El Cohete "Actitud" - Equipo Cuartel V
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Documentación (resumen en inglés)
La idea de contar con un cohete para elevar cargas estudiantiles, que brinde un buen espectáculo y que alcance alturas de entre 800 y 1000 metros con aceleraciones bajas era un viejo proyecto.- Llegar a un kilómetro no parece una gran empresa, es una altura que parece modesta y relativamente fácil de alcanzar con un cohete sencillo dotado de un motor "candy" -de hecho muchos aficionados con alguna preparación lo han logrado.- El verdadero desafío consiste en poder llegar a esas alturas con aceleraciones muy moderadas (idealmente del órden de los 10 a 12 g), con motores candy.- Conviene aclarar que el motor candy es mi alternativa amateur preferida, por su excelente relación costo / calidad; permite obtener buenas potencias a precios alcanzables, brinda un excelente espectáculo por su característica columna de humo, pero si se desea elevar una carga útil de entre 250 y 300 gramos se hace complicado lograr aceleraciones bajas.- Por eso surgió la alternativa de hacer un cohete de dos etapas, con un motor candy más pequeño que el que se debería usar para llegar a la altura deseada en una sola etapa, y suplementando con la segunda etapa el rendimiento faltante.- La idea fue "aplanar" la curva de empuje repartiendo el esfuerzo entre dos etapas.-
Pero con un diseño así, con ese concepto de doble etapa, el desafío cambia totalmente y el tema comienza a ponerse divertido: no es fácil hacer un cohete amateur de dos etapas, y de hecho no hay mucha experiencia al respecto.- Debido a eso y para facilitar un poco las cosas, se decidió usar un motor comercial tipo F18 en la segunda etapa.-
El cohete "Actitud"
Alumnos y profesores de Escuelas ORT de Argentina junto al cohete "Actitud", momentos antes de su preparación en rampa
El "Actitud", presentado en la revista estadounidense de cohetería "Peak of Flight", publicada por la firma Apogee Rockets.
Metas del proyecto:
En este caso, las metas eran las siguientes:
- Usar como booster un motor candy relativamente seguro, con bajas probabilidades de fallas o fisuras en la cámara de combustión, expulsiones de toberas o tapas, etc.;
- Poder combinar a ese candy con un motor comercial, para evitar -en algunas configuraciones y en la medida de lo posible- tener que usar sistemas de recuperación electrónica en la segunda etapa, sino que lo que interesaba era usar la capacidad de temporización pirotécnica y eyección de un motor comercial;
- Probar la electrónica de la primera etapa, un diseño propio consistente en un temporizador "paso a paso" que puede detectar un evento y controlar otros (en este caso, hace la detección del despegue, el encendido de la segunda etapa que conduce a la separación interetapas, y finalmente maneja la eyección del paracaídas de la primera etapa); debido a cuestiones de tiempo y como una manera de abrir aún más el diseño y desarrollo de cohetes, en la versión final se empleará un temporizador digital microprocesado desarrollado y construído en las Escuelas ORT;
- Poder situar -con aceleraciones acotadas, a bajo costo y con riesgos moderados en cuanto a los motores- una carga útil estudiantil de 200 a 300 gramos (un CanSat) a una altura que podemos llamar interesante (800/1000 metros), con un cohete que nos permita dar un buen espectáculo, al poder ver el vuelo en alguna parte de su trayectoria.-
- Finalmente, la idea fue intentar la recuperación de cargas complejas de manera relativamente sencilla en razón del apogeo a alturas moderadas. como para usar el sistema en experiencias estudiantiles y capacitar a los socios ACEMA más jóvenes y con menos experiencia en estas operaciones para que puedan participar como personal de apoyo en tierra en proyectos de socios con alcances más ambiciosos.-
Seguramente con un motor más "rabioso" en la primera etapa y aligerando los 200 gramos de carga útil el cohete "Actitud" puede alcanzar apogeos de mayor órden, pero se perderían las características buscadas.- Suponíamos que la estructura reforzada con fibra de vidrio de la segunda etapa del cohete soportaría bien a aceleraciones mayores, pero como no se trata de competir sino de llevar adelante una idea de trabajo, simplemente se buscaron resultados menos ambiciosos.- En mi modesto entender, no tiene sentido perder un cohete, a menos que exista algún experimento que justifique tal pérdida; pero no tiene nada de gracioso perderlo sólo para poder decir que uno llegó a cierta altura... Tampoco es útil necesitar diez mil hectáreas para lanzar un cohete que no tiene ningún fin práctico.- De allí esta selección deliberada de apogeos acotados.-
Motores del "Actitud":
El booster que se empleó en el "Actitud" es el motor GD-H86 de Sorbitol/KNO3 (un viejo y probado veterano, descendiente directo de otro trabajo en equipo, ya que parte de un diseño original de Gastón Trinidad); el diseño original de Gastón ha sido extensamente reformado; este motor, por ejemplo, posee tapas y toberas a rosca (sin tornillos de fijación), lo cual le confiere un exterior totalmente liso, y sus características son diferentes al diseño original como para poder lograr más bajas presiones de cámara, empujes menores y de curvas algo diferentes a las originales.-
El motor H86 es un "candy" de acero inoxidable, posee dos granos "bates" de quemado restringido y tiene un ánima grande en relación a la garganta de la tobera, la cual está a su vez generosamente dimensionada, todo esto para lograr presiones de cámara acotadas, empujes moderados y una curva no muy aguda, considerando que se trata de un candy.-
¿Porqué ese nombre?
Diccionario de la Real Academia Española:
"ACTITUD"
(Del lat. *actitu-do).
