Ingeniería de Cohetes de Bajo Costo para Estudios de Calidad del Aire
DOI:
https://doi.org/10.24054/raaas.v16i2.4121Palabras clave:
Cohete, diseño aerodinámico, sistema de propulsión, altura 7 a 10 kilómetros, variables atmosféricasResumen
Los cohetes que alcanzan alturas de 7 a 10 kilómetros hoy en día están tomando gran relevancia debido a sus múltiples aplicaciones basadas en el registro y procesamiento de datos. Una de las aplicaciones más importante y con mayor relevancia actualmente relacionada con el cambio climático, es el registro de variables atmosféricas en alturas de 7 a 10 kilómetros. Registrar datos atmosféricos a estas alturas es importante porque permite realizar estudios en campos como la biometeorología y la fotobiología, y analizar la concentración de sustancias contaminantes como plaguicidas e insecticidas para evaluar su impacto en el ambiente y la vida de la población. Este trabajo presenta los resultados obtenidos en el diseño del cohete para alturas de 7 a 10 kilómetros y así mismo el registro de variables climáticas (calidad del aire, contaminantes y flujo de aire). Este trabajo presenta los resultados obtenidos en el diseño del cohete para alturas de 7 a 10 kilómetros y así mismo el registro de variables climáticas (calidad del aire, contaminantes y flujo de aire). Se usó el software SpaceCAD, para el diseño y simulación del cohete, y el modelo para el diseño y simulación del cohete, y el modelo GDL-propep, para modelar el empuje del motor con datos de la composición química del propelente (KNO3/Sacarosa 65/35). También se tuvo en cuenta variables como uniones roscadas, base de la combustión, una tobera adecuada. Es importante mencionar que los resultados mostraron un empuje máximo de 10.281.49 N, un espesor mínimo de 2.6 mm para la cámara de combustión. En conclusión, el diseño propuesto cumple con los requerimientos necesarios para lograr la altura de entre 7 a 10 kilómetros y así mismo, medir variables atmosféricas basadas en los sensores seleccionados.
Descargas
Citas
Al-Garni, A. M., Al-Garni, S. A., Al-Jabali, K. A., & Al-Hamoud, A. H. (2023). Optimal trajectory of a sounding rocket using a direct pseudospectral method. Aerospace, 10(9), 785.
Ak, M. A., & Gencturk, M. O. (2023). Performance characterization and combustion properties of KNO3–sucrose solid propellant. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, 45(1).
Barrowman, J. (1966). The theoretical and experimental determination of the center of pressure of a model rocket. The National Association of Rocketry. https://www.nar.org/wp-content/uploads/2013/10/Barrowman-Method.pdf
Beer, F. P., Johnston, E. R., DeWolf, J. T., & Mazurek, D. F. (2023). Mechanics of materials (9th ed.). McGraw-Hill Education.
Budynas, R. G., & Nisbett, J. K. (2023). Shigley's mechanical engineering design (12th ed.). McGraw-Hill Education.
Cengel, Y. A., & Boles, M. A. (2023). Thermodynamics: An engineering approach (10th ed.). McGraw-Hill Education.
Chirania, A., & Singh, K. (2024). A review on composite solid rocket motor casings design and analysis. Materials Today: Proceedings, 102, 248–254.
Fortescue, P., Swinerd, G., & Stark, J. (Eds.). (2023). Spacecraft systems engineering (6th ed.). Wiley.
Heister, S. D., Anderson, W. E., Pourpoint, T. L., & Cassady, R. J. (2022). Rocket propulsion (2nd ed.). Cambridge University Press.
Hibbeler, R. C. (2022). Engineering mechanics: Dynamics (15th ed.). Pearson.
Jetson, J. O., & Ruffin, A. R. (2023). Advancements in conical nozzle aerodynamics for sounding rockets. Journal of Propulsion and Power, 39(2), 115–128.
Korkmaz, M. S., & Gumustakim, M. (2022). 6-DOF trajectory simulation of a sounding rocket and validation with flight data. Aircraft Engineering and Aerospace Technology, 94(7), 1083–1094.
Li, Z., Ren, W., Fan, C., Sun, W., & Li, R. (2023). Structural integrity and reliability analysis of solid rocket motor casings under high internal pressure. International Journal of Pressure Vessels and Piping, 201, 104845.
Metallic Materials Properties Development and Standardization (MMPDS) Handbook. (2024). MMPDS-18. Federal Aviation Administration.
Sutton, G. P., & Biblarz, O. (2022). Rocket propulsion elements (10th ed.). Wiley.
Vilas, A. D. (2022). Design and analysis of a supersonic sounding rocket for university-level competition. AIAA Propulsion and Energy Forum.
Descargas
Publicado
Versiones
- 2025-08-03 (2)
- 2025-07-31 (1)
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2025 REVISTA AMBIENTAL AGUA, AIRE Y SUELO
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución-NoComercial 4.0.
