¡Esta es una revisión vieja del documento!
Combustible, Comburente y otras Yerbas
Algunas reflexiones de Kenneth sobre combustibles para motores cohete:
El tema de todos los motores de cohete, es que deben cargar tanto el combustible, como el comburente, (desde el punto de vista de los químicos: reductor y oxidante).
En principio, cualquier combinación de combustible y comburente sería posible. En la práctica, obviamente no, porque depende también de cuanta energía libera, a qué velocidad, si la reacción es automantenida, etc.
En ese sentido existen 3 posibilidades:
a) quema muy lento - no se mantiene o se apaga,
b) la reacción se mantiene - a un ritmo razonable y útil,
c) explota
La idea, es buscar una combinación de combustible y comburente, con una configuración de manera tal que logremos (b).
En el caso de los azúcares y el nitrato, para (b), es una situación en la que la velocidad de quemado es relativamente lenta, y no todos los productos son gaseosos, por lo que no todos contribuyen al impulso con su expansión, por eso se arma una configuración que tenga una superficie lo suficientemente grande, como para que la velocidad de quemado sea tal que le de un buen impulso.
Dependiendo del tipo de combustible, es que debemos de elegir el oxidante que vamos a usar.
A modo de ejemplo, tenemos el nitrato de potasio, que es un oxidante fuerte, pero menos fuerte que el perclorato de amonio y menos aún que el perclorato de potasio o el clorato de potasio.
Si mezclamos nitrato con azúcar tenemos una buena combinación para motor de cohete, pero si lo mezclamos con perclorato o con clorato, tenemos posiblemente una bomba
En el caso de las resinas expóxicas necesitamos un oxidante más fuerte que el nitrato, por eso lo he visto combinado con perclorato de amonio o de potasio.
En la página web de Richard Nakka, hay una sección dedicada a las resinas epóxicas, www.nakka-rocketry.net/.
Sobre las configuraciones de los granos: hay mil formas de configurar los granos, más largos, maś cortos, con un agujero, con varios, con agujero en forma de flor, etc.
Para analizar los tipos de geometría de los granos de combustible, podemos remitirnos a las páginas de Richard Nakka, que ya mencionamos, la de Jimmy Yawn (www.jamesyawn.net/), o en http://en.wikipedia.org/wiki/Solid-fuel_rocket, (buscamos Grain geometry).
Para ver como se comporta cada tipo de grano, recomendamos usar el programa MotorSim (content.billkuker.com/projects/…/motorsim-2-0), que está realmente muy bueno, especialmente para candy.
Al parecer un moonburner (tipo de configuración de grano), da un perfil progresivo-regresivo, y parece que da tiempos de quemado más largos, pero sí, es como hemos comprobado:
un lado del motor sufre más las consecuencias de las llamas, por eso de ese lado suele reforzarse la inhibición.
En algunas configuraciones hay granos que ya arrancan sin combustible de un lado, ese lado seguro que va a sufrir mucho más.
Kenneth Irving - ACEMU Editado por Luis Auza - ACEMU Mayo de 2012