Diseño, fabricación y experimentación de un motor a reacción con fines de investigación

Abstract

En esta investigación se ha logrado evaluar la mejor manera de diseñar, fabricar y experimentar un Motor a Reacción con fines de Investigación con la finalidad de resolver algunos problemas tecnológicos del país como son: La Investigación Aeroespacial, la caída de granizo y la falta de lluvias en algunas zonas del país, equipamiento con artillería reactiva a nuestras Fuerzas Armadas, que actualmente importan el 100% de este tipo de Material, lo que nos permitiría un gran ahorro de divisas. El Trabajo de Investigación se realizó en el Instituto de Motores de Combustión Interna, de la Facultad de Ingeniería Mecánica - Energía, de la Universidad Nacional del Callao, en las Instalaciones del Instituto de Investigación de Motores a Reacción (IDIMAR S.R.L.), en los desiertos aledaños a la ciudad de Lima, en la Base de la Escuela de Blindados del Ejército Peruano de Piedras Gordas en Ancón, durante un periodo de 8 años, desde el año 2004 hasta la actualidad. En esta investigación se probó diferentes tipos de combustibles en diferentes proporciones y configuraciones, logrando quedamos finalmente con un propulsante del tipo compuesto o heterogéneo, es decir las moléculas están formadas por mezclas de oxidante, que en este caso es una sal inorgánica (Nitrato de Potasio) y parte combustible (Dextrosa), más 2% de Aditivos Balísticos, que forman un compuesto muy estable, que se quemará en una cámara de combustión, generando gran cantidad de gases a elevada presión y temperatura, estos gases luego se expansionan en una Tobera convergente - divergente proporcionando el empuje respectivo. Luego de concluir el Diseño, se procedió a la Fabricación de 6 prototipos: 3 destinados a efectuar pruebas estáticas tales como: Medición del Empuje, Tiempo de Combustión, Temperatura de Combustión, Presión en la Cámara de Combustión, etc.; y los 3 Prototipos restantes están destinados a efectuar pruebas de vuelo que además constatarán con un Sistema de Recuperación de la carga útil por un paracaídas de frenado a fin de recuperar los datos medidos por los Instrumentos de a bordo. Además se diseñó y Fabricó 2 prototipos de cohetes de Propulsor· Líquido Monopropulsante, a base de Peróxido de Hidrógeno concentrado al 95% + 5% de Agua; que con la ayuda de un Catalizador (Dióxido de Manganeso), se descompone en vapor de Agua y Oxígeno a una Temperatura de 972ºC, estos gases salen por la Tobera Convergente-Divergente a alta velocidad generando el empuje del Motor a Reacción. Este Proyecto es Totalmente novedoso, e innovador, pues se ha logrado una forma original del procedimiento para la obtención del propulsante, luego para el diseño de la Balística Interna y por el gran criterio innovador de utilizar materiales y métodos utilizados en otras industrias para un fin específico que es la obtención de un Motor a Reacción de Tecnología Nacional. La idea para realizar este Proyecto de Investigación, se viene estudiando por lo menos desde hace 30 años, primero como un estudio teórico, y luego con la gran cantidad de Información Técnica acumulada, se decidió realizar los diseños y experimentación, es así que el 01 de Octubre del Año 2004 se realizó el primer Lanzamiento experimental exitoso, y hasta el día de hoy se lleva más de 200 Lanzamientos exitosos. PALABRAS CLAVES: propelente, tecnología, reacción, pruebas estáticas, lanzamientos, cámara de combustión, alcance, peróxido de hidrogeno, dióxido de manganeso, dextrosa, nitrato de potasio, aditivos balísticos, granos, BATES, propulsión, empuje.