Propelente de cohetes

Los propelentes usados para motores de cohete, también llamados propergol o propulsante,[1] son sustancias muy diversas pudiendo estar en estado sólido, líquido, gaseoso o mixto. Estos propelentes reaccionan en la cámara de empuje o cámara de combustión, generando gases a alta presión y gran temperatura. Cuando estos gases salen por la tobera a gran velocidad, generan el empuje necesario para elevar y acelerar el cohete.

Clasificación según el estado físico

Propelentes líquidos

Ejemplos de propelentes líquidos son:[2]

Propelentes sólidos

Entre los propelentes sólidos encontramos:[2]

  • Los combustibles suelen ser metales en forma de polvo como magnesio, aluminio o zirconio.
  • Los oxidantes pueden ser: nitrato de amonio, perclorato de sodio, o sustancias similares.

Tienen la desventaja de que una vez encendidos no es posible regular o detener la reacción. Una vez que es encendido el motor, proporciona el empuje para el que fue calculado y no hay forma de detener el proceso. Pero por otro lado, tienen la ventaja del menor coste del diseño y fabricación del motor interno.[3]

Una ventaja adicional es su almacenamiento: el propelente sólido puede almacenarse por mucho tiempo en el cohete antes del despegue, en cambio el líquido hay que cargarlo horas antes del despegue, por lo que para los misiles es comúnmente utilizado.[3]

Fue usado en cohetes como Ariane 5 o el transbordador espacial.[3]

Propelentes gaseosos

En motores de propulsión electrostática o electromagnética (como el Propulsor a efecto Hall o Propulsor iónico) se usan como propelentes gases cuyos iones son acelerados por el campo electromagnético y expulsados a grandes velocidades, lo que genera la propulsión.[4] Generalmente se usa el gas Xenón para este objetivo.[5]

Clasificación según el número de sustancias

Según el número de sustancias implicadas en las reacciones de formación de los gases de empuje, se puede hablar de:[2]

  • Monopropelentes: Constan de un solo componente por lo que no se debe suministrar el oxidante. Los monopropelentes sólidos son relativamente estables en condiciones normales de temperatura y presión. En propelentes líquidos, una gran ventaja es que simplifican notablemente el sistema de alimentación, pero sacrificando eficiencia propulsiva; su desventaja es que presentan graves problemas de seguridad debido a que son capaces de liberar energía almacenada sin necesidad de que otra sustancia intervenga. En ambos casos, los monopropelentes pueden tener otros componentes en pequeñas cantidades: aditivos, catalizadores, etc. Ejemplos: Nitrometano, N-Propyl-Nitrato, Peróxido de hidrógeno e Hidrato de Hidrazina.
  • Bipropelentes: Constan de dos componentes: combustible y oxidante, que se hacen llegar a la cámara de combustión, donde se mezclan y provocan una reacción de óxido-reducción. Por medio de esta reacción se extrae energía de los reactivos, cediéndola en forma de calor y presión.[6] Ejemplos: Hidrógeno y Oxígeno líquidos.

Véase también

Referencias
  1. En el libro "Rumbo al cosmos. Los secretos de la astronáutica" (febrero 2011) de Javier Casado. ISBN 978-84-614-7385-4, se utiliza la palabra "propulsante" a lo largo de todo el libro para hacer referencia a este concepto.
  2. Introducción general a la tecnología de propulsión. Varios autores. Editorial de la Universidad Nacional de Colombia. Pág. 30 y siguientes.
  3. Libro "Rumbo al cosmos. Los secretos de la astronáutica" (febrero 2011) de Javier Casado. ISBN 978-84-614-7385-4 Segunda parte: "Tecnología espacial", título "Ares I: la polémica del propulsante sólido", aproximadamente en el sitio 23% del libro. Descarga: Archivado el 29 de abril de 2015 en Wayback Machine.
  4. Artículo en la página web de la ESA dedicada a propulsores eléctricos de efecto Hall, titulado "Electric Spacecraft Propulsion. Hall Effect Thrusters", en inglés. Consultado el 21mar14
  5. Artículo en la página web alta-space.com, dedicada a propulsores eléctricos de efecto Hall, titulado "Hall Effect Thrusters", en inglés. «Copia archivada». Archivado desde el original el 4 de enero de 2016. Consultado el 4 de enero de 2016. Consultado el 21mar14
  6. Duarte Muñoz, Carlos (1973). Diseño y Construcción de un Cohete de propelente líquido para sondeo Atmosférico. Ciudad de México.
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