ISRO logra avance en tecnología de cohetes con nueva tobera de carbono-carbono para motores
| 2024-04-17
Imagen representativa.
El impacto potencial de este desarrollo es significativo, particularmente para el lanzador estrella de ISRO, el Vehículo de Lanzamiento de Satélites Polares (PSLV)
La Organización de Investigación Espacial de India (ISRO) ha anunciado un avance significativo en la tecnología de cohetes con el desarrollo de una nueva boquilla ligera de Carbono-Carbono (C-C). Esta innovación está destinada a mejorar drásticamente el rendimiento y la capacidad de carga de los vehículos de lanzamiento de ISRO, marcando un avance fundamental en sus capacidades de exploración espacial.
La innovación proviene del Centro Espacial Vikram Sarabhai de ISRO (VSSC) ubicado en Thiruvananthapuram.
Según información proporcionada por ISRO en un comunicado, el desarrollo incluyó el uso de compuestos avanzados de Carbono-Carbono para crear una divergente de boquilla, distinguida por sus excepcionales propiedades mecánicas a altas temperaturas. Este nuevo divergente de boquilla se caracteriza por su baja densidad, alta resistencia específica y excelente rigidez, atributos que son cruciales para mejorar la eficiencia de los motores de cohetes.
Se anticipa que la nueva boquilla C-C mejorará significativamente parámetros vitales de los motores de cohetes, como los niveles de empuje, impulso específico y relaciones de empuje a peso.
Según ISRO, el impacto potencial de este desarrollo es significativo, particularmente para su lanzador estrella, el Vehículo de Lanzamiento de Satélite Polar (PSLV). El PS4, la cuarta etapa del PSLV, actualmente emplea motores gemelos con boquillas hechas de aleación de Columbio.
"Sin embargo, al reemplazar estas boquillas divergentes metálicas con las contrapartes de C-C, se puede lograr una reducción de masa de aproximadamente el 67%. Se espera que este reemplazo aumente la capacidad de carga del PSLV en 15 kg, una mejora notable para las misiones espaciales", dijo ISRO.
Características de Durabilidad y Resistencia
Una de las características destacadas de la boquilla C-C es su revestimiento anti-oxidación especializado hecho de Carburo de Silicio. Este revestimiento extiende significativamente los límites operativos de la boquilla en ambientes oxidantes, un reto común en las operaciones de cohetes. Reduce las tensiones térmicamente inducidas y mejora la resistencia a la corrosión, lo que permite ampliar los límites de temperatura operativa. Estas mejoras aseguran que la boquilla permanece duradera y efectiva en los ambientes hostiles del espacio.
La eficacia y fiabilidad de la nueva boquilla fueron rigurosamente probadas en el Complejo de Propulsión ISRO (IPRC) ubicado en Mahendragiri, Tamil Nadu. El protocolo de pruebas incluyó una prueba en caliente de 60 segundos realizada el 19 de marzo de 2024, seguida de una prueba en caliente más extensa de 200 segundos el 2 de abril de 2024. Estas pruebas confirmaron el rendimiento y la integridad del hardware de la boquilla, con temperaturas que alcanzaron hasta 1216K, alineándose con los resultados previstos y demostrando capacidades del sistema sólidas.
El desarrollo de la nueva boquilla fue el resultado de un esfuerzo colaborativo a través de múltiples centros de ISRO. El Centro de Sistemas de Propulsión Líquida (LPSC) en Valiamala, cerca de Thiruvananthapuram, jugó un papel crítico en el diseño y la configuración de las pruebas. Mientras tanto, el IPRC fue el encargado de la instrumentación y la ejecución de estas pruebas en su instalación de Pruebas de Alta Altitud (HAT). Este trabajo en equipo integra los avances tecnológicos de ISRO con sus preparaciones para las misiones.
Este avance tecnológico mejora significativamente las capacidades del lanzador estrella de ISRO, el PSLV. No solo promete apoyar misiones espaciales más ambiciosas, sino que también allana el camino para avances en otros vehículos de lanzamiento de satélites. Al aumentar la capacidad de carga, ISRO puede emprender misiones más complejas y pesadas, posiblemente incluyendo vuelos espaciales tripulados y exploraciones interplanetarias.
