Plan de trabajo EMA - ACEMU para el período 2011-2016

EL PRESENTE PLAN DE TRABAJO SE ENCUENTRA BAJO REVISIÓN Y ANALISIS POR PARTE DE ACEMU Y EMA, CON VISTAS A SU FIRMA actualmente hay una nueva versión a estudio de la Dirección y Jefatura de Estudios de la Escuela Militar de Aeronáutica, UNA VEZ APROBADO EL DEFINITIVO SE PUBLICARÁ

Autor: Tabaré Pérez tabare.perez@acemu.org;

Fecha: 2010-23-02 14:49:33 UYST

Se describe un plan de trabajo conjunto EMA-ACEMU para el corto, mediano y largo plazo. Este plan comenzará a regir a partir de la firma del convenio por 5 años EMA-ACEMU.

Lanzamiento de la serie Tero: CUMPLIDO

La serie Tero tiene como misión obtener un diseño de un vector confiable de volar, sencillo de construir, de bajo costo, con apogeos adecuados para la prueba de sistemas y subsistemas de vuelo y cargas de pago de investigación y didácticas. Todo el conocimiento generado en esta serie permitirá encarar el diseño de vectores cada vez más poderosos y complejos.

1. El principal objetivo es realizar el lanzamiento de los dos vectores disponibles de esta serie en las instalaciones de la EMA.
2. Detectar cuáles son los automatismos en las operaciones necesarios de coreografiar de tal forma de minimizar los errores en las operaciones de lanzamientos. Todos los lanzamientos serán tratados de la misma forma sin importar el porte del vector a ser lanzado:

• Operaciones:
  • Diseño y verificación de los checklists para las distintas actividades involucradas.
  • Implementación de la seguridad:
    • Del personal operativo y foráneo.
    • De la logística.
    • Implementación de roles de responsabilidad:
      • Responsable de propulsión.
      • Responsable de aviónica.
      • Responsable de integración y rampa.
      • Responsable de la seguridad.
      • Director de vuelo.
• Documentación gráfica de toda la jornada. La propuesta es que el personal de la FAU se encargue de documentar gráficamente (fotografía y video) todo el trabajo realizado en la jornada y genere dos productos:
  • Material de divulgación y prensa.
  • Material técnico para el análisis de las operaciones y vuelos.
• Vuelo:
  • Análisis del comportamiento del vector en cada una de las etapas del vuelo por parte de los responsables de cada uno de los roles descriptos arriba. Se trata de observaciones personales que luego serán incluidas junto a la documentación gráfica.
• En base a la documentación obtenida, revisar el diseño e implementar las acciones de mejora que puedan aparecer para aumentar la confiabilidad del vector.

Lanzamiento de la serie Tero: CUMPLIDO

Una vez que se considere que los objetivos de los vectores de la serie Tero se hayan logrado, se propone como objetivo generar una documentación completa para que cualquier persona con los conocimientos adecuados pueda reproducir su construcción y operación.

Se plantea que este trabajo pueda ser realizado como parte de los cursos que dicta la EMA tal vez planteado como trabajo de pasaje de cursos relacionado además con las materias de aerodinámica, metodología de la investigación o las que se consideren adecuadas previa evaluación con la Jefatura de Estudios

1. Diseño, construcción, ensayo y caracterización de motores descartables de baja potencia (Clase D, E y F). Para este objetivo será necesario formular un propelente que no requiera de condiciones de almacenamiento críticas para su conservación en el tiempo como lo son las formulaciones en base a resinas epóxicas.
2. Diseño, construcción, ensayo y caracterización de motores descartables de PVC sin piezas mecanizadas para motorizar vectores de media potencia como los de la serie Tero.

Diseño, construcción y ensayo de kits de vectores para motores descartables de baja potencia (Clase D, E y F) construidos con materiales livianos de bajo costo y fácil obtención en plaza.

1. La primera etapa requiere el diseño de:
   1. Motor de diseño específico para su función (booster).
   2. Aviónica para el encendido de la segunda etapa.
   3. Aviónica para la recuperación.
2. La segunda etapa es un vector de la serie Tero.

Para la operación de esta serie de dos etapas hay que definir el campo de vuelo a usar ya que estamos hablando de apogeos superiores a los 1000m.

