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Serie de motores Vettor, parte II

Nota: La descripción de la serie de motores Vettor se ha dividió en dos partes, siendo esta la segunda parte.
. Se subio a la WEB un video sobre este desarrollo, el link es: http://www.youtube.com/watch?v=d4vhsYXm_qg

Introducción

La serie de motores Vettor están basados en los diseños tradicionales de motores cohetes con propergol sólido por fusión de una mezcla de Sorbitol y Nitrato de Potasio. La particularidad que tiene la serie Vettor es que son motores de tamaño mediano, para lo que es la actividad habitual de la C.E.A., ya que llevan 10 Kg de propergol.
Para presentar los motores Vettor se brindan los datos generales de un motor ese tipo en "Serie de motores Vettor, parte I" y algunas de las pruebas realizadas en el presente artículo.


Primer prueba: Vettor 1

La noche se acercaba, la luz diurna ya se alzaba hacia las copas de los árboles, mientras tanto los cuatro presentes en la prueba nos encontrábamos terminando los últimos detalles para realizar el primer ensayo del Vettor.
Probamos los sistemas de adquisición de datos, encendido, cámaras, seguridad y demás. Los nervios se hacían notar con una sensación de incertidumbre y ansiedad mientras que cada uno de nosotros trataba de repasar mentalmente cada detalle en busca de alguna omisión y de completar el correspondiente listado de verificación.

Fig. nº 1.- Motor Vettor 1 en banco listo para el ensayo

Luego de un ensayo previo de todos los sistemas cada uno tomó sus posiciones y junto con una señal se comenzó la cuenta regresiva. Al llegar a cero una columna de humo blanco y pedazos de combustible surcaron el cielo ya casi nocturno. Algo había salido mal…

Fig. nº 2.- Fotograma 1º, ensayo Motor Vettor 1.
Fig. nº 3.- Fotograma 2º, ensayo Motor Vettor 1.
Fig. nº 4.- Fotograma 3º, ensayo Motor Vettor 1.



Fig. nº 5.- Fotograma 4º, ensayo Motor Vettor 1.
Fig. nº 6.- Fotograma 5º, ensayo Motor Vettor 1.
Fig. nº 7.- Fotograma 6º, ensayo Motor Vettor 1.


Fig. nº 8.- Fotograma 4º, ensayo Motor Vettor 1.
Fig. nº 9.- Fotograma 5º, ensayo Motor Vettor 1.


En las fig.nº 1 a nº 6 se observa como se inicia el proceso de ignición por acción del inflamador. En la fig.nº 8 se observa como ya se desprendió la tobera (así estaba calculada su resistencia) y salen para arriba trozos de propergol. En la fig.nº 9 se observa como ya se van quemando y también desprendiendo trozos de propergol.

Fig. nº 10.- Detalle celda de carga deteriorada en ensayo Motor Vettor 1.
Fig. nº 11.- Detalle de motor incrustado en base de ensayo Motor Vettor 1.
   
Fig. nº 12.- Detalle del daño en base de ensayo Motor Vettor 1.
Fig. nº 13.- Detalle celda de carga deteriorada en ensayo Motor Vettor 1.

Luego de constatar de que todos estuviésemos en una sola unidad por tomar todas las medidas de seguridad, procedimos a acercarnos ansiosamente al banco de ensayo. La tobera no estaba, el sistema de seguridad para su separación en caso de sobre presión había actuado. La base del banco de ensayo fue lo que resulto con mas daños destruyéndose el trasductor de presión, cañerías y algunos cables, doblando hierros como si fueran de papel. Utilizando lo que teníamos a mano y con ayuda de unos golpes desarmamos lo que quedaba del banco y del motor, ya de noche juntamos las piezas físicas y anímicas, luego partimos.

Luego en el análisis de toda la información recogida se determinó que el problema había sido el iniciador y las cargas estructurales a la que fueron sometidos los granos propelentes . A comenzar de nuevo.. ..


Segunda Prueba: Vettor 2

Luego de la reconstrucción del motor y del banco, pusimos una fecha para el segundo ensayo. Llegamos al campo de pruebas, esta vez mas temprano que la vez anterior para tener mas horas de luz. Armamos el banco de ensayo reforzado y con algunas modificaciones. Luego de la revisión de los sistemas, completar la lista de verificación y al igual que en la prueba anterior, tomamos cada uno sus posiciones, cámaras grabando y banco, guardando datos del motor.

Fig nº 14. El equipo listo para el segundo ensayo

Se dio una señal y se comenzó el conteo regresivo, mucha adrenalina, de pronto el silencio de la tarde se interrumpe con un rugido impresionante, durante el tiempo suficiente como para pensar que todo estaba saliendo como lo planeado, unos segundos después el sistema de sobre presión se acciona nuevamente al igual que en la primer prueba y el humo blanco se apodera de la situación.

