Enlairament! Estudi de la física i construcció d’un coet

SE Tgnès27/02/18  

Alex Carmona PeñaTítol:          Enlairament! Estudi de la física i construcció d’un coet
Autor/a:     Alex Carmona Peña
Tutor/a:      Elena García Suárez
Modalitat:  Ciències i tecnologia: Cientificotècnic
Àrea:          Física
Centre:       C Sant Pau Apòstol
Localitat:   Tarragona

Objectius:

  1. Aprendre quines són les variables que fan possible el vol d’un coet.

  2. Utilitzar programes simuladors per dissenyar i fabricar coets.

  3. Construir un coet.

  4. Fer un llançament vàlid del coet.

  5. Enregistrar el vol del coet des del coet.

El procés:

Dificultats:- No poder fer el motor, degut a que per seguretat el centre no ho va permetre, va complicar el disseny del coet ja que es va haver de treballar molt més l’aerodinàmica.
– Provant el paracaigudes, separat del coet amb una massa equivalent a la del coet, a vegades aquest no s’obria, es va haver d’identificar el perquè per a poder utilitzar-lo.
-El primer coet va anar massa lluny, i, tot i que tots els sistemes van funcionar, no es va trobar el dia del llançament. Van passar mesos, i un pagés el va trobar i va contactar amb mi. El fet de no trobar el coet va portar a equipar el coet amb un rastrejador GPS al segon llançament.

Conclusions:

La aerodinàmica és molt més complexa del que s’havia imaginat, i hi intervenen moltíssimes variables que són gairebé impossibles de controlar completament. S’ha vist que s’utilitzen moltes mesures experimentals per poder calcular sobre el moviment de les aeronaus.
El moviment dels coets és molt complex per diversos motius, entre ells que hi intervenen les forces aerodinàmiques i factors ambientals. També s’ha vist que aquests són poc importants en coets orbitals ja que passen poc temps a l’atmosfera, però aquests tenen altres complicacions a part, per exemple referents al sistema de propulsió que és molt més complex.
Al contrari del que es creia en un inici, no hi ha cap forma definida de com construir un coet, i la forma recau completament en qui el dissenya. Tot i que els coets que es veuen es solen assemblar entre ells, això és només pel fet de la facilitat en la construcció, però s’ha vist que en esséncia tan sols dues coses s’han de tenir en compte, la posició del centre de pressió i del centre de gravetat, i que la força del motor sigui suficient per moure el coet. Com es realitzi és completament lliure.
No tan sols el coet en si, sinò també les seves parts, poden ser de qualsevol forma imaginable, així que el disseny d’un coet recau molt en l’assaig i error, i d’allà que un programa simulador sigui de gran ajuda.
Mínims canvis en el disseny d’un coet poden portar a grans canvis en el vol d’aquest, per això va ser molt important cenyir-se al disseny a l’hora de portar el coet a la realitat.
Calen molts preparatius i molta organització en realitzar un vol d’un coet, ja que moltes coses poden fallar.
Els càlculs referents al temps de l’apagat del motor fins l’apogeu han estat correctes i han permés l’obertura del paracaigudes en el moment adequat.
Els càlculs referents al tamany del paracaigudes han estat correctes perquè el paracaigudes ha proporcionat al coet suficient força per arribar a terra a una velocitat terminal baixa.
La longitud de la cinta elàstica que unia la punta del coet amb el cos del coet ha estat l’adequada per evitar la col•lisió entre les dues parts durant el descens.
L’àrea, forma i posició de les aletes del coet han estat correctes per proporcionar al coet uns valors d’estabilitat satisfactoris.
En tots dos vols, tot i que sobretot en el segon, s’ha observat com els fenomens ambientals, en aquest cas el vent, influeixen en el vol d’un coet, i com, en un coet estable, aquest es tombarà cap al vent durant la fase de vol propulsat.
Per últim, es conclueix que el coet construït és estable i aerodinàmic.

Bibliografia:
  • STUTTON, George P.Rocket Propulsion ElementsJohn Willey & Sons, inc.
Llocs Web:
Vídeo:

Presentació: