Cohete buran

INTRODUCCION A LA INGENIERIA COHETE A PROPULSION DE AGUA CARLOS ANDRES VALDES GIANCARLO ALVAREZ ALEXANDER CORREA MARTINEZ DIEGO ALEXANDER RAMIREZ LUZ ANGELA HERRAN UNIVERSIDAD AUTONOMA DE OCCIDENTE FACULTA DE INGENIERIA MECANICA SANTIAGO DE CALI ABRIL 13 DE 2010 DEFINICION DEL PROBLEMA Crear una aeronave tipo cohete impulsada por agua a presión de aire RECURSOS Materiales: • Botella de gaseosa no retornable de 2 litros • Corcho • Aguja de inflar balón • Adaptador para aguja • Bomba de aire • Base en madera • Cartón paja Parágrafo: Todos los elementos utilizados son reciclables RESTRICCIONES • La distancia mínima que debe recorrer el objeto son 18M • Debe ser impulsado por agua • Su desplazamiento debe ser un avance parabólico CRITERIOS • Lograr rebasar la distancia mínima que se nos exige como restricción que son 18m en movimiento parabólico. • Evaluamos que el peso del cohete no sea demasiado y que impida que el cohete se pueda elevar libremente. • La aerodinámica que en este caso sería con las hélices para poder que el cohete no tenga movimiento brusco y sea estable. • El diseño • Normas de seguridad GENERAR SOLUCIONES • Para que el cohete pueda recorrer la distancia necesaria podríamos utilizar: • Hielo seco • Champaña • Agregarle alkalzeltzer. • Con polvora • Impulsarlo con agua DESCARTAR SOLUCIONES • Nosotros descartamos las siguientes soluciones debidos a que no cumplen con los requerimientos que se necesitan ( la champaña, la pólvora por ser muy explosiva y peligrosa, el hielo seco debido a que no es agua en estado liquido, el alkazeltzer ya que no se le puede adicionar nada al agua. SELECCIÓN DE SOLUCION • La solución que escogimos nosotros y que es la más adecuada para la propulsión del cohete es a base de agua; debido a que cumple los requerimientos exigidos. Un cohete de agua o un cohete de botella es un tipo de cohete de modelismo que usa agua como propelente de reacción. La cámara de presión, motor del cohete, es generalmente una botella de plástico. El agua es lanzada fuera por un gas a presión, normalmente aire comprimido, lo que impulsa el cohete según la 3ª ley de Newton. • La propulsión del cohete de agua puede esquematizarse como un sistema en el cual se va a producir la expulsión hacia atrás de una parte de su masa (el agua) lo que provocará un empuje que propulsará al resto del sistema hacia delante (acción-reacción), compensándose la cantidad de movimiento total del sistema. La energía mecánica necesaria para la expulsión de esta fracción de masa se almacena en el sistema como energía potencial en forma de gas a presión. Con la expulsión esta energía se irá convirtiendo en energía cinética, las del movimiento del agua y el cohete. Las presiones que se utilizan para estos lanzamientos generalmente están entre 500 y 1000 kPa. Cuanto mayor sea la presión interna mayor será la energía potencial acumulada. A mayor cantidad de agua mayor impulso pero también mayor peso por lo que hay que hacer un balance de estas dos variables para optimizar la altura del lanzamiento. (http://es.wikipedia.org/wiki/Cohete_de_agua) MEDIDAS DE SEGURIDAD Lanzamiento que inicia una trayectoria curva potencialmente peligrosa. Los cohetes de agua emplean cantidades de energía lo suficientemente grandes para resultar peligrosas si no se manejan de forma adecuada o los materiales de construcción fallan, por lo que hay que tomar ciertas medidas de seguridad: • Cuando se construye el cohete hay que hacer una test de presión para ver su resistencia. Esto se hace llenando el cohete completamente de agua y presurizándolo al menos al 50% de la presión que se piensa usar para ver si la estructura aguanta. • Una botella de plástico corriente de refresco de dos litros normalmente aguanta una presión de 700 kPa sin problemas, pero debe tenerse en cuenta que no todas son perfectas y el plástico puede tener alguna irregularidad, por lo que siempre deben hacerse pruebas previas cuidadosamente. • Se desaconseja usar partes metálicas en las zonas del cohete que van a soportar la presión. Si el cohete reventara podrían actuar como metralla. Por lógica tampoco deben usarse botellas de vidrio que al reventar o al caer podrían proyectar peligrosos cristales. • Cuando se realice la presurización y el lanzamiento se debe uno mantener a una distancia adecuada. Generalmente se usan cordeles para accionar el mecanismo de liberación manteniéndose lejos de posibles trayectorias inesperadas del cohete. • El chorro de agua de un cohete tiene la suficiente fuerza para romper los dedos de quien lo maneja así que nunca se debe intentar abrir con las manos para lanzarlos. • Los cohetes sólo deben lanzarse en zonas abiertas y alejadas de los viandantes a los que les pudiera caer encima o de estructuras que pudieran dañarse por su impacto. • El impacto de un cohete de agua es capaz de romper huesos, nunca deben ser disparados contra la gente, animales o propiedades. • Es aconsejable usar gafas de seguridad durante su manejo. • El pegamento usado para la unión de las partes del cohete debe ser apto para usarse sobre plásticos, para que no se produzca corrosión en las uniones y se debilite la estructura. (http://es.wikipedia.org/wiki/Cohete_de_agua)