El programa CanSat consiste en desarrollar un programa para poder simular, con vuelos de cohetes experimentales, la operación de un satélite real.

Se realizan misiones de diferentes tipos recolectando datos. Las misiones típicas son:

• Medidas atmosféricas.
• Captura de video e imágenes estáticas.
• Comunicaciones.
• Navegación.
• Didácticas para diferentes niveles de educación.

Un CanSat se lanza en un cohete experimental de media o alta potencia con una carga de pago contenida en lo que llamamos CanSat. El cohete, al llegar al apogeo, además de activar el sistema de recuperación, libera el CanSat cayendo en paracaídas e iniciando la misión de toma de datos del experimento diseñado. La carga es recuperada y se evalúan los resultados obtenidos que servirán para diseñar una nueva misión.

Las misiones pueden tener cualquier nivel de complejidad.

El desarrollo de la serie Tero de cohetes experimentales permite tener disponible para este programa un vector confiable y de bajo costo para realizar este tipo de actividades. La propuesta es que se formen diferentes grupos de diversos orígenes para que diseñen la carga de pago del CanSat que será embarcada en una plataforma funcional. Al no tener que desarrollar el vector para volar la carga, los grupos se concentran en los aspectos del diseño de la misión reduciendo los tiempos de desarrollo y por lo tanto disminuyendo la complejidad de todo el trabajo.

Este programa, creado en USA por el Profesor Bob Twiggs de Stanford quien propuso usar como contenedor estándar una lata de refresco de aluminio y de ahí su nombre. El programa fue implementado y adaptado con gran éxito en numerosos países.

Se propone una primera fase con contenedores adaptados a las dimensiones de los cohetes de la serie Tero para luego pasar a la operación de CanSats según las dimensiones de su diseño original. A.C.E.M.U. Tiene a disposición dos contenedores CanSat estándar listos para ser configurados y volados.

Los sistemas de globos de gran altitud permiten disponer de plataformas de muy bajo costo capaces de exponer cargas de pago a condiciones de vuelos espaciales. Se basa en el uso de globos sondas llenos de He que permiten llegar a alturas de alrededor de los 30.000 m. A esa altura se la considera el comienzo de lo que se denomina espacio cercano en donde las condiciones de radiación solar, radiación cósmica y temperatura son extremos: es el borde de comienzo del espacio. Esto permite ensayar aviónica y experimentos de cualquier complejidad en ambientes extremos. Es una experiencia muy difundida en el mundo usada tanto para investigación como para fines didácticos de gran atractivo (poder fotografiar la curvatura de la Tierra y el negro del espacio por ejemplo)

La propuesta es desarrollar diversos tipos de plataformas basadas en globos de muy bajo costo que permitan embarcar experimentos y aviónica de diferentes tipos y que queden disponibles para ser usados con fines de investigación y didácticos a diferentes niveles.

Un paso relevante para el desarrollo de la cohetería experimental es lograr diseñar, construir, caracterizar, operar y volar un motor cohete híbrido.

Los cohetes híbridos (oxidante gaseoso y combustible sólido) presentan numerosas ventajas sobre los motores con propelentes sólido y los motores basados en propelentes líquidos. Dentro de estas ventajas se destacan la seguridad, simplicidad, los mejores impulsos que se pueden lograr y el costo de desarrollo.

Son más complejos que los sólidos en cuanto a su construcción y operación pero fundamentalmente se reducen las posibilidades de accidente al tener en el sistema separado el combustible del oxidante.

La propuesta es diseñar, construir, caracterizar y operar un motor cohete híbrido primero en un banco de pruebas diseñado para tales efectos y luego embarcarlo en un vector diseñado específicamente para este tipo de motorización.

• Se evaluará la posibilidad de relacionar esta actividad con algunos de los cursos afines en la EMA lo cual será evaluado por la Jefatura de Estudios.
• El principal valor que se debe manejar es la seguridad personal y del material propio y ajeno involucrado.
• Las primeras jornadas de lanzamiento de cualquier sistema no tendrán divulgación pública. Dicha divulgación se realizará cuando se verifique la estabilidad no sólo del sistema en vuelo sino de todas las operaciones involucradas.
• No todas las jornadas serán públicas aún cumpliendo con lo anterior.

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