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Un cohete modelo es un cohete pequeño diseñado para alcanzar altitudes bajas (por ejemplo, 100–500 m (330–1640 pies) para un modelo de 30 g (1,1 oz)) y ser recuperado por diversos medios.
Según el Código de Seguridad de la Asociación Nacional de Cohetería de los Estados Unidos (NAR) , [1] los cohetes modelo se construyen con piezas ligeras y no metálicas. Los materiales suelen ser papel , cartón , madera de balsa o plástico . El código también proporciona pautas para el uso del motor, la selección del lugar de lanzamiento, los métodos de lanzamiento, la colocación del lanzador, el diseño y despliegue del sistema de recuperación y más. Desde principios de la década de 1960, se ha proporcionado una copia del Código de Seguridad de Cohetes Modelo con la mayoría de los kits y motores de cohetes modelo. A pesar de su asociación inherente con sustancias extremadamente inflamables y objetos con una punta puntiaguda que viajan a altas velocidades, la cohetería modelo históricamente ha demostrado [2] [3] ser un pasatiempo muy seguro y se le ha atribuido el mérito de ser una fuente importante de inspiración para los niños que eventualmente se han convertido en científicos e ingenieros . [4]
Aunque se produjeron muchos cohetes pequeños después de años de investigación y experimentación, el primer cohete modelo moderno, y más importante aún, el motor del cohete modelo, fue diseñado en 1954 por Orville Carlisle , un experto en pirotecnia con licencia , y su hermano Robert, un entusiasta de los modelos de aviones . [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 estaban tratando de construir sus propios motores de cohetes, a menudo con resultados trágicos. Algunos de estos intentos fueron dramatizados en la película basada en hechos reales de 1999 Cielo de octubre . [6] Los Carlisle se dieron cuenta de que su diseño de 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 misiles White Sands , construyó y voló los modelos, y luego diseñó un manual de seguridad para la actividad basado en su experiencia en el campo de misiles.
La primera empresa estadounidense de cohetes modelo fue Model Missiles Incorporated (MMI), en Denver, Colorado , fundada por Stine y otros. Stine encargó a una empresa local de fuegos artificiales recomendada por Carlisle que fabricara motores de cohetes modelo, pero los problemas de fiabilidad y entrega obligaron a Stine a recurrir a otras empresas. Stine acabó contactando con Vernon Estes , hijo de un fabricante local de fuegos artificiales . Estes fundó Estes Industries en 1958 en Denver, Colorado, y desarrolló una máquina automatizada de alta velocidad para fabricar motores sólidos de cohetes modelo para MMI. La máquina, apodada "Mabel", fabricaba motores de bajo coste con gran fiabilidad, y lo hacía en cantidades mucho mayores de las que necesitaba Stine. El negocio de Stine fracasó y esto permitió a Estes comercializar los motores por separado. Posteriormente, empezó a comercializar kits de cohetes modelo 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. Sigue operando en Penrose en la actualidad. [7]
Competidores como Centuri y Cox aparecieron y desaparecieron en Estados Unidos durante los años 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 hobby. [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 la cohetería de baja a media potencia en la actualidad. Estes produce y vende motores para cohetes de pólvora negra .
