizaje suave, controlado y suave.

Recuperación de deslizamiento

En la recuperación del planeo, la carga de eyección despliega un perfil aerodinámico (ala) o separa el planeador del motor. Si se ajusta adecuadamente, el cohete/planeador entrará en un planeo en espiral y regresará de manera segura. BnB Rockets "Boost Glider" es un ejemplo perfecto de un sistema de recuperación de deslizamiento. En algunos casos, un piloto hace volar de regreso a la Tierra planeadores de cohetes controlados por radio de la misma manera que lo hacen los modelos de aviones R/C.

Algunos cohetes (normalmente cohetes largos y delgados) tienen las proporciones adecuadas para deslizarse con seguridad hacia la Tierra con la cola primero. A estos se les llama "regresados".

Recuperación de helicópteros

La carga de eyección, a través de uno de varios métodos, despliega palas estilo helicóptero y el cohete gira automáticamente de regreso a la Tierra. La recuperación del helicóptero suele ocurrir cuando el retroceso del motor crea presión, haciendo que el cono de la nariz salte. Hay bandas de goma conectadas a la nariz y tres o más palas. Las bandas elásticas sacan las palas y proporcionan suficiente resistencia para suavizar el aterrizaje. En algunos cohetes, las aletas también se utilizan como palas. En estos, la carga de eyección empuja un tubo hacia el interior que tiene pestañas que sobresalen del cohete y que sujetan las aletas durante el lanzamiento. Luego, la pestaña libera las aletas tiradas con una banda elástica y luego giran hacia arriba hasta la posición de helicóptero.

recuperación propulsiva

Un número muy pequeño de personas ha estado realizando aterrizajes propulsores para recuperar sus modelos de cohetes utilizando control activo mediante vectorización de empuje . El ejemplo más notable de esto son los cohetes de Joe Barnard como "Echo" y la serie de cohetes "Scout" como parte del proyecto BPS.Space. [24] En 2022, BPS.Space aterrizó con éxito el cohete modelo Scout F con aceleración por impacto de pluma. [25] En 2023, TTB Aerospace de Teddy Duncker aterrizó con éxito el cohete modelo LLL. [26]

Instrumentación

Fotografía aérea

Se pueden lanzar cámaras y videocámaras en modelos de cohetes para tomar fotografías durante el vuelo. Para tomar fotografías aéreas se pueden utilizar modelos de cohetes equipados con Astrocam, una cámara de película Snapshot o Oracle o cámaras digitales Astrovision más nuevas (todas producidas por Estes), o con equivalentes construidos en casa . [27] [28]

Estas fotografías aéreas se pueden tomar de muchas formas. Se pueden utilizar temporizadores mecanizados o métodos pasivos, como cuerdas tiradas por aletas que responden a la resistencia del viento. También se pueden utilizar controladores de microprocesador. Sin embargo, la velocidad y el movimiento del cohete pueden generar fotografías borrosas, y los cambios rápidos en las condiciones de iluminación cuando el cohete apunta del suelo al cielo pueden afectar la calidad del video. Los fotogramas de vídeo también se pueden unir para crear panorámicas. Como los sistemas de paracaídas pueden ser propensos a fallar o funcionar mal, las cámaras de los modelos de cohetes deben protegerse del impacto con el suelo.

También hay cohetes que graban vídeos digitales cortos. Hay dos muy utilizados en el mercado, ambos producidos por Estes: el Astrovision y el Oracle. La Astrocam graba 4 (anunciados como 16 y se muestran al reproducir el video, pero en la vida real 4) segundos de video, y también puede tomar tres imágenes fijas digitales consecutivas en vuelo, con una resolución más alta que el video. Acepta motores desde tamaño B6-3 hasta C6-3. El Oráculo es una alternativa más costosa, pero es capaz de capturar todo o la mayor parte de su vuelo y recuperación. En general se utiliza con motores "D". El Oracle lleva más tiempo en el mercado que el Astrovision y tiene una mejor reputación general. Sin embargo, las "cámaras de llavero" también están ampliamente disponibles y pueden usarse en casi cualquier cohete sin aumentar significativamente la resistencia.

