hasta el infinito y sin repostar: Propulsión Química

Y una más, ya faltan menos... bueno, siguen faltando un webo, pero no pasa nada. Hoy toca el más convencional

Motor de Propulsión química:

¿Funcionamiento?
Érase que se era que se necesitaba un sistema de propulsión eficaz, potente y relativamente barato para viajar, no a las estrellas, sino a lo que sería el borde de la acera de nuestra casa. Realmente es un motor de reacción modificado, que utiliza un combustible y un oxidante para generar el empuje. ¿Lo que? Vale, vamos despacio: Combustible = lo que se quema, Oxidante= con lo que se quema:
Un ejemplito: Una cerilla arde porque tiene a la madera de combustible y el oxigeno del aire permite esa combustión. Y, bueno, ha tenido una fuente de energía térmica que ha ayudado un poco.

Al principio la idea era la de usar combustible sólido en un tanque e ir quemandolo. En cohetes o naves que van fuera de la atmosfera hay que cargar con el Oxidante para que haya combustión, por eso el combustible sólido que se usa es una alamgama de ambos. Imaginaos ua mousse de queroseno, en las pequeñas burbujas del interior hay oxígeno, que se libera según se quema 'la mousse'.
Este tipo de motor tiene el inconveniente de ser un pelín inestable, es dificil controlar el flujo de combustible y oxidante para que la combustión salga como queramos. Actualmente no se usa de forma

Actualmente se utiliza el sistema de bipropelentes líquidos (invenado por Konstantin Eduardovich Tsiolkovskii (más bien indicado, pero bueno) en 1903; aunque el primer cohete funcionar fué de un incomprendido en su época al que debemos mucho: el inventor americano Robert H. Goddard), en el que tenemos 2 tanques con el combustible y el oxidante, se mezclan en el motor como si fuera un turbo* en forma liquida y provocan una combustión que genera gases y tal... ya nos lo sabemos. Pero, ¿cómo controlan al combustible y al oxidante? Mediante un primo refinado de un sistema de grifos (simplificando muy mucho).

Una variante es el motor hibrido, en el que el combustible es sólido y el oxidante es líquido. Este último se inyecta en la cámara de combustión, permitiendo más control que con el motor de combustible sólido. No deja de ser una mejora. Por ejemplo, la nave espacial comercial 'Space Ship One' utiliza este motor. Tiene gracia que el oxidante sea óxido nitroso, conocidisimo en el mundo del Tunning por ser un acelerante a la combustión al inyectarlo, como se ha explicado, en los cilindros.

Aun así, volvemos a encontrarnos que el peso de ambos componentes es una parte importante... bueno, muuuy importante, del peso del cohete. Así que alguna cosilla alternativa ha salido. La más llamativa, según yo, es el Scramjet. ¿Recordáis la semana pasada el Ramjet? Pues el Scramjet es un Supersonic Combustion RAMJET, o lo que es lo mismo, un tipo de motor tragaaire. Para eliminar (parte del) peso del oxidante, el cohete o avión recoge aire de la atmosfera y lo mezcla con el combustible, de la misma forma que haría un avión o un misil , que utilizan el clásico RAMJET: Básicamente es un motor simple a reacción sin partes móviles, con una turbina con una forma determinada, que no comprime el aire (como otros motores) sino que con su propia velocidad los comprime al 'embestir' el aire mientras se mueve. El motor recibe aire que mezcla con el combustible y ya tenemos unos gases que usar de propulsión. La única desventaja es que requieren una gran velocidad para ir a pleno rendimiento... mas o menos Match 3 aunque pueden operar a Match 5.

El Scramjet hace lo mismo, pero a velocidades mucho más altas, entre Match 12 y Match 24.** Teniendo en cuenta que los prototipos de la NASA pueden llegar hasta Match 50... Ahí queda eso...

¿Qué hacemos con esto?
Básicamente aplicar la 3º Ley de Newton: 'Toda fuerza aplicada hacia un lado tiene una fuerza contraria igual en magnitud y sentido opuesto'. Vamos que si expulsamos gas por una tobera en una dirección sentiremos una fuerza en dirección opuesta de la misma magnitud*, como nos dice la ley de conservacion de la cantidad de movimiento... El chorro de 'lo-que-sea' sale por la tobera, propulsandonos hacia el lado contrario. ¿3º Ley de Newton? ¡Te estás poniendo demasiado técnico! Vale. 3º grado. Si al andar podemos avanzar hacia alante es porque impulsamos el pié hacia atrás. ¿No? Si nadamos hacia alante es porque con los brazos y las piernas echamos agua hacia atrás, lo que genera una fuerza en nosotros hacia alante.

¿Probable?
Hombre... es lo que estamos usando ahora mismo, asi que más probable es dificil... Es el que más tiempo lleva entre nosotros y sigue refinandose, pero cuenta con el claro inconveniente de 'me llevo todo de casa' y que si terminas en un planeta dejado de la mano de dios donde no puedas conseguir ni uno ni otro, vas listo.

Ejemplos:
Los cohetes actuales y el transbordador espacial, que por cierto lleva 25 años en servicio y necesita un sustituto pero ya. El transbordador espacial usa un sistema de combistion bipropelente (líquido, vamos)ayudado por dos cohetes de combustible sólido que se desacoplan de él cuando han gastado todo su combustible. En contra de lo que la gente cree el transbordador no vuela hacia la pista de aterrizaje cuando deja la orbita, sino que se deja caer y planea. Por lo visto tiene la maniobrabilidad de un ladrillo cuando cae.
Y de algo más fantástico diria que prácticamente todos los propulsores pequeños y casi todas las naves exporadoras de aterrizaje tienen esta propulsión.


Y yasta, la semana que viene tocan Motores de Iones y Corrientes Eléctricas. Hasta entonces...


Ost de este Post:
Ash - Clones
Staind - It's Been Awhile





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*[el sistema de TurboInyección se basa en 'inyectar' gases calientes en la camara de los cilindros (donde se producen las explosiones que mueven los cilindros, que mueven las ruedas, que mueven el coche). Al inyectar esos gases se aumenta el rendimiento y la potencia de la explosión de los pistones.]

**[Match 1 es nombre en clave de la velocidad del sonido.Match 2 significa viajar a 2 veces la velocidad del sonido, Match 3 a 3 veces dicha velocidad... y asín sucesivamente...]


***[ojo, que si hay rozamiento la fuerza NETA no será la de la expulsión. Como para casi todas las cosas los físicos se imaginan el universo como un sitio ideal, en el vacio, sin rozamiento y con chicas que les ven atractivos]