Ensayo en banco real con motor de cohete de clase J222

Fecha de publicación

El ensayo en banco real con motor tuvo éxito de asistencia de alumnos, reuniendo más de 150 personas

El pasado 16 de mayo, tuvo lugar en las pistas de baloncesto de la ETSi de la Universidad de Sevilla, un ensayo en banco real de un motor cohete de 260kg de empuje, llevado a cabo por Álvaro Sáez, antiguo alumno del Grado en Ingeniería Aeroespacial de Escuela, junto con su padre, Jesús Sáez. 

Esta jornada fue acompañada de nociones sobre el diseño y fabricación de cohetes,
breve teoría de toberas, experimento de caracterización de propulsantes sólidos, y por último un ensayo en banco final. El ensayo está dentro de la campaña de pruebas de mejora del sistema propulsor del proyecto NAOS que Álvaro y Jesús llevan desarrollando desde 2015, que culminó en el lanzamiento del NAOS en mayo del 2021.

El ensayo en banco realizado en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería es parte crucial de la batería de ensayos programada para el motor del cohete NAOS. Este es el proyecto más ambicioso llevado a cabo por Coheteros. Se trata de un cohete de más de 2 metros de altura y 7 kg de peso con capacidad de alcanzar un apogeo de 3 km de altura y ser reutilizable. Para hacerlo posible cuenta con un sistema de recuperación formado por un paracaídas y un sistema de eyección programado con un retardo electrónico. Adicionalmente, integra un sistema de adquisición de datos de vuelo y otro de rastreo y telemetría que recibe las coordenadas del cohete en todo momento mediante GPS y las envía a estaciones de recepción en tierra mediante telemetría con modulación LoRa. Por último, adapta una cámara de alta resolución de abordo también muy útil para adquirir datos de la trayectoria, actuaciones y etapas del vuelo. 

Todos estos sistemas se encuentran diseñados, desarrollados y fabricados desde cero por coheteros y han sido validados con pruebas funcionales. Asimismo, la plataforma de lanzamiento está diseñada estructuralmente para soportar las cargas de despegue del cohete y garantizar que el vuelo es estable desde la salida.

El ensayo en banco real con motor como el realizado en la ETSI pretende validar los siguientes aspectos de diseño:

  • Similitud entre la curva Empuje-Tiempo real y teórica obtenida en las simulaciones. 
  • Validar la viabilidad del nuevo sistema de inhibición de los granos de propulsante del motor. Dicha inhibición está fabricada por impresión 3D en ABS, y facilita en gran medida el proceso de fabricación de los granos de propulsante, permitiendo realizar remesas con mayor frecuencia.
  • Analizar y estudiar la repetibilidad de los ensayos en banco. En total se han realizado 4 ensayos en banco con la misma carga de propulsante que el exhibido en la escuela. Todos ellos, muestran curvas Empuje-Tiempo muy similares entre sí, evidenciando la fiabilidad y confianza en el proceso de fabricación.
  • Caracterización del efecto de la combustión erosiva, factor determinante en los CATOs (Catastrophe At Take Off) sufridos en pruebas anteriores, con el objetivo de aplicar medidas correctivas para eliminar o mitigar dicho efecto.
  • La prueba también ha sido determinante para poder obtener datos reales que permitan predecir con mayor exactitud las actuaciones que realizará NAOS en su inminente lanzamiento. 

Sin embargo, dicha prueba no ha sido útil únicamente para los diseñadores, sino también para la multitud de estudiantes y futuros ingenieros que acudieron al evento, ya que durante la exhibición pudieron comprobar que la teoría y conocimientos adquiridos durante los estudios fueron vitales para el desarrollo del motor cohete. Para ello, varios de las explicaciones teóricas se acompañaron de evidencias reales experimentadas en vivo durante el evento. No obstante, también pudieron ser partícipes de que en muchas ocasiones la teoría no es capaz de predecir correctamente la realidad, destacando la importancia de las pruebas funcionales para validar los diseños.

Pero quizás lo más llamativo del encuentro fue la motivación, atención e interés que mostró el alumnado en todo momento, destacando la buena atmósfera creada en todo momento.
 

IMG_20230516_190538.jpg
Asistentes al ensayo
IMG_20230516_192922.jpg
Alumnado atentos a la explicación teórica del ensayo
1684351753005.JPG
Álvaro Sáez, explicando a los asistentes el ensayo a realizar