También existen cohetes experimentales caseros que incluyen cámaras de vídeo a bordo, con dos métodos para grabar el vídeo. Una es enviar la señal por radio a la Tierra, como en la serie de cámaras BoosterVision. El segundo método para esto es grabarlo a bordo y descargarlo después de la recuperación, el método empleado por las cámaras anteriores (algunos experimentadores usan la Aiptek PenCam Mega para esto, la potencia más baja utilizable con este método es un motor C o D).

Instrumentación y experimentación.

Los modelos de cohetes con altímetros electrónicos pueden informar o registrar datos electrónicos como la velocidad máxima, la aceleración y la altitud. Dos métodos para determinar estas cantidades son a) tener un acelerómetro y un cronómetro y trabajar hacia atrás desde la aceleración a la velocidad y luego a la altura y b) tener un barómetro a bordo con un cronómetro y obtener la altura (desde el diferencia de la presión en el suelo a la presión en el aire) y avanzar con el tiempo de las mediciones hasta la velocidad y aceleración.

Los modeladores de cohetes a menudo experimentan con tamaños, formas, cargas útiles, cohetes de múltiples etapas y métodos de recuperación de cohetes. Algunos coheteros construyen modelos a escala de cohetes, lanzadores espaciales o misiles más grandes.

Cohetes de alta potencia

Al igual que los modelos de cohetes de baja potencia, los cohetes de alta potencia también se construyen con materiales ligeros. A diferencia de los modelos de cohetes, los cohetes de alta potencia a menudo requieren materiales más resistentes, como fibra de vidrio , materiales compuestos y aluminio, para soportar las mayores tensiones durante los vuelos que a menudo superan velocidades de Mach 1 (340 m/s) y más de 3.000 m (9.800 pies) de altitud. . Debido al riesgo potencial para otras aeronaves, a menudo se requiere coordinación con las autoridades correspondientes.

Los cohetes de alta potencia son propulsados ​​por motores más grandes que van desde la clase H hasta la clase O, y/o pesan más de 3,3 libras o 1.500 gramos en el momento del despegue. Sus motores casi siempre son recargables en lugar de de un solo uso, para reducir costos. La recuperación y/o el encendido en múltiples etapas pueden iniciarse mediante pequeñas computadoras a bordo, que utilizan un altímetro o acelerómetro para detectar cuándo encender los motores o desplegar los paracaídas.

Los modelos de cohetes de alta potencia pueden transportar grandes cargas útiles, incluidas cámaras e instrumentación como unidades GPS .

Diferencias con los modelos de cohetes.

Un cohete de alta potencia debe cumplir al menos uno de los siguientes criterios:

Ver también

Referencias

  1. ^ ab "Código de seguridad modelo de cohete". Asociación Nacional de Cohetería .
  2. ^ "Seguridad". Asociación Nacional de Cohetería . Consultado el 6 de julio de 2012 .
  3. ^ "Modelos de cohetes". exploración.grc.nasa.gov . Administración Nacional de Aeronáutica y Espacio . Archivado desde el original el 10 de abril de 2012 . Consultado el 6 de julio de 2012 .
  4. «Declaración organizativa de la NAR» (PDF) . Asociación Nacional de Cohetería.
  5. ^ "Cohete (pólvora negra)". PiroGuía. 2010-04-10. Archivado desde el original el 5 de septiembre de 2007 . Consultado el 6 de julio de 2012 .
  6. ^ Hickam, Homero H (2000). Chicos cohete . Editores de Random House, Inc. ISBN 0-385-33321-8.
  7. ^ "Acerca de Estes". Estesrockets.com . Consultado el 6 de julio de 2012 .
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  10. ^ "Tienda web en línea de Public Missiles, Ltd.". Publicmissiles.com . Consultado el 6 de julio de 2012 .
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  12. ^ "Estes Rockets, modelos de cohetes, motores de cohetes-Belleville Wholesale Hobby - Personalizado". Bellevillehobby.com. Archivado desde el original el 30 de junio de 2012 . Consultado el 6 de julio de 2012 .
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