Nuevo cohete que se "autodevora"

[AlbertR]

Comparto este tema que me ha parecido muy curioso: Ingenieros de la Universidad de Glasgow han construido y puesto en funcionamiento el primer prototipo de motor de cohete autofágico (self-eating) que consume partes de su propio cuerpo como combustible. El motor funciona utilizando el calor residual de la combustión para derretir secuencialmente su propio fuselaje de plástico mientras se halla en funcionamiento. El plástico fundido se introduce en la cámara de combustión del motor como combustible adicional para quemarse junto con sus propulsores líquidos habituales.

 

El diseño del motor autofágico tiene varias ventajas potenciales sobre los diseños de cohetes convencionales.

• Esto significa que un vehículo autofágico requeriría menos propulsor en los tanques a bordo y la masa "liberada" podría asignarse a mayor carga útil.
• El consumo del fuselaje también podría ayudar a evitar que se agrave el problema de los desechos espaciales, desechos que orbitan alrededor de la Tierra y que podrían obstaculizar futuras misiones.

En general, una mayor eficiencia podría ayudar a los cohetes autofágicos a llevar una mayor carga útil al espacio en comparación con un cohete convencional de la misma masa. Podrían, por ejemplo, llevar diminutos "nanosatélites" al espacio directamente, sin tener que compartir espacio en cohetes más caros con combustible convencional.

 

El artículo lo he visto publicado en la revista del Instituto Americano de Aeronáutica y Astronáutica (AIAA) y dice en el abstract:

 

Este artículo analiza el diseño, desarrollo y prueba de un novedoso sistema de propulsión de cohetes híbridos autofágicos. Un cohete autofágico, o autoconsumidor, permite utilizar partes del cuerpo y del fuselaje del cohete como fuente de combustible, reduciendo así la fracción de masa estructural del vehículo de lanzamiento. Esto aumenta la masa máxima de carga útil de un sistema de lanzamiento y permite la miniaturización de los vehículos de lanzamiento para que puedan usarse como nanolanzadores para el rápido acceso de pequeños satélites a la órbita terrestre baja.

 

Básicamente, el concepto de motor autofágico funciona extrayendo energía térmica del proceso de combustión y transfiriéndola a un fuselaje a base de polímero donde se funde de manera controlada y se inyecta en la cámara de combustión. Este informe resume los resultados de los primeros ensayos de prueba exitosos del sistema de propulsión autofágica 100N Ouroboros-3. Las pruebas de "fuego caliente" demostraron el concepto de propulsión autofágica en un entorno de laboratorio y mostraron que el fuselaje del cohete contribuía entre el 4,45 % y el 15,69 % de la masa total del propulsor durante la operación en estado estable; igualando los valores típicos de eficiencia estructural en vehículos de lanzamiento convencionales. Un total de cinco pruebas operaron el motor en una variedad de condiciones de entrada, así como en modo pulsado. Los resultados de rendimiento de estas pruebas verifican la viabilidad del concepto de motor autofágico y forman una base operativa para trabajos futuros sobre la ampliación del sistema autofágico a una clase de empuje superior.

 

El enlace al artículo, publicado el 04/01/2024 es: Investigation of the Operating Parameters and Performance of an Autophage, Hybrid Rocket Propulsion System

 

Y aquí un artículo de divulgación en la web de la Universidad de Glasgow: SELF-EATING ROCKET COULD HELP UK TAKE A BIG BITE OF SPACE INDUSTRY

 

En este bonito vídeo podéis ver cómo funciona un prototipo de este motor, en un banco de pruebas de laboratorio:

 

 

Saludos.

 

Editado 11 Enero por AlbertR

[ricardo]

Que concepto raro, no termino de entender la ventaja de algo asi, de todos modos gracias por compartir

 

Saludos

[Lucho2000]

En si mismo es el mismo concepto del de vaina combustible en armas de fuego, no es un concepto nuevo, ya viene desde los 70'. En este medio, el espacial, tiene varios problemas con muy difícil solución, el primero es lo que se ve en el video, se requiere de una cámara que soporte la presión al combustionar el elemento constitutivo de la vaina o en este caso el tanque de combustible. El segundo problema es el inherente al concepto empleado en el diseño, se requiere de un elemento compresor que vaya comprimiendo o compactando el elemento combustible (tanque) a medida que se vaya vaciando y de esa forma quemarlo, con lo que esa ventaja ganada al peso se pierde al tener que mantener un pistón compresor (en el caso del video) que es incluso mucho mas pesado y voluminoso que el supuesto ahorro en el peso y volumen del combustible. En las armas de fuego esto no tiene mayor problema ya que la vaina combustiona como un propelente mas y todo el esfuerzo de mantener la presión recae en la recamara del arma, pero en un cohete eso no existe y es muy difícil recrearlo sin comprometer peso y volumen.

Lo veo terriblemente verde al tema. Pero interesante.

 

Saludos

[jordix]

hola, perdonadme el chiste pero viendo el video y el funcionamiento un tanto erratico de la combustion que mantiene se me ocurre mejor nombre que "autophage rocket", "autofart rocket".

saludos.