Fig nº 15, 16,17,18,19, 20, 21,y 22.- Fotogramas tomadas de la filmación del ensayo del motor cohete Vettor 2

Otra vez no…pensamos por dentro… Fuimos a ver los resultados … La base del banco destruida nuevamente, algunos daños, un poco mas leve que en la prueba anterior. Analizamos lectura de datos hasta donde se pudo, desarmamos ya si mucho animo y partimos. Analizando los videos principalmente, y con ayuda de los datos del motor luego de varias semanas pudimos llegar a la causa del problema, que seguía siendo el iniciador.

 
Fig nº 23, 24, y 25. Daños en la base de ensayo del motor cohete Vettor 2.


Tercera Prueba: Vettor 3

Luego revisar a fondo el diseño del iniciador se descubrió que una pieza no resistía a las solicitaciones dinámicas producidas durante el funcionamiento del motor. Se rediseño esta pieza. También el banco de pruebas cambio su diseño radicalmente simplificando mucho su armado, transporte y aumentando su resistencia estructural. Todo esto nos llevó meses de trabajo. Finalmente llego el día del tercer ensayo estático. Esta vez, con todo lo aprendido en las dos pruebas anteriores, pusimos manos a la obra y en tiempo récord ya estábamos listos para la prueba. Verificamos el listado de Verificación. Luz verde para comenzar, el sistema de almacenamiento de datos del rendimiento del motor se activa, Juan corre y una vez más la respiración se detiene, la adrenalina estalla en las venas, todo parece suceder en cámara lenta, la cuenta llega a cero y el motor se enciende con un rugido muy difícil de comparar, que lo sacude a uno en el pecho, parece nunca irse a detener, pedazos de tierra suelta volando por el aire, el humo arremolinándose y cubriendo el sol. La bestia empieza a callar, el humo se disipa, al mismo tiempo que una sonrisa se dibuja en cada uno de los presentes y surge un espontáneo aplauso y abrazos.

 
Fig nº 26. Preparando la base de pruebas, Vettor 3.
 
Fig nº 27. Base de pruebas lista, Vettor 3.
 
Fig nº 28. Ensayo terminado, Vettor 3.

Finalmente, luego de tanto tiempo de trabajo, se había conseguido el resultado esperado. Nos acercamos al motor, la tierra en los alrededores había sido desprendida como lajas. Luego de una inspección exterior al motor y no encontrar anomalías, nos dispusimos a ver los resultados almacenados por el sistema electrónico, superiores en un 10% a lo esperado. Guardamos todo, esta vez con una sonrisa en el rostro y nos fuimos ya en vistas del próximo paso.

  Fig nº 29.- Los participantes del ensayo del Vettor 3.
Fig. nº 30- Fotograma del ensayo Vettor 3. Su funcionamiento impresiono a todos los presentes.

Los datos del ensayo de Motor Vettor 3, ensayo realizado el 17/3/09, son:
    
      Peso de propergol:10.074,5 g
      Impulso total en N-seg: 13682 N-s
      Impulso específico: Isp 138.4 s


 

Fig nº 9, Emiliano Grgic y Juan Parczewski, con la emoción de la tarea cumplida exitosamente

Agradecimientos

       A Emiliano Grgic por todo el trabajo realizado, incluyendo el texto del presente artículo. Gracias a él se terminó este motor.
       A Raúl "Tito" Martínez por su participación en las pruebas, aporte de celda de carga y noteebok, etc.
       A Juan Carlos Zabalgoitia por su participación en la prueba del Vettor 1.

Palabras finales  

      Los artículos preparados para presentar los tres motores de esta serie Vettor no reflejan algunas "sensaciones y sentimientos". Esto es algo mas "personal" : lo mas importante es lo que se sintió cuando un motor mediano como este entra en funcionamiento. He probado muchos motores pero el funcionamiento de un motor de este tamaño genera un rugido impresionante. No se lo puede transmitir en palabras, hay que sentirlo. Son pocos segundos pero vale la pena.......Raúl "Tito" Martinez en breves palabras describió asi lo que sintió durante el ensayo del Vettor 3: :

En particular en la última y exitosa prueba me tocó estar detrás de una loma a unos 30 grados hacia la izquierda (vista frente del motor) y sumado al rugido de proporciones que el motor emitió esto se complementó con la sensación física de una lluvia de terrones sobre mi cuerpo producto de la fuerza de los gases sobre la tierra, estos desprendieron estos terrones lo cuales rebotaron sobre la loma y me llenaron de la misma. Llámenlo adrelina, pero la sensación de estar “vivo” fue contundente . Claro está para alguien que como nosotros disfruta de estas locuras.

       Al ser un trabajo que fue impulsada su terminación por Emiliano Grgic me hizo reflexionar sobre el hecho que hay personas que aun trabajando mucho para expandir la actividad de la cohetería amateur dividen las aguas y se pierde la posibilidad de trabajos con mayor alcance hechos en grupo. La unión hace la fuerza !

       Al momento de decidir el nombre del motor pensé en una persona a la cual aprecio mucho....espero que el resultado del motor sea de su agrado.

       Y nuevamente mi agradecimiento a Emiliano Grgic!!!!!

 

 

Primera emisión: 23 de Abril de 2009
 
Ultima modificación: ---