Desde la llegada de la cohetería de alta potencia , que comenzó a mediados de la década de 1980 con la disponibilidad de motores de clase G a J (cada designación de letra tiene hasta el doble de energía que la anterior), varias empresas han compartido el mercado de cohetes más grandes y más potentes. A principios de la década de 1990, Aerotech Consumer Aerospace, LOC/Precision y Public Missiles Limited [10] (PML) habían asumido posiciones de liderazgo, mientras que una gran cantidad de fabricantes de motores proporcionaban motores cada vez más grandes y a costos mucho más altos. Empresas como Aerotech, Vulcan y Kosdon fueron muy populares en los lanzamientos durante esta época, ya que los cohetes de alta potencia rompían rutinariamente Mach 1 y alcanzaban alturas de más de 3000 m (9800 pies). En un lapso de aproximadamente cinco años, los motores de producción más grandes disponibles regularmente alcanzaron N, que tenía la potencia equivalente a más de 1000 motores D combinados, y podía levantar cohetes que pesaban 50 kg (110 lb) con facilidad. Los fabricantes de motores personalizados siguen operando en la periferia del mercado hoy en día, a menudo creando propulsores que producen llamas de colores (siendo comunes el rojo, el azul y el verde), humo negro y combinaciones de chispas, y ocasionalmente construyen enormes motores de clase P, Q e incluso R para proyectos especiales como intentos de altitud extrema de más de 17 000 m (56 000 pies).
La fiabilidad de los motores de alta potencia fue un problema importante a finales de los años 1980 y principios de los años 1990, cuando se producían fallos catastróficos en los motores con relativa frecuencia (aproximadamente 1 de cada 20) de clase L o superior. Con costes superiores a los 300 dólares por motor, era evidente la necesidad de encontrar una alternativa más barata y fiable. Aerotech introdujo los diseños de motores recargables (manguitos metálicos con tapas atornilladas y rellenos de propulsor fundido) que se hicieron muy populares en el lapso de unos pocos años. Estos contenedores metálicos sólo necesitaban ser limpiados y rellenados con propulsor y unos pocos componentes desechables después de cada lanzamiento. El coste de una "recarga" era normalmente la mitad del de un motor de un solo uso comparable. Aunque todavía se producen catástrofes en el despegue (CATO) ocasionalmente con motores recargables (sobre todo debido a técnicas de montaje deficientes por parte del usuario), la fiabilidad de los lanzamientos ha aumentado significativamente. [11]
Es posible cambiar el perfil de empuje de los motores de combustible sólido seleccionando diferentes diseños de propulsante. Dado que el empuje es proporcional a la superficie de combustión, los cartuchos de propulsante se pueden moldear para producir un empuje muy alto durante uno o dos segundos, o para tener un empuje menor que se mantenga durante un tiempo prolongado. Dependiendo del peso del cohete y del umbral de velocidad máxima de la estructura y las aletas, se pueden utilizar las opciones de motor adecuadas para maximizar el rendimiento y la posibilidad de una recuperación exitosa.
Aerotech, Cesaroni, Rouse-Tech, Loki y otros han estandarizado un conjunto de tamaños de recarga comunes para que los clientes tengan una gran flexibilidad en sus selecciones de hardware y recarga, mientras que sigue habiendo un ávido grupo de constructores de motores personalizados que crean diseños únicos y ocasionalmente los ofrecen a la venta. [12]
El modelismo de cohetes es un pasatiempo seguro y muy extendido. Personas como G. Harry Stine y Vernon Estes ayudaron a garantizarlo desarrollando y publicando los Códigos de seguridad de los cohetes modelo de la NAR [1] [13] [14] y produciendo comercialmente motores de cohetes modelo 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 Cohetería.
Una motivación principal para el desarrollo de este hobby en las décadas de 1950 y 1960 fue permitir a los jóvenes fabricar modelos de cohetes voladores sin tener que construir unidades motoras peligrosas o manipular directamente propulsores explosivos .
La NAR y la TRA demandaron con éxito a la Oficina de Alcohol, Tabaco, Armas de Fuego y Explosivos (BATFE) de los Estados Unidos 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 el APCP de la lista de explosivos regulados, eliminando esencialmente la regulación de la BATFE para la cohetería de aficionados. [15]
La mayoría de los motores de cohetes a escala pequeños son motores de un solo uso, con cuerpos de cartón y boquillas de arcilla moldeada livianas, que varían en clase de impulso desde A fraccional hasta G. Los cohetes a escala generalmente utilizan motores de pólvora negra fabricados comercialmente . Estos motores son 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 negra vienen en rangos de impulso de 1/8A a F.
