Física

Sistema de propulsión

Publicado por Monica González

Un sistema de propulsión consiste en el proceso de cambiar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo en relación con un sistema de referencia dado. Este proceso puede llevarse a cabo por diversos medios, utilizando fuentes de energía diferentes, por ejemplo, la energía molecular de los enlaces químicos, la energía almacenada en baterías o desde, las reacciones nucleares solares y la energía de fisión nuclear y el decaimiento de los isótopos radiactivos. Un cuerpo puede ser acelerado por las fuentes de energía locales, es decir, las lleva junto con él, como el combustible almacenado en los tanques, o fuentes externas tales como la presión de la radiación solar. La fuerza motriz se utiliza para mover vehículos, aeronaves, automóviles, trenes, barcos, submarinos, etc.

El Laboratorio de Combustión y Propulsión (LCP) limita su investigación a las plantas adecuadas para la propulsión aeroespacial, en particular para la propulsión de satélites y auxiliares de propulsión de vehículos espaciales, que suelen ser producidos por los motores de cohetes pequeños adjuntos o miembros de sus propias estructuras. Esta propulsión tradicional se llama «propulsión a chorro» y se obtiene por la reacción de un vehículo para la cantidad de movimiento de la materia eyectada. En principio, sin embargo, el LCP es capaz de estudiar cualquier tipo de propulsión aeroespacial, y lo hace para satisfacer las necesidades del INPE – Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales, las necesidades de los socios o como una aplicación práctica de las enseñanzas de sus cursos de postgrado en el área, generalmente en forma de tesis.

En la propulsión química, la energía utilizada proviene de los enlaces químicos de propulsantes moleculares (combustibles y oxidantes).

La reacción química entre el propulsante transforma la energía contenida en los enlaces químicos de las moléculas de los propulsores de la energía cinética y eyecciones (productos de la combustión), que puede ser en estado sólido o líquido, de plasma gaseoso o mixto. La temperatura de estas reacciones es variable, normalmente entre 2.000 y 4.000 ° C y los productos se expulsan a través de una boquilla o la boquilla, supersónicas en velocidades que van desde 1800 hasta 4300 m / s.

Otra forma de propulsión química es aquella en la cual un combustible líquido se descompone en presencia de catalizadores, el suministro de material gaseoso a altas temperaturas y aumento sustancial en el volumen, lo que aumenta la presión dentro de la cámara en la que el fenómeno se produce. Los gases resultantes se expulsa a producir empuje.

Los distintos procesos se clasifican en la propulsión química, los propulsores son sólidos, líquidos o de gas híbrido.

La propulsión se pueden utilizar dos combustibles líquidos, un oxidante y un combustible almacenado en la fase líquida, que reaccionan entre sí o, como se mencionó anteriormente, sólo usan un propulsor, que es capaz de descomponerse en presencia de catalizadores, el suministro de gases. En ambos casos, el gas que resulta en alta temperatura y alta presión dentro de la cámara para ser expulsado a través de una boquilla, produciendo el empuje.

El primer tipo, llamado bipropellant, se utiliza en los grandes propulsores, cuyo rango de empuje es de cerca de 200 N hasta cientos de miles de N. Varios pares de propulsores se utilizan hoy en día, cada uno con ventajas y desventajas relativas. Algunas de estas parejas reaccionan por simple contacto, sin necesidad de un sistema de encendido. Los pares se llaman hipergólicos.

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