1. f. Disposición de ánimo manifestada de algún modo.
2. f. Postura del cuerpo humano, especialmente cuando es determinada por los movimientos del ánimo, o expresa algo con eficacia.
3. f. Postura de un animal cuando por algún motivo llama la atención.
Semejanza fonético-ortográfica: "APTITUD"
1. f. Capacidad para operar competentemente en una determinada actividad. 2. f. Cualidad que hace que un objeto sea apto, adecuado o acomodado para cierto fin. 3. f. Capacidad y disposición para el buen desempeño o ejercicio de un negocio, de una industria, de un arte, etc. U. t. en pl. con el mismo significado que en sing. 4. f. Suficiencia o idoneidad para obtener y ejercer un empleo o cargo.
Una cuestión de actitud:
El año 2005 fue de difícil comienzo para los coheteros aficionados argentinos, ya que lo comenzamos sin nuestro campo habitual de vuelo modelista (en aquel entoces usábamos casi exclusivamente los campos del Club ALA de Lomas de Zamora) debido en parte a los sucesos de Cromagnon de fines de 2004 y en parte a un cambio de autoridades en el club que nos alojaba; pero además de eso, ambas situaciones se vieron reforzadas por el comportamiento poco franco de algunos coheteros que no respetaron las sencillas pautas establecidas por sus dueños para usar ese campo de vuelo; además, para esas mismas épocas se venían produciendo una serie de inconvenientes en el suministro de materias primas para motores, lo cual hacía que escasearan o que funcionaran mal; evidentemente, era necesario solucionar esos dos graves problemas:
- Conseguir un nuevo lugar para practicar públicamente el modelismo;
- Poder volver a asegurar la fabricación de motores.-
La comunidad cohetera argentina es muy pequeña pero laboriosa, y consideramos que en nuestro hobby no se deben alentar divisiones ni competencias alejadas de lo deportivo: hay que ayudar al bien común o al menos no molestar con actitudes vanidosas a quienes trabajan (inclusive gratis) por ese bien común.-
En lugar de eso, desde fines del 2004 hasta agosto de 2005, un pequeño grupo de coheteros comenzó a proponer públicamente una serie de situaciones fuera de lugar, cosa que provocó desagradables malestares a nuestra pequeña comunidad cohetera; estos problemas eran generados casi cotidiana y gratuitamente.-
Aún en medio de esos complejos e innecesarios planteos, un puñado de respetables coheteros de ACEMA decidimos seguir trabajando honestamente a pesar de la adversidad y muchas veces con medios económicos muy escasos; gracias a eso y con el esfuerzo de muchas personas, logramos obtener nuevos sitios públicos para nuestros lanzamientos, colaboramos en solucionar -quizá definitivamente- los problemas con los motores y -finalmente- dimos comienzo a este proyecto, consistente en una serie de cohetes de dos etapas: el "Actitud".-
En la elección del nombre se barajaron varias posibilidades, todas relacionados con una tendencia que podemos resumir diciendo que deseabamos "pasar el mal trago", afirmando rotundamente y con hechos que es mucho mejor hacer cosas con una mentalidad positiva y sin que todo dependa del poder de una billetera, sumando esfuerzos y voluntades antes que esgrimir palabrerías huecas o poner en duda la honestidad de gente de trabajo.- Pensamos en nombres como "Disposición", "Esfuerzo" e inclusive el muy similar "Aptitud".- Finalmente, emergió "ACTITUD", como un resumen de nuestra manera de encarar los inconvenientes y desafíos, con una actitud positiva.-
El Proyecto Cohete Actitud es hoy una idea que constituye una demostración más de lo que se puede lograr simplemente mediante el verdadero trabajo de equipo, de modo desinteresado, con humildad y "buena onda", sin vedettismos ni blablabla.-
AMIGO COHETERO, ABRA BIEN LOS OJOS.- Hay gente que es como el aguarrás: de lejos... hasta parecen solventes...
Las pruebas en el banco dieron unos 2 segundos y medio de quemado, con un impulso total de unos 220 N-s, un pico de 147 N (alrededor del segundo y medio), y un empuje promedio de 86 N.- Estos valores constituyen sin duda una muy alta penalización o una baja de rendimiento deliberada para un motor de sorbitol, pero hace mucho que se estaba tratando de lograr un candy así y que funcione bien, ya que si se bajan mucho las presiones de cámara surgen rápidamente problemas de encendido (arranque), de quemados parciales, etc..- Es un motor que se ha probado reiteradamente en banco estático y en vuelo.-
El motor F18 es un impulsor de BP de muy largo aliento: empuja durante casi cuatro segundos, más el delay de eyección de paracaídas.- Su empuje máximo es de 57 Newton y tiene un impulso total de 71 N-s.-
Accesorios - Cargas de Pago:
El "Actitud" transportó cargas de pago de las Escuelas ORT ( Prof. Edgardo Báez), quienes prepararon un CanSat electrónico para detectar eventos propios del vuelo.-
Diagrama de Tiempos:
T 0 = Lanzamiento
T 1.6 = MaxG1 = 6.5 g, 200 Km/h
T 2.5 = MaxV1 = 340 Km/h
T 2.6 = BECO
T 3 = Arranque 2da. etapa
T 3.1 = Separación interetapas, a 250 metros
T 3.5 = MaxQ = 7.98 g, 479 Km/h
T 11 = Eyección paracaídas booster, a 350 metros
T 14.73 = Apogeo sustainer, 850 / 1100 metros
T 16 = Eyección paracaídas sustainer
Estado del cohete "Actitud" al 17 - 18 de setiembre de 2005