Los motores de cohetes a escala de pólvora negra más grandes son típicamente de clase F, ya que la pólvora negra es muy frágil. Si un motor de pólvora negra grande es el motor de la etapa superior de un cohete que excede el peso máximo recomendado de despegue, o se cae 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 un control de temperatura inconsistente), la carga de propulsor puede desarrollar fracturas capilares. Estas fracturas aumentan el área de superficie del propulsor, de modo que cuando se enciende el motor, el propulsor se quema mucho más rápido y produce una presión interna mayor de lo normal en la cámara dentro del motor. Esta presión puede exceder la resistencia de la caja de papel y hacer que el motor explote. Un motor que explota puede causar daños al cohete a escala, que van desde una simple rotura del tubo del motor o del tubo del cuerpo hasta la expulsión violenta (y ocasionalmente la ignición) 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 cohetes propulsores sólidos del transbordador espacial 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 de tamaño A a O. Los motores compuestos producen más impulso por unidad de peso ( impulso específico ) que los motores de pólvora negra.
También se encuentran disponibles motores recargables de combustible compuesto. Se trata de motores fabricados comercialmente que requieren que el usuario ensamble los granos de combustible, las juntas tóricas y las arandelas (para contener los gases en expansión), los granos de retardo y las cargas de eyección en carcasas especiales de aluminio irrompibles con extremos (cierres) roscados o a presión. La ventaja de un motor recargable es el costo: en primer lugar, debido a que la carcasa principal es reutilizable, las recargas cuestan significativamente menos que los motores de un solo uso del mismo impulso. En segundo lugar, el ensamblaje de motores compuestos más grandes requiere mucha mano de obra y es difícil de automatizar; delegar esta tarea en el consumidor resulta en un ahorro de costos. 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 de puente de nicromo , cobre o aluminio recubierto de pirógeno que se introduce en la boquilla y se mantiene en su lugar con un relleno ignífugo, una banda de goma, 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 , ya que el cohete disminuye su velocidad y forma un arco. Cuando la carga de retardo se ha quemado, enciende una carga de eyección , que se utiliza para desplegar el sistema de recuperación.
Los motores de los cohetes a escala no suelen ofrecer ningún tipo de vectorización de empuje , sino que se basan únicamente en aletas en la base para mantener el vehículo aerodinámicamente estable. Sin embargo, algunos cohetes sí tienen control de vectorización de empuje (TVC) mediante la suspensión del propio motor en lugar de la tobera. Esto se hace en algunos cohetes construidos por muchos fabricantes de cohetes a escala, el más notable de los cuales es BPS.space.
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 allá. Los motores para 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 cohetes modelo solo utilizan motores de clase G e inferiores. [16] Los cohetes que utilizan motores con un impulso mayor se consideran cohetes de alta potencia .
En los siguientes ejemplos de rendimiento de motores de cohetes se utilizan cifras de pruebas de motores de cohetes Estes. [17]
En el caso de los motores para 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. En el caso de los motores para cohetes de "tamaño normal" de Estes (18 mm de diámetro), hay tres clases: A, B y C. Los motores de 18 mm de clase A tienen un empuje máximo entre 9,5 y 9,75 N, un impulso total entre 2,1 y 2,3 Ns y un tiempo de combustión entre 0,5 y 0,75 segundos. Los motores de 18 mm de clase B 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 de 18 mm de clase C 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 (24 mm de diámetro) de Estes: C, D y E. Los motores de 24 mm de clase C tienen un empuje máximo 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 de 24 mm de clase D tienen un empuje máximo entre 29,7 y 29,8 N, un impulso total entre 16,7 y 16,85 Ns y un tiempo de combustión entre 1,6 y 1,7 segundos. Los motores de 24 mm de clase E tienen un empuje máximo entre 19,4 y 19,5 N, un impulso total entre 28,45 y 28,6 Ns y un tiempo de combustión entre 3 y 3,1 segundos. Estes también ha lanzado una línea de motores E y F de pólvora negra de 29 mm. El modelo E de 29 mm produce 33,4 Newton-segundos de impulso total durante una combustión de 2,1 segundos, y el modelo F produce 49,6 Newton-segundos durante 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]
Los motores de cohetes modelo 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, pero se dejaron de fabricar en 2001. Estes fabrica motores de tamaño "T" (Tiny) de 13 mm de diámetro por 45 mm de largo, desde 1/4A hasta la clase A, mientras que los motores estándar A, 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 largo. Los motores de propulsante compuesto más grandes, como los motores de un solo uso F y G, también tienen 29 mm de diámetro. Los motores de alta potencia (generalmente recargables) están disponibles en diámetros de 29 mm, 38 mm, 54 mm, 75 mm y 98 mm.