El desarrollo y prueba exitosos de la boquilla de Carbono-Carbono demuestra el compromiso continuo de ISRO con la innovación y excelencia en la tecnología espacial. Se espera que este avance desempeñe un papel crítico en las futuras exploraciones, contribuyendo a la creciente reputación de ISRO como líder en la investigación y exploración espacial mundial.
La innovación proviene del Centro Espacial Vikram Sarabhai de ISRO (VSSC) ubicado en Thiruvananthapuram.
Según información proporcionada por ISRO en un comunicado, el desarrollo incluyó el uso de compuestos avanzados de Carbono-Carbono para crear una divergente de boquilla, distinguida por sus excepcionales propiedades mecánicas a altas temperaturas. Este nuevo divergente de boquilla se caracteriza por su baja densidad, alta resistencia específica y excelente rigidez, atributos que son cruciales para mejorar la eficiencia de los motores de cohetes.
Se anticipa que la nueva boquilla C-C mejorará significativamente parámetros vitales de los motores de cohetes, como los niveles de empuje, impulso específico y relaciones de empuje a peso.
Según ISRO, el impacto potencial de este desarrollo es significativo, particularmente para su lanzador estrella, el Vehículo de Lanzamiento de Satélite Polar (PSLV). El PS4, la cuarta etapa del PSLV, actualmente emplea motores gemelos con boquillas hechas de aleación de Columbio.
"Sin embargo, al reemplazar estas boquillas divergentes metálicas con las contrapartes de C-C, se puede lograr una reducción de masa de aproximadamente el 67%. Se espera que este reemplazo aumente la capacidad de carga del PSLV en 15 kg, una mejora notable para las misiones espaciales", dijo ISRO.
Características de Durabilidad y Resistencia
Una de las características destacadas de la boquilla C-C es su revestimiento anti-oxidación especializado hecho de Carburo de Silicio. Este revestimiento extiende significativamente los límites operativos de la boquilla en ambientes oxidantes, un reto común en las operaciones de cohetes. Reduce las tensiones térmicamente inducidas y mejora la resistencia a la corrosión, lo que permite ampliar los límites de temperatura operativa. Estas mejoras aseguran que la boquilla permanece duradera y efectiva en los ambientes hostiles del espacio.
La eficacia y fiabilidad de la nueva boquilla fueron rigurosamente probadas en el Complejo de Propulsión ISRO (IPRC) ubicado en Mahendragiri, Tamil Nadu. El protocolo de pruebas incluyó una prueba en caliente de 60 segundos realizada el 19 de marzo de 2024, seguida de una prueba en caliente más extensa de 200 segundos el 2 de abril de 2024. Estas pruebas confirmaron el rendimiento y la integridad del hardware de la boquilla, con temperaturas que alcanzaron hasta 1216K, alineándose con los resultados previstos y demostrando capacidades del sistema sólidas.
El desarrollo de la nueva boquilla fue el resultado de un esfuerzo colaborativo a través de múltiples centros de ISRO. El Centro de Sistemas de Propulsión Líquida (LPSC) en Valiamala, cerca de Thiruvananthapuram, jugó un papel crítico en el diseño y la configuración de las pruebas. Mientras tanto, el IPRC fue el encargado de la instrumentación y la ejecución de estas pruebas en su instalación de Pruebas de Alta Altitud (HAT). Este trabajo en equipo integra los avances tecnológicos de ISRO con sus preparaciones para las misiones.
Este avance tecnológico mejora significativamente las capacidades del lanzador estrella de ISRO, el PSLV. No solo promete apoyar misiones espaciales más ambiciosas, sino que también allana el camino para avances en otros vehículos de lanzamiento de satélites. Al aumentar la capacidad de carga, ISRO puede emprender misiones más complejas y pesadas, posiblemente incluyendo vuelos espaciales tripulados y exploraciones interplanetarias.
El desarrollo y prueba exitosos de la boquilla de Carbono-Carbono demuestra el compromiso continuo de ISRO con la innovación y excelencia en la tecnología espacial. Se espera que este avance desempeñe un papel crítico en las futuras exploraciones, contribuyendo a la creciente reputación de ISRO como líder en la investigación y exploración espacial mundial.
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