En el Bunker

1. Se instaló una cámara para obtener imágenes cercanas, se realizó la prueba de la misma.
2. Se instaló el banco de pruebas. En el interior del contenedor del motor, se le introdujo tierra negra, como aislante del calor y como amortiguador en el empuje inicial.
3. Se realizó un chequeo de funcionamiento y medición, tanto del banco de pruebas como del DATAQ. Ambos verificados con datos tomados por el correspondiente notebook y confirmados mediante cálculo.
4. Como consecuencia de este último, se verificó la conectividad con el notebook asociado.

Cercano al Bunker

1. Instalación de una segunda cámara para imágenes de media distancia, se realizó la prueba de la misma.
2. Instalación del sub sistema de disparo, se realizó medición de continuidad.
3. Instalación de baterias de alimentación del sub sistema de disparo, se verificó amperaje y voltaje que entregan. Se realizó su conección en serie.
4. Prueba en seco de ignitor serie Mercur, alimentado por bateria de sub sistema de disparo.

En el Puesto de Control

1. Instalación del sistema de disparo, conección del mismo al subsistema.
2. Prueba de continuidad del sistema de disparo.
3. Prueba de ignición en seco, utilizando un ignitor serie Mercur.
4. Instalación de 3ra. cámara para imágenes a distancia.
5. Prueba del sistema completo de filmación, mediante toma de imágenes de prueba.
6. Verificación de la integridad de los granos de combustible.
7. Verificación de la integridad de los separadores pirogénicos.
8. Verificación de la integridad de los inhibidores.
9. Selección de Ignitores.

Previo a la Ignición

1. Despeje y aseguramiento del área del bunker.
2. Verificación de ubicación de todo el personal en Puesto de Control.
3. Solo personal autorizado y protegido en zona de bunker.

Se cargó el combustible de acuerdo a los protocolos establecidos, pegando en la superficie del grano que va sobre la tapa del motor, al ignitor serie Mercur.
La conexión del ignitor al sistema de disparo, se realizó a través de los oficios centrales de los granos y a través de la garganta de la tobera.

Se cargaron 3 granos de candy (formulación KNO3/Dextrosa), se incorporaron entre granos, separadores pirogénicos formulados sobre círculos de papel A4 del diámetro de los granos, embebidos en pólvora negra.

Los granos fueron “envueltos” en hojas A4 de impresora, para que actúen como inhibidores.

Se procedió a la ubicación del motor en banco y luego de dar 2 voces de alerta y despejada la zona de encendido, con todo el personal en zona segura, se procedió a realizar cuenta regresiva de T-5.
El encendido se realizó de manera normal, no observándose en primera instancia ningún elemento que haga suponer algún inconveniente.

Luego de asegurar nuevamente el área de pruebas, cortocircuitando todos los sistemas desde zona de control, se retiró el motor del banco, trasladándolo al puesto de control.

Observemos ahora la filmación del encendido y que podemos observar en él.

Video de las 2 pruebas, primero el MX#001, luego el LAB#001

La primera observación que notamos es el empuje hacia abajo que realiza el motor cuando arranca, lo cual se debe al acomodamiento de la tierra utilizada como amortiguador.
En la siguiente fotografía (tomada de las secuencias cuadro a cuadro, de la cámara de media distancia), observamos el punto medio del encendido, el cual fue, por la forma en que se expanden los gases, perfecto. Se puede observar en la tobera, la formación de algunos cristales de potasa producto de la combustión.
A su vez, si observamos los gases en expansión y contra la tobera, por el color de los mismos, podríamos inferir que se encuentran entre los 800 y 900°C.

El color blanco de la tobera nos estaría indicando temperaturas superiores a los 1200°C.

Sin tener presente los datos emanados del DATAQ, se podría inferir que el tiempo de encendido fue del orden de los 2 segundos, con un empuje inicial limpio y expulsión limpia del ignitor al encendido.

Al desarme del motor, observamos la formación de cristales de potasa tanto en la tobera, en la garganta de la misma y en la cámara de combustión.

No se observa a primera vista ningún signo de estrés estructural, ni posibles quiebres o rajaduras del material, no se observan alteraciones en el sistema de cierre del motor (cierres seeger).



Se observa un comportamiento óptimo del papel A4 como inhibidor (el cual apenas muestra rastros de quemado), también un óptimo comportamiento de la grasa grafitada, la cual aplicada sobre los anillos o'ring, actúo como sello, no permitiendo la fuga de gases por las uniones entre la tapa/tobera y la cámara de combustión.

Podemos concluir, que el encendido en una primera instancia se cataloga como exitoso.

Se procedió a realizar una nueva verificación de datos desde banco de pruebas, mediante una pesa calibrada, la cual no arrojó problemas de calibración.

Se procedió a la carga del combustible de acuerdo a los protocolos, pegando en la superficie del grano que va sobre la tapa del motor, al ignitor serie Mercur.
En el momento de la inserción del primer grano de combustible, observamos que el mismo tenía 1mm. más de díametro que el admitido en la cámara de combustión, y además se determinó que su textura era quebradiza.
A los efectos de no cortar la prueba, el equipo de seguridad resolvió continuar con la misma, ante lo cual se procedió a realizar un raspado de la superficie del grano a los efectos de corregir su diámetro, fue en este procedimiento que se observaron algunos trozos de grano de combustible por rajarse.

En la colocación del segundo grano, tuvimos el mismo inconveniente, habiéndose procedido de la misma manera que el primer caso.
La conexión del ignitor al sistema de disparo, se realizó a través de los oficios centrales de los granos y a través de la garganta de la tobera.