La letra que comienza en el código indica el rango total de impulso del motor (que se mide comúnmente en newton -segundos). Cada letra en orden alfabético sucesivo tiene hasta el doble del impulso de la letra que la precede. Esto no significa que un motor "C" determinado tenga el doble del impulso total de un motor "B" determinado, solo que los motores C están en el rango de 5,01-10,0 Ns mientras que los motores "B" están en el rango de 2,51-5,0 Ns. También se utilizan las designaciones "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 potencia nominal de impulso total de 5,0 Ns. Un motor C6-3 de Quest Aerospace tiene una potencia nominal de impulso total de 8,5 Ns. [21]
El número que viene después de la letra indica el empuje promedio del motor, medido en newtons . Un empuje mayor dará como resultado una mayor aceleración de despegue y se puede usar para lanzar un modelo más pesado. Dentro de la misma clase de letra, un empuje promedio más alto también implica un tiempo de combustión más corto (por ejemplo, un motor B6 no arderá tanto como - pero tendrá más empuje inicial que - un B4). Los motores dentro de la misma clase de letra que tienen diferentes primeros números generalmente son para cohetes con diferentes pesos. Por ejemplo, un cohete más pesado requeriría un motor con más empuje inicial para despegar de la plataforma de lanzamiento, mientras que un cohete más liviano necesitaría menos empuje inicial y mantendría una combustión más larga, alcanzando altitudes mayores.
El último número es el retraso en segundos entre el final de la fase de empuje y la ignición de la carga de eyección. Los motores de pólvora negra que terminan en cero no tienen carga de eyección ni de retardo. Estos motores se utilizan normalmente como motores de primera etapa en cohetes multietapa , ya que la falta de elemento de retardo y de tapa permiten que el material en llamas avance y encienda un motor de la etapa superior.
Una "P" indica que el motor está "enchufado". En este caso, no hay carga de eyección, pero hay una tapa en su lugar. Un motor enchufado se utiliza en cohetes que no necesitan desplegar un sistema de recuperación estándar, como cohetes pequeños que dan volteretas o cohetes planeadores de radiocontrol. Los motores enchufados también se utilizan en cohetes más grandes, donde se utilizan altímetros electrónicos o temporizadores para activar el despliegue del sistema de recuperación.
Los motores compuestos generalmente tienen una letra o una combinación de letras después del tiempo de retardo, que indica cuál de las diferentes formulaciones de propulsor del fabricante (que producen llamas o humo de colores) se utiliza en ese motor en particular.
Los motores de cohetes recargables se especifican de la misma manera que los motores de cohetes de un solo uso, como se describió 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 de Aerotech diseñada para un casquillo 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 de manera que el impulso en newton-segundos es el primero, seguido de la clasificación del motor, el empuje promedio en newtons , seguido de un guión y el tiempo de retardo 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]
Los cohetes de alta potencia y los modelos a escala están diseñados para ser recuperados de forma segura y volar repetidamente. Los métodos de recuperación más comunes son el paracaídas y la serpentina. El paracaídas generalmente estalla cuando la carga de eyección del motor se desprende del cono de la nariz. El paracaídas está unido al cono de la nariz, lo que hace que se tire del paracaídas y realice un aterrizaje suave.
