Evaluación del comportamiento térmico de materiales compuestos de matrizpolimérica en prototipos de toberas para cohetes de órbita baja

Revista Científica General José María Córdova

Marlon Efrén Acuña Lizarazo¹  Julián Portocarrero Hermann²  Juan José Valbuena Cocunubo²  César Rodríguez Adaime³  Jorge Maldonado Villa³ 

[1] Escuela Militar de Aviación “Marco Fidel Suarez”, Cali.;Escuela Militar de Aviación “Marco Fidel Suarez”;Universidad del Valle.;

关键词: materiales compuestos;    ensayo de impacto por llama;    material ablativo;    tobera;   

DOI  :  10.21830/19006586.163

来源: DOAJ

【 摘 要 】

Se consolidó un método para el desarrollo de prototipos de tobera para cohetes de órbita baja, compuesto de dos zonas de matriz polimérica (termófijas y elastoplásticas), reforzadas de acuerdo con su desempeño: una zona térmica (ZT) con características ablativas, endurecida por dispersión con polvo cerámico tipo I o II, y una zona estructural (ZE) con características de resistencia mecánica, con fibrorrefuerzo híbrido y con de fibras de carbono, vidrio y pizarra. Se estudian los requisitos ablativos y de resistencia estructural de 12 prototipos de tobera con diversas configuraciones, a través del tiempo de vuelo (90 y 120 segundos), es decir, las diferencias de temperatura y la pérdida de peso y espesor de los prototipos. Adicionalmente, se les evaluó el desempeño mediante simulación de las condiciones reales de operación en ensayos de tracción y de impacto por llama de oxicorte para determinar pérdida de peso, de espesor, diferencial de temperatura y cambio de propiedades mecánicas, etcétera, lo que llevó a encontrar un positivo comportamiento del sistema. La matriz que presentó el mejor desempeño térmico fue la elastoplástica endurecida por dispersión con el polvo cerámico tipo II; sin embargo, el mejor desempeño estructural lo ofreció el prototipo 9, el cual posee también una matriz polimérica.

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