Se cargaron 2 granos de candy (formulación KNO3/Dextrosa), se incorporaron entre granos, separadores pirogénicos formulados sobre círculos de papel A4 del diámetro de los granos, embebidos en pólvora negra.

Los granos fueron “envueltos” en hojas A4 de impresora, para que actúen como inhibidores.

Se procedió a la ubicación del motor en banco y luego de dar 2 voces de alerta y despejada la zona de encendido, con todo el personal en zona segura, se procedió a realizar cuenta regresiva de T-5.

Se produjo un encendido extremadamente violento, con explosión sónica, la cual se sintió a más de 200 mts. de distancia, la misma produjo el accionamiento de las alarmas de los vehículos cercanos.

Luego de asegurar nuevamente el área de pruebas, cortocircuitando todos los sistemas desde zona de control, se retiró el motor del banco, trasladándolo al puesto de control.

Observemos ahora la filmación del encendido y que podemos observar en él.

Video de las 2 pruebas, primero el MX#001, luego el LAB#001

La primera observación que notamos es el empuje hacia abajo que realiza el motor cuando arranca, lo cual se debe al acomodamiento de la tierra utilizada como amortiguador.
Podemos observar en las secuencias cuadro a cuadro, la expulsión por la tobera, de trozos de combustible sin quemar, probablemente por haberse quebrado el grano en el encendido, y un encendido menor a 1 segundo.

Se observó además, la expulsión por la tobera, de trozos de inhibidor entero, y trozos de separador entero, lo cual habla de una combustión imperfecta y lo cercano que se estuvo al CATO (Catastrophic Take Off).

Veamos ahora la secuencia fotográfica del encendido y analizaremos cada una de las tomas.

EL ENCENDIDO



En estas tomas, observamos el encendido del motor.



Podemos visualizar, como vuelan trozos de combustible encendido y



el ignitor y su cable. En este momento el motor esta logrando su presión operativa.

El motor a su MÁXIMA POTENCIA









El color de la tobera y de los gases en expansión, nos hablan de temperaturas cercanas a los 900°C.
Si observamos con atención vemos algunos trozos de inhibidor volando.
De acuerdo a los datos analizados con posterioridad, determinamos que el encendido a pleno, duró unas pocas centésimas de segundo.

La caída de presión, EL APAGADO

Estas tres últimas tomas, nos muestran la etapa de caída de presión y apagado, nótese en la penúltima foto, el trozo de inhibidor que sale volando por la tobera.

Otra situación que podemos inferir, luego de la observación de las fotos tomadas durante el proceso de encendido, es que probablemente se haya formado un tapón en la tobera, lo cual llevó también a un aumento muy brusco de la presión.
Esto último, basándonos en que en una centésima de segundo, el empuje pasa de 100kg. a 161kg. que fue el empuje máximo logrado.

Al desarme del motor, observamos la formación de cristales de potasa tanto en la tobera, en la garganta de la misma y en la cámara de combustión.
No se pudo quitar la tapa pues la misma se pegó a la cámara. Nuestro socio Jorge Vicente, con sus conocimientos de piloto militar, logró despegarla unas semanas después, con apenas unos golpecitos.

No se observa a primera vista ningún signo de estrés estructural, ni posibles quiebres o rajaduras del material, no se observan alteraciones en el sistema de cierre del motor (roscas milimétricas en zona de tobera), lo cual habla a las claras de la calidad constructiva de este motor.

Se observa un comportamiento óptimo del papel A4 como inhibidor (el cual apenas muestra rastros de quemado), también un óptimo comportamiento de la grasa grafitada, la cual aplicada sobre las roscas, actúo como sello, no permitiendo la fuga de gases por las uniones entre la tapa/tobera y la cámara de combustión.

Podemos concluir, que el encendido en una primera instancia se cataloga como DUDOSO y sujeto a revisión.

Se procedió a realizar una nueva verificación de datos desde banco de pruebas, mediante una pesa calibrada, la cual no arrojó problemas de calibración.

A los efectos de ilustrarnos un poco sobre el funcionamiento de estos motores, les incorporamos a continuación un link a wikipedia en donde de forma sencilla, se explica el funcionamiento de la tobera De Laval, y como se mueven los flujos de aire, tanto en la garganta de la misma, con en la salida divergente.
http://es.wikipedia.org/wiki/Tobera

CONSIDERACIONES FINALES SOBRE EL ENCENDIDO DEL LAB#002

Si bien el disparo fue violento, la rosca de la tobera no llegó ni a enterarse. Sin O-ring la grasa soportó perfectamente y no hay señales de que los gases hubiesen querido salirse por allí. La tapa quedó trancada, pero eso bien podría deberse a depósito de sales en el fondo, que llega a formar un socotroco.

Cabe destacar que ninguno de los dos motores tuvo movimiento lateral y la balanza (banco de pruebas) estuvo muy estable, esto reafirma la teoría de que el motor LAB no estuvo ni cerca de explotar, simplemente el tipo tuvo un berrinche.
Esto último reafirmado en una posterior prueba, que en condiciones absolutamente normales, generó 96 kgs. de empuje máximo, en un encendido que también fue muy violento y corto.

En cuanto a las ondas de choque generadas en el encendido, los remitimos a un artículo en wikipedia, que también explica en forma sencilla su comportamiento y el porqué de las mismas.
http://es.wikipedia.org/wiki/Onda_de_choque

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