El método más simple, que solo es apropiado para los cohetes más pequeños, es dejar que el cohete vuelva a caer al suelo después de expulsar el motor. Esto es ligeramente diferente de la recuperación por voltereta, 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.
Otro método sencillo y adecuado para cohetes pequeños (o cohetes con una gran sección transversal) es hacer que el cohete vuelva a la Tierra dando volteretas. Cualquier cohete que adopte una trayectoria balística estable al caer no es seguro para utilizarlo con recuperación por volteretas. Para evitarlo, algunos de estos cohetes utilizan la carga de eyección para deslizar el motor hacia la parte trasera del cohete, desplazando el centro de masas detrás del centro de presión y haciendo que el cohete sea inestable.
Otra técnica de recuperación muy sencilla, utilizada en los primeros modelos de la década de 1950 y ocasionalmente en ejemplos modernos, es la recuperación por impacto de morro. En este caso, la carga de expulsión del motor expulsa el cono de morro del cohete (normalmente sujeto por un cordón de choque hecho de goma, hilo de Kevlar u otro tipo de cordón) del tubo del cuerpo, destruyendo el perfil aerodinámico del cohete, provocando un gran aumento de la resistencia y reduciendo la velocidad del cohete a una velocidad segura para el aterrizaje. La recuperación por impacto de morro generalmente solo es adecuada para cohetes muy ligeros.
El método del paracaídas/serpentina se utiliza con mayor frecuencia en los cohetes modelo pequeños, pero también se puede utilizar con cohetes más grandes. Utiliza la fuerza de expulsión del motor para desplegar, o empujar, el paracaídas o la serpentina. El paracaídas se fija al cuerpo directamente, por medio de un cordón de apertura, o indirectamente, cuando se fija al cono de la nariz, que se fija al cuerpo por un cordón de apertura. Por lo general, una bola o masa de papel o material ignífugo, a veces denominado guata de recuperación, se inserta en el cuerpo antes del paracaídas o la serpentina. Esto permite que la carga de expulsión propulse la guata, el paracaídas y el cono de la nariz sin dañar el equipo de recuperación. La resistencia del aire ralentiza la caída del cohete, lo que termina en un aterrizaje suave, controlado y delicado.
En la recuperación del planeo, la carga de eyección despliega un perfil aerodinámico (ala) o separa un planeador del motor. Si se ajusta correctamente, el cohete/planeador entrará en un planeo en espiral y regresará de manera segura. El "planeador de impulso" de BnB Rockets es un ejemplo perfecto de un sistema de recuperación del planeo. En algunos casos, los planeadores cohete controlados por radio son llevados de regreso a la tierra por un piloto de manera muy similar a como se hacen volar los aviones modelo de radiocontrol .
Algunos cohetes (normalmente, cohetes largos y delgados) tienen las proporciones adecuadas para planear con seguridad hacia la Tierra con la cola por delante. Se los denomina "retrodeslizadores".
La carga de expulsión, a través de uno de varios métodos, despliega palas de estilo helicóptero y el cohete gira automáticamente de regreso a la Tierra. La recuperación del helicóptero generalmente ocurre 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 de goma tiran de las palas hacia afuera y proporcionan suficiente resistencia para suavizar el aterrizaje. En algunos cohetes, las aletas también se utilizan como palas. En estos, la carga de expulsión empuja un tubo en el interior que tiene pestañas que sobresalen del cohete que sostienen las aletas durante el lanzamiento. Luego, la pestaña libera las aletas tiradas por la banda de goma que giran hacia arriba a la posición de helicóptero.
