Dr. Otoniel Díaz
julio de 2015
Proyecto MSEIP-Engineering
INTER-Bayamón
Objetivo del taller
 Brindar la teoría básica para analizar y diseñar un
cohete de propulsión.
 Desarrollar cohetes a pequeña escala.
 Estimar la altura que subirán los cohetes.
 Lanzamiento y recuperación de los cohetes.
Partes del cohete
 Motor
 Montura del Motor (Motor Mount)
 Aletas (Fins)
 Cuerpo (Body Tube)
 Papel antifuego (Wadding)
 Paracaídas (Chute)
 Cuerda (Shock Cord)
 Nariz (Nosecone)
 Soporte guía (Launch Lug)
Motor Propulsor
 Motor de pólvora (Carbón+Asufre+Nitrato de Potacio)
Motor Propulsor
 Motor Combustible Compuesto (Perclorato de Amonio
+ Goma)
Motor Propulsor
 Compuesto + Recargable
Códificación Motores
 NAR (National Association of Rocketry)
Códificación Motores
 NAR (National Association of Rocketry)
Códificación Motores
 B6-4
Teoría: Fuerzas presentes
D
D = Fuerza de arrastre (Drag)
W
=
ma
W = Peso del cohete
T = Fuerza de empuje (Thrust)
m a = Fuerza de inercia
T
T-W-D = m a
Fuerza de arrastre
D 
1
2
C D A f V
2
Velocidad del cohete con respecto al aire
Área frontal del cohete
Coeficiente de arrastre
Densidad del aire (planeta)
Area frontal
Peso del cohete
 El peso del cohete es variable por dos razones:
 Consumo de combustible
 Cambio en la fuerza de gravedad
W=mg
m = masa inicial – (flujo de masa) x (tiempo)
Estabilidad cohete
 Centro de gravedad tiene que estar por encima del
centro de presión
Vuelo del cohete
D
Ecuación de Movimiento
T  W  D  ma
W
=
ma
T   m i  m t  g 
1
T   m i  m t  g 
1
2
2
C D A f V
T
  m i  m t a
 C D A f y   m i  m t  y
T   m i  m t  g 
y 
2
2
1
2
m i  m t 
 C D A f y
2
Caída del cohete
Diseño de Paracaídas: Se utiliza la misma ecuación
de fuerza de arrastre estableciendo la velocidad
terminal de caída .
Velocidad terminal: Es la máxima velocidad que
debe alcanzar el cohete para que no se rompa al
chocar contra el suelo. V = 6.5 m/s
D=W
D 
1
2
Af 
L
W
1
2
A f  0 . 866 L
2
C D A f V
C DV
2
2
W
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Modelaje de Cohetes 2015