Un número muy reducido de personas ha estado buscando el aterrizaje propulsivo para recuperar sus cohetes modelo utilizando el control activo a través de la vectorización del 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 estrangulamiento por impacto de la columna de humo. [25] En 2023, TTB Aerospace de Teddy Duncker aterrizó con éxito el cohete modelo LLL. [26]
Se pueden lanzar cámaras y videocámaras en cohetes modelo para tomar fotografías en vuelo. Se pueden usar cohetes modelo equipados con la Astrocam, la cámara de película Snapshot o la Oracle o las cámaras digitales Astrovision más nuevas (todas producidas por Estes), o con equivalentes fabricados en casa, para tomar fotografías aéreas . [27] [28]
Estas fotografías aéreas se pueden tomar de muchas maneras. Se pueden utilizar temporizadores mecanizados o métodos pasivos, como cuerdas que se tiran mediante 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 dar lugar a fotografías borrosas, y las condiciones de iluminación que cambian rápidamente cuando el cohete apunta del suelo al cielo pueden afectar la calidad del vídeo. Los fotogramas de vídeo también se pueden unir para crear panorámicas. Como los sistemas de paracaídas pueden ser propensos a fallos o averías, las cámaras de los cohetes a escala deben protegerse del impacto contra el suelo.
También hay cohetes que graban videos digitales cortos. Hay dos de los más utilizados en el mercado, ambos producidos por Estes: el Astrovision y el Oracle. El Astrocam graba 4 segundos de video (se anuncia como 16, y se muestra al reproducir el video, pero en la vida real son 4) y también puede tomar tres imágenes fijas digitales consecutivas en vuelo, con una resolución más alta que el video. Utiliza motores de tamaño B6-3 a C6-3. El Oracle es una alternativa más costosa, pero puede capturar todo o la mayor parte de su vuelo y recuperación. En general, se utiliza con motores "D". El Oracle ha estado en el mercado más tiempo que el Astrovision y tiene una mejor reputación en general. Sin embargo, las "cámaras de llavero" también están ampliamente disponibles y se pueden usar en casi cualquier cohete sin aumentar significativamente la resistencia.
También hay cohetes caseros experimentales que incluyen cámaras de vídeo a bordo, con dos métodos para grabar el vídeo. Uno 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 mencionadas anteriormente (algunos experimentadores utilizan la PenCam Mega de Aiptek para esto, la potencia más baja utilizable con este método es un motor C o D).
Los cohetes modelo con altímetros electrónicos pueden informar y/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 hasta la velocidad y luego hasta la altura y b) tener un barómetro a bordo con un cronómetro y obtener la altura (a partir de la diferencia de la presión en el suelo y la presión en el aire) y trabajar hacia adelante con el tiempo de las mediciones hasta la velocidad y la aceleración.
Los modelistas de cohetes suelen experimentar con tamaños, formas, cargas útiles, cohetes de varias etapas y métodos de recuperación de cohetes. Algunos ingenieros de cohetes construyen modelos a escala de cohetes más grandes, lanzaderas espaciales o misiles.
Al igual que los cohetes modelo de baja potencia, los cohetes de alta potencia también se construyen con materiales livianos. A diferencia de los cohetes modelo, 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 las velocidades de Mach 1 (340 m/s) y más de 3000 m (9800 pies) de altitud. Debido al riesgo potencial para otras aeronaves, a menudo se requiere la coordinación con las autoridades correspondientes.
Los cohetes de alta potencia están propulsados por motores más grandes, que van desde la clase H a 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 ser de un solo uso, con el fin de reducir los costos. La recuperación y/o el encendido en varias etapas pueden iniciarse mediante pequeñas computadoras de a bordo, que utilizan un altímetro o acelerómetro para detectar cuándo encender los motores o desplegar los paracaídas.
Los cohetes modelo de alta potencia pueden transportar grandes cargas útiles, incluidas cámaras e instrumentación como unidades GPS .
Un cohete de alta potencia debe cumplir al menos uno de los siguientes criterios:
